文/圖  楊藹華、林怡廷   

「龍生龍，鳳生鳳，老鼠生的兒子會打洞」，雖是一句俚語，卻說明親源之間的關係密切，自古以來，常利用外表型態、行為的差異，用以分辨不同種源間之差異，甚至有所謂「滴血認親」鑑定親子關係，但此在植物上種源間的分辨則是困難重重，除了外表性狀的差異，有些性狀受環境因素影響甚巨，因此，如何應用植物遺傳標誌因子，為遺傳學家從事遺傳研究或育種學家進行選拔品種之重要課題。

傳統植物遺傳所研究之形態、生理或解剖上之標識因子常有隱性同型結合時，造成生長過程中不利之因子，且因子間更是有所謂的上位性或多效性之情形發生，而不利於將好的因子集聚在同一基因塊（gene block）上，此外，有些形態上之性狀亦常須在某一特定之生長或生理期始能進行調查、分析。早期的植物分類體系就是建立在型態上觀察或測量外表特徵的差異，例如花色、花形狀、葉形、株高、果實大小、果實形狀．．．等等，這些對於種（species）層次以上是無庸置疑，甚至在亞種（subspecies）或變種（botanical variety）尚可適用，但對於栽培農作物間品種（cultivar）、品系（line）或營養系（clone）的區別，常受外在環境之影響，使得主觀上因素大於客觀上之因素，增加辨別之困難；隨著生化技術的發展，分子膠體電泳分離技術及蛋白質、酵素活性染色方法之精進，一些生化遺傳標識性狀，例如同功酵素（isozyme）、酵素連結免疫分析（ELISA）、高壓液態色層分析（HPLC）紛紛被用來輔助外表形態與生理性狀上之不足，但已開發應用之測定方法極為有限。以同功酵素為例，常用的不到二十幾種，而且若由遺傳或環境因素所引起的轉譯後（post- translation ）之改變，有可能發生造成電泳移動率之不同，且相同之脢譜亦有可能不同的活性，甚至蛋白質本身亦有可能具有某種程度之異質性。因此在進行作物品種鑑定上時常不敷所需，上述方法較適於鑑定栽培種和其野生近源種或鑑定某些品種間的差異，但若是應用於基因型比較接近的品系及營養系之鑑定時則較難實施。

1953年Watson與Crick提出DNA分子為雙螺旋模式（double helix model）之遺傳的基本構造之後，生物科學的研究立即進入一個新的紀元。利用分子生物學所開發之鑑定方式稱之為分子標誌，直接利用生物体的去氧核醣核酸（DNA）層次上所測得的現象與特徵，而進行品種或品系鑑定，由於DNA為遺傳的基本物質，因此分子標誌是最直接的遺傳鑑定依據，而且不論其變異是否受表型（phenotype）影響皆可為偵測對象，常用的鑑定方法，有RFLP（restriction fragment length polymorphism）(Wymam & White, 1980)、RAPD（random amplified polymorphic DNA）（Williams et al., 1990）、AFLP（amplified fragment length polymorphism）（Zabeau et al., 1993）、SSLP（simple sequence repeat length polymorphism ）(Ramakishana et al., 1994)、ISSLP（inter-simplesequence repeat lenfth polymorphism）（Zietkiewicz et al., 1994）等，其中以RFLP最為大家所信賴之工具，然而耗費時間、成本高，甚至必須使用放射線物質則為其最大缺點；因此，自1972年美國加利福尼亞的Kary Mullis等人開發PCR（polymerase chain reaction）技術以來，以PCR為基礎之分子標誌系統，即廣泛的被用來檢定遺傳圖譜和生物歧異度之研究。以RAPD技術為例，利用遺傳組合的十個核酸序列組為引子，進行基因組DNA的擴增，以產生不同長短的DNA分子（Williams et al., 1990），其操作簡單、快速、有效率且花費少，目前已在許多園藝作物成功被用來進行遺傳圖誌製作（Huand Quiros, 1991; Meng et al., 1996）及檢定F1雜種之種子遺傳純度（Bellamy, Vedel and Bannerot, 1996）。