【正文】 夠比較容易地篩選到足夠數(shù)量的多態(tài)標(biāo)記； ? 一般做法是，先挑選幾個(gè)候選品種，隨機(jī)選擇一些探針或引物，對它們進(jìn)行 RFLP或其它標(biāo)記分析，然后根據(jù)分析結(jié)果，選擇多態(tài)性最高的一對品種做為親本； ? 但親本間親緣關(guān)系也不能太遠(yuǎn)，否則會(huì)影響 F1的育性，難以建立足夠大的群體，并且可能造成后代嚴(yán)重的偏分離現(xiàn)象，影響遺傳作圖的可靠性 . 建立遺傳作圖群體 1. 暫時(shí)性分離群體。 重祖率和遺傳圖距 重祖率（ r）的計(jì)算式為： r?重組型 /(親本型 +重組型 ) 如又圖例子 : r?(76+75)/(542+537+76+75)? 作圖函數(shù) (mapping function) Haldane作圖函數(shù) r?[1exp()]/2 Kosambi作圖函數(shù) r?[1exp()]/2 [1+exp()] 式中 : D=兩基因間遺傳圖距 圖距單位 : 1cM(厘摩 )=1%重組率 。 ? 物理圖譜：指利用限制性內(nèi)切酶將染色體切成片段，再根據(jù)重疊序列確定片段間連接順序，以及遺傳標(biāo)志之間物理距離 〔 堿基對 (bp) 或千堿基 (kb)或兆堿基 (Mb)〕的圖譜。 ? 圖譜類型 : 遺傳圖譜和物理圖譜 遺傳圖譜和物理圖譜 ? 遺傳圖譜：通過遺傳重組所得到的基因在具體染色體上線性排列圖，又稱為遺傳連鎖圖。 ?反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子標(biāo)記（ Retrotransposon） 第三節(jié)、分子標(biāo)記在基因作圖中的應(yīng)用 ? 分子遺傳學(xué)的發(fā)展，特別是分子標(biāo)記技術(shù)的建立，為現(xiàn)代遺傳育種提供了全新的研究手段。分為 三大類。 分子標(biāo)記應(yīng)用 ① 植物分子遺傳圖譜的構(gòu)建； ② 植物遺傳多樣性分析與種質(zhì)鑒定； ③ 重要農(nóng)藝性狀基因定位與圖位克?。? ④ 轉(zhuǎn)基因植物鑒定； ⑤ 分子標(biāo)記輔助選擇等方面。 ? 生物各種性狀的變異主要是遺傳物質(zhì) DNA差異造成的，因而通過 DNA分子標(biāo)記可以直接檢測基因組的遺傳變異，它更能準(zhǔn)確揭示同一物種內(nèi)不同種、變種、品種、品系間個(gè)體的差異。 四、分子標(biāo)記 （ Molecular markers） ? 廣義的分子標(biāo)記也包括 生化標(biāo)記 ，即指可遺傳并可檢測的 DNA序列及其產(chǎn)物，而狹義的分子標(biāo)記僅指 DNA標(biāo)記。且有些酶的染色方法和電泳技術(shù)有一定難度。 玉米姊妹系和姊妹種的醇溶蛋白 優(yōu)缺點(diǎn)： ? 與形態(tài)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記相比，生化標(biāo)記具兩個(gè)方面的 優(yōu)點(diǎn) ： ? 一是表現(xiàn)近中性，對植物經(jīng)濟(jì)性狀一般沒有大的不良影響； ? 二是直接反映了基因產(chǎn)物差異，受環(huán)境影響較小。 ? 同工酶標(biāo)記為共顯性遺傳，雜合和純合易于區(qū)別， F2可完全分組。 三、生化標(biāo)記 (biochemical marker) ? 生化標(biāo)記主要包括同工酶和等位酶標(biāo)記。 ② 但 缺點(diǎn) 是細(xì)胞學(xué)標(biāo)記材料需要花費(fèi)較大的人力和較長時(shí)間來培育，難度很大；同時(shí)某些物種對染色體變異反應(yīng)敏感；還有些變異難以用細(xì)胞學(xué)方法進(jìn)行檢測。根據(jù) 1RS/1BL在小麥中不顯現(xiàn)次縊痕，看不到隨體和 1RS特有的 C帶帶型等細(xì)胞學(xué)證據(jù)，可判斷后代是否攜帶有所需的來自黑麥的抗病基因即是否達(dá)到純合。這些標(biāo)記在基因的染色體定位中發(fā)揮了重要作用。 ? 通過染色體核型（染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)、隨體有無、著絲粒位置等）和帶型（ C帶、N帶、 G帶等）分析來測定基因所在的染色體及相對位置，也可通過染色體置換等進(jìn)行基因定位。 