随机扩增多态性DNA标记技术及其在药用植物研究中的应用.doc

随机扩增多态性DNA标记技术及其在药用植物研究中的应用
作者:王晓慧汤晓闯杨恩秀姜程曦董建勇黄志锋
【摘要】随机扩增多态性DNA(RAPD)技术是近年来广泛应用的分子标记技术之一,以PCR反应为基础,其特点是快速简便、易操作、成本较低,DNA需要量少、无需放射性分析,也不会污染等。该文简述了RAPD技术的原理及优缺点以及其在药用植物遗传多样性分析、药材鉴别和DNA指纹图谱的构建、亲缘关系及系统学研究、药材的道地性等方面的应用,并展望了其发展前景。
【关键词】随机扩增多态性DNA 遗传多样性药材鉴别道地性
分子标记(Molecular marker)是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接反映,以其快速、准确、所提供的信息量大、不受环境影响等特点,已被广泛应用于遗传学评价、目的基因定位和遗传图谱的构建等领域。随机扩增多态性DNA(RAPD)技术是近年来广泛应用的分子标记技术之一,以PCR反应为基础,其特点是快速简便、易操作、成本较低、DNA需要量少、无需放射性分析也不会污染等[1]。
1 RAPD技术的原理

RAPD ( random amplified polymorphic DNA )是 1990 年美国杜邦公司科学家 J. G. K. Williams 和加利福尼亚生物研究所 J. Welsh 领导的两个小组几乎同时发展起来的一项新的分子标记技术。Williams 称之为 RAPD,Welsh 称之为 AP-PCR(arbitrary primer PCR)。其建立在 PCR 技术基础上,是以任意序列的寡核苷酸单链( 通常为10个碱基,AP-PCR 则为20~30个碱基
) 为引物,对所研究的基因组 DNA 进行随机扩增。RAPD 所用的一系列引物的 DNA 序列各不相同,但对于任一引物,它同基因组 DNA 序列有特定的结合位点。这些特定的结合位点在基因组某些区域内的分布如符合 PCR 扩增的反应条件,即在一定范围内模板 DNA 上有与引物互补的反相重复序列时,就可扩增出此范围的 DNA 片段。在不同物种基因组 DNA 中,这种反相重复序列的数目和间隔的长短不同,就可导致这些特定的结合位点分布发生相应的变化,而使 PCR 扩增产物增加、减少或发生分子量的变化。通过对 PCR 产物的检测和比较,即可识别这些物种基因组 DNA 的多态片段。
2 RAPD技术的优缺点
RAPD技术的优点分子标记的种类很多,RAPD标记技术能够成为最广泛应用的分子标记技术之一,是因为与其它分子标记技术相比,有很多独特的优点[2]。

①不需DNA探针,设计引物也不需要知道序列信息;②用一个引物就可扩增出许多片段(一般一个引物可扩增6~12条片段,但对某些材料可能不能产生扩增产物),总的来说RAPD在检测多态性时是一种相当快速的方法;③技术简单,RAPD分析不涉及Southern杂交、放射自显影或其它技术;④不象RFLP分析,RAPD分析只需少量DNA样品;⑤成本较低,因为随机引物可在公司买到,其价格不高;
⑥无需专门设计 RAPD 扩增反应的引物,也无需预知被研究的生物基因组核苷酸顺序,引物是随机合成或是任意选定的[3]。⑦每个RAPD 反应中,仅加单个引物,通过引物和模板