分子標(biāo)記輔助選擇育種(1)(編輯修改稿)
2025-02-14 18:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 現(xiàn)孟德?tīng)柗绞竭z傳。 （ 4）分析成本較高，對(duì) DNA的純度和內(nèi)切酶的質(zhì)量要求也較高。 第一節(jié) 分子標(biāo)記的類型和作用原理 二、分子標(biāo)記的原理和遺傳特性 (四 )SSR（簡(jiǎn)單重復(fù)序列）標(biāo)記 又稱微衛(wèi)星 DNA(Microsatellite DNA)標(biāo)記；它是一類由 16個(gè)堿基組成的基序串聯(lián)重復(fù)而成的 DNA序列，其長(zhǎng)度一般較短，它們廣泛分布于基因組的不同位置。如 (CA)n、 (AT)、 (GGC)n等重復(fù)，重復(fù)區(qū)大多幾十 ~幾百 bp，分散在基因組中，大多不存在于編碼序列內(nèi)，具有較高的多態(tài)性。呈現(xiàn)孟德?tīng)柺竭z傳。目前微衛(wèi)星 DNA已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了２萬(wàn)余個(gè)位點(diǎn)。 第一節(jié) 分子標(biāo)記的類型和作用原理 盡管微衛(wèi)星 DNA分布于整個(gè)基因組的不同位置上，但其兩端的序列多是相對(duì)保守的單拷貝序列。 根據(jù)微衛(wèi)星 DNA兩端的單拷貝序列設(shè)計(jì)一對(duì)特異引物，利用 PCR技術(shù)，擴(kuò)增每個(gè)位點(diǎn)的微衛(wèi)星 DNA序列，通過(guò)電泳分析核心序列的長(zhǎng)度多態(tài)性。 SSR標(biāo)記的原理 第一節(jié) 分子標(biāo)記的類型和作用原理 微衛(wèi)星分子標(biāo)記對(duì) 18份山羊草基因型的擴(kuò)增結(jié)果 第一節(jié) 分子標(biāo)記的類型和作用原理 SSR標(biāo)記的特點(diǎn) （ 1）數(shù)量豐富，廣泛分布于整個(gè)基因組；數(shù)量幾乎無(wú)限， （ 2） SSR技術(shù)一般檢測(cè)到的是一個(gè)單一的多等位基因位點(diǎn)。 （ 3）共顯性標(biāo)記，可鑒別出雜合子和純合子； （ 4）實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，結(jié)果可靠； （ 5）由于創(chuàng)建新的標(biāo)記時(shí)需知道重復(fù)序列兩端的序列信息，因此其開(kāi)發(fā)有一定困難，費(fèi)用也較高。 第一節(jié) 分子標(biāo)記的類型和作用原理 DNA分子標(biāo)記在植物生物技術(shù)中的應(yīng)用 DNA分子標(biāo)記是現(xiàn)代植物生物技術(shù)中應(yīng)用的重要工具，其應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面： 構(gòu)建高密度的遺傳連鎖圖 ：在經(jīng)典遺傳學(xué)中由于遺傳標(biāo)記的數(shù)量較少，只能建立稀疏且分布不均勻的遺傳連鎖圖。DNA分子標(biāo)記數(shù)量豐富，為高密度遺傳圖譜的制作提供了可能，促進(jìn) DNA指紋的分析。 進(jìn)行基因定位： 基因定位就是尋找與目的的基因緊密連鎖的遺傳標(biāo)記并確定其在染色體上的位置，高密度遺傳連鎖圖的建立使目的基因的定位更為方便。 第一節(jié) 分子標(biāo)記的類型和作用原理 遺傳多樣性和物種親緣關(guān)系： 分子圖譜的構(gòu)建和基因定位更加有利于遺傳多樣性和物種親緣關(guān)系的研究。植物的遺傳多樣性是品種遺傳改良的基礎(chǔ)。 DNA標(biāo)記可以覆蓋整個(gè)基因組，能客觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)物基因組 DNA水平的差異。 種質(zhì)鑒定和遺傳背景分析： 利用 DNA分子標(biāo)記可以鑒別品種，評(píng)估品種純度，分析農(nóng)藝性狀基因，分離和鑒別遺傳材料，確定染色體同源性，對(duì)異源染色體和染色體結(jié)構(gòu)畸變的檢測(cè)。 育種中的分子標(biāo)記輔助選擇： 長(zhǎng)期以來(lái)，植物育種都是依植株的表型性狀進(jìn)行選擇的。 DNA標(biāo)記的出現(xiàn)使植物育種從表型選擇過(guò)渡到分子育種的新階段。 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標(biāo)記的篩選技術(shù) 目標(biāo)基因的標(biāo)記篩選是進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇（ MAS）育種的基礎(chǔ)。 ① 分子標(biāo)記與目標(biāo)基因緊密連鎖 ② 標(biāo)記實(shí)用性強(qiáng)，重復(fù)性好，而且能夠經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便地檢測(cè)大量個(gè)體。 ③ 不同遺傳背景選擇有效。 用于 MAS育種的分子標(biāo)記須具備三個(gè)條件： 一、遺傳圖譜的構(gòu)建與重要農(nóng)藝性狀基因的標(biāo)記 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標(biāo)記的篩選技術(shù) 構(gòu)建遺傳圖譜的意義： 確定不同分子標(biāo)記在染色體上的相對(duì)位置或排列情況，為作物種質(zhì)資源收集、目標(biāo)基因定位、基因克隆、育種規(guī)模大小及相應(yīng)育種方法的確定等提供理論依據(jù)。但是，由于分子標(biāo)記數(shù)目的限制，目前作圖親本的選用首先考慮親本間的多態(tài)性水平，育種目標(biāo)性狀考慮較少。 遺傳作圖的原理 與經(jīng)典連鎖檢測(cè)一致，即 基于染色體的交換與重組。用重組率來(lái)表示基因間的遺傳距離。 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標(biāo)記的篩選技術(shù) 遺傳圖譜構(gòu)建的主要環(huán)節(jié) 建立作圖群體 群體中 不同植株或品系的標(biāo)記基因型的分析 借助計(jì)算機(jī)程序建立標(biāo)記之間的連鎖群 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標(biāo)記的篩選技術(shù) 構(gòu)建遺傳圖譜，首先要選擇合適的親本及分離群體，親本之間的差異不宜過(guò)大，否則會(huì)降低所建圖譜的準(zhǔn)確度和適用性。而親本間適度的差異范圍因不同物種而異。 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標(biāo)記的篩選技術(shù) 用于分子標(biāo)記的遺傳作圖群體 1）暫時(shí)性分離群體 ：包括 F2群體、 BC1等。這類群體中分離單位是個(gè)體，一經(jīng)自交或近交其遺傳組成就會(huì)發(fā)生變化，無(wú)法永久使用，由于每個(gè)單株所提供的 DNA有限，且只能使用一代，限制了該群體的作圖能力； 2）永久性分離群體 ：包括 重組自交系群體（ RIL）（由 F2經(jīng)多代自交一粒傳后使后代基因組相對(duì)純合的群體） 、加倍單倍體群體（ DHL）等。這類群體中分離單位為株系，不同株系之間存在基因型的差異，而株系內(nèi)個(gè)體之間的基因型是相同且純合的，自交后不會(huì)發(fā)生分離，因此可通過(guò)自交或近交繁殖后代，而不會(huì)改變?nèi)后w的遺傳組成，可以永久使用。 F2 BC1 DH RIL 群體 形成 F1自交后代 F1回交后代 F1花粉分化個(gè)體 F2個(gè)體自交后代 性狀研究對(duì)象 個(gè)體 個(gè)體 品系 品系 準(zhǔn)確度 低 低 高 高 必要的群體規(guī)模 大 大 中 中 分離比例 1:2:3或3:1 1:1 1:1 1:1 不同作圖群體的特點(diǎn) 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標(biāo)記的篩選技術(shù) （一）質(zhì)量性狀的分子標(biāo)記 二、 分子標(biāo)記與基因定位 尋找與質(zhì)量性狀緊密連鎖的 DNA標(biāo)記主要有兩個(gè)目的： ?在育種中對(duì)質(zhì)量性狀進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇， ?對(duì)質(zhì)量性狀基因進(jìn)行圖位克隆。 主要途徑 ： 近等基因系分析法 （ Near Isogenic Lines Analysis， NIL） 群體分離分析法 （ Bulked Segregation Analysis， BSA） 第二節(jié) 重要農(nóng)藝性狀基因連鎖標(biāo)記的篩選技術(shù) NIL（近等基因系）分析法 NIL分析法的原理： 如果一對(duì)近等基因系在目標(biāo)性狀上表現(xiàn)差異，那么凡是能在這對(duì)近等基因系之間揭示多態(tài)性的分子標(biāo)記就可能位于目標(biāo)基因的附近。 因此利用 NIL材料，可以尋找與目標(biāo)基因緊密連鎖的分子標(biāo)記。
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