二、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記 (cytological marker) ? 細(xì)胞學(xué)標(biāo)記即植物細(xì)胞染色體的變異，如染色體數(shù)目的的變化（單體、缺體、三體和四體等）和染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失、異位、倒位和重復(fù)等）。 ② 此外形態(tài)標(biāo)記的獲得需要通過誘變、分離純合的過程，周期較長。 ? 在大豆中，利用與產(chǎn)量密切相關(guān)的生育期、株高和結(jié)實(shí)期長短等性狀間接選擇遺傳率低的產(chǎn)量性狀，可以提高產(chǎn)量選擇效率。根據(jù)芽黃性狀的有無在出苗后不久就可鑒別出不育株用于制種。 ? 形態(tài)標(biāo)記簡單直觀、經(jīng)濟(jì)方便 ,長期以來，作物種質(zhì)資源鑒定及育種材料的選擇通常都是根據(jù)形態(tài)標(biāo)記來進(jìn)行的； ? 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，豌豆、水稻和番茄中已鑒定出上百個(gè)形態(tài)標(biāo)記，棉花中已鑒定出 160多個(gè)突變體表型； ? 多個(gè)標(biāo)記基因材料的培育，使多基因連鎖分析時(shí)，可同時(shí)分析幾個(gè)標(biāo)記性狀；例如，棉花多基因標(biāo)記材料的發(fā)展 ? 大量形態(tài)標(biāo)記的發(fā)現(xiàn)，不僅為遺傳研究提供了寶貴材料，而且為作物育種提供了大量顯性標(biāo)記，提高了選擇效率。 一、形態(tài)標(biāo)記 （ morphological marker） ? 形態(tài)標(biāo)記 即植物的外部形態(tài)特征。 ? 分子標(biāo)記 (molecular marker)。 ? 細(xì)胞學(xué)標(biāo)記 (cytological marker)。它具有 兩個(gè)基本特征 ， 即可遺傳性和可識別性 ，因此生物的任何有差異表型的基因突變型均可作為遺傳標(biāo)記。第三章 分子標(biāo)記輔助育種 Chapter 3 Markerassisted selection 作物及豬、牛、羊等的馴化 近代傳統(tǒng)育種技術(shù) 現(xiàn)代分子育種技術(shù) 達(dá)爾文雜種優(yōu)勢理論 孟德爾遺傳規(guī)律 分子生物學(xué) 分子生物技術(shù) DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn) 遺傳密碼的破譯 古代育種技術(shù) 粗放改良品種及雜交組合 有性雜交 自然和人工突變 精確改良品種及雜交組合 育種歷史回顧： 幾千年 百多年 二十多年 核心內(nèi)容 ： 創(chuàng)造變異和選擇變異 轉(zhuǎn)基因途徑相對傳統(tǒng)育種法的優(yōu)點(diǎn) 傳統(tǒng)育種法 : 相關(guān)的 品種 亞種 種 基因轉(zhuǎn)移 相關(guān)的 品種 亞種 種 轉(zhuǎn)基因途徑 : 動(dòng)物 植物 噬菌體 細(xì)菌 病毒 真菌 傳統(tǒng)育種法 : 相關(guān)的 品種 亞種 種 基因轉(zhuǎn)移 相關(guān)的 品種 亞種 種 表型選擇 標(biāo)記輔助選擇 : 相關(guān)的 品種 亞種 種 基因轉(zhuǎn)移 相關(guān)的 品種 亞種 種 基因型選擇 由此可見，傳統(tǒng)育種法和標(biāo)記輔助選擇法在本質(zhì)上沒有什么區(qū)別，但在選擇效率和準(zhǔn)確性方面，后者比前者大大提高。 項(xiàng)目 傳統(tǒng)回交育種 標(biāo)記輔助選擇 變異來源 有性雜交重組 有性雜交重組 選擇依據(jù) 表型 基因型 + 表型 適用性狀 主效基因性狀 主效 + 微效基因性狀 標(biāo)記類型 形態(tài)和生化標(biāo)記 分子標(biāo)記 背景選擇 粗放 徹底 選擇所需輪次 46輪 23輪 受環(huán)境條件影響 大 小 成本和技術(shù) 低 高 傳統(tǒng)回交育種與標(biāo)記輔助選擇方法的比較： 第一節(jié) 植物中常用的遺傳標(biāo)記 (Geic markers) ? 