1、1SCAR 分子标记技术及其在水产动物研究中的应用摘要：特异性片段扩增区域（SCAR）标记是建立在 RAPD-PCR 标记技术基础上的一种单基因位点多态性标记技术。与其他的分子标记相比，它具有操作简捷，快速准确，成本较低，单位点多态性高，特异性和重复性较高，稳定性好等特点，是一种有效的分子标记。因此，随着近几年分子生物学的快速发展，在种质纯度及品种鉴别、分子标记辅助育种、高密度遗传图谱构建、抗病基因连锁定位等方面得到了广泛应用。文章回顾国内外有关 SCAR 标记的研究进展，着重阐述 SCAR 标记在水产动物研究中的应用，为后期相关的研究工作提供分子遗传学依据。 关键词：SCAR 标记；水产动物
2、；应用 中图分类号：S917 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-04-0251-1 特异性片段扩增区域（Sequence Characterized Amplified Region，SCAR）是由 PARAN I 和 MICHELMORE RW 在 1993 年首次提出的。该分子标记建立在 RAPD-PCR 分子标记基础之上的一种新型有效的分子标记技术1，主要是基于特异的 RAPD 片段序列，以两端序列设计 1 对引物（含 18-24 个碱基） ，并且在较高的退火温度下进行的特异性序列扩增，从而实现由 RAPD 标记到 SCAR 标记的转化。SCAR 标记直接采用专一
3、性特异引物进行 PCR 扩增，避免了引物筛选、估算相似性等复杂的过程，且排除了随机引物结合位点之间的竞争，使稳定性和重复性显著提高。目2前，SCAR 分子标记技术已被广泛的应用于基因定位、辅助育种、种质鉴定和遗传连锁图谱构建等方面研究。2-5 1 SCAR 标记的原理 SCAR 标记主要是在序列未知的 DNA 标记（RAPD，AFLP 等）基础上，对其特异 PCR 扩增产物进行回收，克隆和测序，根据扩增产物的两端序列设计特异性引物（一般比 RAPD 引物长，通常 18-24 个碱基） ，对 DNA片段再进行 PCR 特异性扩增，把与 DNA 片段相对应的单一位点鉴别出来。由于 SCAR 标记扩
4、增位点单一，退火温度较高，对反应条件不敏感，一般表现为长度的多态性，为共显性标记，有时也表现为扩增片段的有无，为显性标记。6 2 SACR 标记的特点 SCAR 分子标记技术是基于 RAPD 技术建立起来的，由于 SCAR 分子标记技退火温度较高，对反应条件不敏感，所以该方法与一般常规的分子标记方法相比，具有方便快捷、重复性好、可靠性高、对 DNA 质量要求低等优点7，不需要经过酶切、连接、电泳、银染等过程，只需简单的PCR 和琼脂糖凝胶电泳就能进行大规模的快速检测大量个体，且结果稳定。1SCAR 分子标记类似于 STS，揭示的信息量大，可作为物理图谱和遗传图谱之间的锚定位点，有利于构建高密度
5、的遗传图谱，并能进行种间图谱研究或比较同源性研究。8 3 SACR 标记在水产动物研究中的应用 3.1 逆选育与遗传性状保存 利用 SCAR 分子标记技术进行辅助育种，能够克服表现型鉴定和性状3基因的困难，提高回交育种效率。中国水产研究者已成功地将其应用于重要经济型养殖鱼类良种选育与保存之中。例如，孙效文等9以荷包红鲤抗寒品系、黑龙江鲤、荷包红鲤以及荷包红鲤抗寒品系（父本）与柏氏鲤（母本）杂交 F2 的 DNA 样品为材料，获得 2 个与鲤抗寒性状相关的SCAR 标记，成功的反映了两个群体在抗寒能力上的差异。高风英等10应用 SCAR 技术，对奥利亚罗非鱼（Oreochromisco aure
