【正文】 第十八章 分子標記輔助選擇育種 第一節(jié) 分子標記的類型和作用原理 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標記的篩選技術(shù) 第三節(jié) 作物 MAS育種 DNA RNA Protein Phenotype 育種工作的關(guān)鍵： 如何提高選擇效率傳統(tǒng)育種一般是首先通過各種途徑創(chuàng)造遺傳變異，然后從分離群體的后代中進行優(yōu)化選擇和評價，這種 選擇是建立在植株的表現(xiàn)型基礎(chǔ)之上的， 這就要求育種家必須具有豐富的實踐經(jīng)驗，而且費時、費力。 作物的許多 重要農(nóng)藝性狀 為數(shù)量性狀，或為多基因控制的質(zhì)量性狀為表型難以準確鑒定的性狀。此時 根據(jù)表現(xiàn)型來對性狀進行評價是不確切的， 因而選擇是低效的。 第十七章 分子標記輔助選擇育種 遺傳標記： 可以穩(wěn)定遺傳的，易于識別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。在經(jīng)典遺傳學中，遺傳多態(tài)性是指等位基因的變（差）異；在現(xiàn)代遺傳學中，遺傳多態(tài)性是指基因組中任何座位上的相對差異或者是 DNA序列的差異 。 第十七章 分子標記輔助選擇育種 形態(tài)標記 (morphological markers)： 指植物的外部形態(tài)特征，如矮稈、白化、黃化、變態(tài)葉、雄性不育等。 不足： （ 1） 數(shù)量有限 ，而人工培育形態(tài)標記材料的周期長；（ 2）一些形態(tài)標記的 多態(tài)性差 ，易受環(huán)境因素的影響； （ 3）一些形態(tài)標記對植株的表型影響太大， 與不良性狀連鎖 第十七章 分子標記輔助選擇育種 細胞學標記 (cytological markers) 細胞內(nèi)染色體的變化，包括染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變異可通過染色體核型（染色體數(shù)目、大小、隨體有無、著絲粒位置等）和帶型（ C、 N、 G帶等）分析來測定基因所在的染色體及相對位置，或通過染色體代換等遺傳操作來進行基因定位。 不足 ： （ 1） 細胞學標記材料的選育需要花費大量的人力和較長的時間；（ 2）某些物種對染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)變異反應(yīng)敏感或適應(yīng)變異的能力差而難以獲得這類標記；（ 3）一些不涉及染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)變異或帶型變異的性狀則難以用細胞學方法檢測； 第十七章 分子標記輔助選擇育種 生化標記 (biochemical markers) 利用基因的表達產(chǎn)物，主要包括貯藏蛋白、同工酶（具有同一底物專一性的 不同分子形式的酶 ）和等位酶（由一個位點的不同等位基因編碼的 同種酶的不同類型 ，其功能相同但氨基酸序列不同）等， 可以直接反映基因表達產(chǎn)物的差異，受環(huán)境的影響較小。 不足： 標記數(shù)量遠遠不能滿足實際的需要；存在組織和器官特異性。 第十七章 分子標記輔助選擇育種 分子標記 (molecular markers) 指基因組 DNA分子水平上可標識的相對差異。 特點 （ 1）直接以 DNA的形式表現(xiàn)，表現(xiàn)穩(wěn)定。 （ 2）數(shù)量多（理論上遍及整個基因組）； （ 3）多態(tài)性高 ； （ 4）表現(xiàn)為中性，不影響目標性狀的表達； （ 5）許多標記表現(xiàn)為共顯性的特點，能區(qū)別純合體和雜合體。 （ 6）成本不太高。 目前已在作物遺傳圖譜構(gòu)建、重要農(nóng)藝性狀基因的標記定位、種質(zhì)資源的遺傳多樣性與品種指紋圖譜及純度鑒定等方面得到廣泛應(yīng)用。 第十七章 分子標記輔助選擇育種 顯性標記 (dominant markers)：指 F1的多態(tài)性片段與其親本之一完全相同。如 RAPD、 AFLP、ISSR等。 共顯性標記 (codominant markers)：指雙親的兩個以上分子量不同的多態(tài)性片段均在 F1中表現(xiàn)。如 RFLP、 SSR、 SCAR等。 F1 P1 P2 F1 P1 P2 第十七章 分子標記輔助選擇育種 一、分子標記的類型和特點 分 子 標 記 以分子雜交為基礎(chǔ)的 DNA標記技術(shù)（ RFLP標記） 以 PCR技術(shù)為核心的 DNA標記技術(shù) （ RAPD標記、SSR標記、 SSLP標記、 SCAR標記 、 AFLP標記、STS標記 ） 以測序為基礎(chǔ)的新型的分子標記（ SNP標記、EST標記 ） 第一節(jié) 分子標記的類型和作用原理 標記名稱 RFLP RAPD AFLP SSR ISSR SCAR STS CAPs 主要原理 限制酶切Southern雜交 隨機PCR擴增 限制性酶切結(jié)合 PCR擴增 PCR擴增 隨機 PCR擴增 特異PCR擴增 特異 PCR擴增 PCR擴增產(chǎn)物限制性酶切 多態(tài)性水平 中等 較高 非常高 高 高 中等 檢測基因組區(qū)域 單 /低拷貝區(qū) 整個基因組 整個基因組 重復(fù)序列 重復(fù)序列間隔的單拷貝區(qū) 整個基因組 單拷貝區(qū) 整個基因組 可靠性 高 中 高 高 高 高 高 高 遺傳特性 共顯性 顯性 /共顯性 共顯性 /顯性 共顯性 顯性 /共顯性 共顯性 顯性 /共顯性 共顯性 DNA質(zhì)量要求 高， 530μ g 中，10100ng 很高，50100ng 中， 10100ng 中， 250ng 中， 510ng 高， 50100ng 實驗周期 長 短 較長 短 短 短 短 短 開發(fā)成本 高 低 高 高 低 高 高 高 第一節(jié) 分子標記的類型和作用原理 各種分子標記特征特性的比較 二、分子標記的原理和遺傳特性 (一 )RFLP（限制性片斷長度多態(tài)性）標記 特定生物類型的基因組 DNA經(jīng)某一種限制性內(nèi)切酶完全酶解后，會產(chǎn)生分子量不同的同源等位片段，或稱限制性等位片段。通過電泳的方法分離和檢測這些片段。凡是可以引起酶解位點變異的 突變 ，如點突變（新產(chǎn)生和去除酶切位點）和一段 DNA的重新組織（如 插入和缺失 造成酶切位點間的長度發(fā)生變化）均可導(dǎo)致限制性等位片段的變化，從而產(chǎn)生 RFLP。 RFLP標記原理 第一節(jié) 分子標記的類型和作用原理 A B A B 限制性內(nèi)切酶位點 與放射性探針 結(jié)合部位 ① 限制性內(nèi)切酶酶切后； ②電泳分離 DNA片段； ③轉(zhuǎn)移至硝