什么是遺傳標(biāo)記 ? 遺傳標(biāo)記 是指可追蹤染色體、染色體某一節(jié)段、某個(gè)基因座在家系中傳遞的任何一種遺傳特性。 遺傳標(biāo)記類型 : ? 形態(tài)標(biāo)記（ morphological marker） 。 ? 生化標(biāo)記 (biochemical marker)。 在植物遺傳育種研究中可被利用的遺傳標(biāo)記應(yīng)具備以下幾個(gè)條件： ? （ 1）多態(tài)性高； ? （ 2）表現(xiàn)共顯形； ? （ 3）對農(nóng)藝性狀影響??； ? （ 4）經(jīng)濟(jì)方便，容易觀察記載。主要包括肉眼可見的外部特征，如：矮稈、紫鞘、卷葉等；也包括色素、生理特性、生殖特性、抗病蟲性等有關(guān)的一些特性。 水稻形態(tài)標(biāo)記連鎖圖 T586 T582 基因符號 標(biāo)記性狀 基因符號 標(biāo)記性狀 R1 紅株 d1 叢生鈴 R2 花瓣斑點(diǎn) v1 牙黃 Y1 黃花瓣 cu 杯狀葉 T1 密生茸毛 fg 窄卷苞葉 P1 黃花粉 gl1 無腺體 1 N1 光籽 LC1 棕色纖維 L20 雞腳葉 棉花多標(biāo)記基因材料 利用形態(tài)標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇實(shí)例 ? 大麥中抗桿銹病的基因與抗散黑穗病的基因緊密連鎖，因此，只要選擇稈銹病的優(yōu)良單株，也就同時(shí)選得了抗散黑穗病的大麥材料； ? 棉花中有一種具有芽黃的雄性不育系，其芽黃標(biāo)記基因與核雄性不育基因是共分離的。它克服了一般情況下核雄性不育系需等到近開花期 才能鑒別出可育株再拔除的缺陷，大大節(jié)省了育種成本，提高了育種效率； ? 水稻中微效基因控制的優(yōu)質(zhì)性狀和長粒特征連鎖，選擇長粒即可同時(shí)獲得品質(zhì)的改進(jìn)。 形態(tài)標(biāo)記的缺點(diǎn)： ① 在多數(shù)植物中形態(tài)標(biāo)記的數(shù)量是很有限的，且多態(tài)性較差，表現(xiàn)易受環(huán)境影響，并且有一些標(biāo)記與不良性狀連鎖。 因此，形態(tài)標(biāo)記在作物遺傳育種中的作用是有限的。染色體數(shù)目的變化常常會(huì)引起某些表型性狀的異常，這樣就可以將染色體的變化用作為一種遺傳標(biāo)記。 在作物遺傳育種研究中已經(jīng)建立的細(xì)胞標(biāo)記有： ? 番茄三體，煙草單體，玉米 BA易位系，水稻三體、易位系，小麥整套單體、端體以及缺體 四體，棉花易位系、單體等。 玉米矮花葉病抗病基因的定位 應(yīng)用實(shí)例 ? 在小麥中，利用小麥和黑麥雜交創(chuàng)造了1RS/1BL易位系，在 1RS上攜帶抗銹病和抗白粉病等基因。 優(yōu)缺點(diǎn)： ① 與形態(tài)標(biāo)記相比，細(xì)胞學(xué)標(biāo)記的 優(yōu)點(diǎn) 是能進(jìn)行一些重要基因的染色體或染色體區(qū)域定位。 因此到目前為止，真正應(yīng)用于作物遺傳育種研究中的細(xì)胞學(xué)標(biāo)記還很少。 ? 同工酶（ Isoenzyme） 是指一個(gè)以上基因座位編碼的酶的不同形式， ? 等位酶（ Allelic enzyme） 是指由一個(gè)基因座位的不同等位基因編碼的酶的不同分子形式。 分析方法 ? 從植物組織的蛋白粗提物中通過電泳和組織化學(xué)染色法將酶的多種形式轉(zhuǎn)變成肉眼可辯的酶譜帶型。 ? 但 缺點(diǎn) 是目前可使用的生化標(biāo)記數(shù)量還相當(dāng)有限，已鑒定出的具有多態(tài)性的作物同工酶位點(diǎn)約有 80個(gè)，大多數(shù)作物不足 30個(gè)。因此其實(shí)際應(yīng)用受到一定限制。 ? 分子標(biāo)記指能反映生物個(gè)體或種群間基因組中某種 差異特征的 DNA片段 ，它直接反映基因組DNA間的差異。 相對性狀 DNA序列的差異： 單堿基突變 插入突變 缺失突變 重復(fù)序列 分子標(biāo)記產(chǎn)生的基本原理 分子標(biāo)記產(chǎn)生的基本原理 分子標(biāo)記產(chǎn)生的基本原理 與上述三種標(biāo)記相比較，分子標(biāo)記具有許多明顯的優(yōu)越性，表現(xiàn)為： ? 1）、直接