6、us）群体进行分析，以 2 个 SCAR 标记，区分 3 个不同的奥利亚罗非鱼群体，并将为后期的选择育种提供分子依据。佟雪红等11利用 RAPD 和 SCAR 复合分子标记技术对建鲤、黄河鲤及其正反杂交子代 4 个群体进行 RAPD-SCAR 扩增图谱的比较，寻找两亲本的特征标记，探讨子代优势产生的分子机理，为下阶段良种培育提供重要的遗传学依据。 3.2 优良种质分子鉴定和遗传图谱构建 SCAR 用于优良种质分子鉴定，克服了 RAPD、AFLP 等分子标记的不足，使种质鉴定更为快速准确。杨弘等12利用 RAPD-SCAR 复合分子标记技术对日本鳗（Anguilla japonica） 、欧洲鳗
7、 （Anguilla anguilla）和美洲鳗（Anguilla rostrata）的 DNA 进行 SCAR 扩增，得到 37 个特异性标记，可用来区分这 3 种鳗鱼。童芳芳等13成功的将 RAPD-SCAR 复合分子标记技术应用于三种黄颡鱼（普通黄颡鱼、光泽黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼） ，进行 SCAR 扩增，并获得特异标志性 SCAR 标记条带，实现准确有效地鉴别了三种黄颡鱼。郑伟等14利用 SCAR 复合分子标记技术，测定了所检的 48 尾鱼黄颡鱼，分属于普通黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco） 、瓦氏黄颡鱼（Pelteobagrus vachelli）和光泽黄颡鱼（Pe
8、lteobagrus 4nitidus） 。司伟等15运用 RAPD-SCAR 复合分子标记技术对建鲤雌核发育的 F1 代进行分析，有效地区分杂交鱼与雌核发育鱼，建立了雌核发育的分子鉴别技术。此方法不仅提高了育种速度，而且缩短了育种周期，为相关的研究工作提供分子遗传学依据。 3.3 种质资源的保护和品种纯度的检测 通过 SCAR 分子标记技术检测水产动物良种的真伪和纯度，弥补了表型检测技术和同工酶检测技术的不足，为审定新品种、保护优质种质等方面提供了新的技术鉴定方法，可以在水产动物幼苗状态完成，而且准确性高，检测时间短。在水产动物研究中，董志国等16通过检测是否有该品种特有的 SCAR 特异性
9、片段，对杂交种 F1 代的纯度进行鉴定，用以质量监测。栾会妮等17将 SSR 标记和 SCAR 标记结合，对 3 种鲤鱼品种内及品种间的遗传差异进行研究，检测其纯度，可明显提高筛选的准确性。 3.4 其他 SCAR 还在基因克隆、基因定位等方面表现出它的优越性。朱慧兰18利用 SCAR 标记，成功的克隆了小麦 SSH 文库中 IN-61-2 全长 cDNA，在缺铁或赤霉菌侵染时均能诱导其表达。张海英等19用AFLP-SCAR 复合标记克隆出 2 条与黄瓜花叶病（WMV）抗、感基因相关的特异性条带，提高抗性育种效率。此外，王晓维等20还将小麦的 AFLP标记转化为 SCAR 标记，从中选择多位点
10、和较高多态性的引物，能够区分品种种子的纯度。但在水产动物中研究较少。 4 问题与展望 自从上世纪 90 年代以来，分子标记技术一直广泛的应用于水产动物5优良种质的鉴定和优良性状基因的挖掘。鉴于 SCAR 标记技术的操作快捷方便、成本低等多种优点，受到了科研工作者的广泛重视。目前，SCAR和 SCAR 复合分子标记技术主要应用于水产动物种质资源鉴定，在其他方面的应用相对较少，相信随着分子生物学技术的不断进步，SCAR 标记技术方法水产动物种质资源鉴定、优质相关经济性状的挖掘等方面的研究将更加深入，并有着广泛的应用前景。 参考文献 1 PARAN I，MICHELM0RE RW.Developme
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