分子標(biāo)記及其在植物遺傳育種中的應(yīng)用

1、遺傳標(biāo)記遺傳標(biāo)記（genetic markergenetic marker）具有多型性具有多型性易于鑒別易于鑒別與目標(biāo)基因緊密連鎖與目標(biāo)基因緊密連鎖 性狀標(biāo)記性狀標(biāo)記 色澤，色澤， 形態(tài)形態(tài) 細胞學(xué)標(biāo)記細胞學(xué)標(biāo)記 倒位，易位，倒位，易位，G/N/CG/N/C帶帶 生化標(biāo)記生化標(biāo)記 同功酶同功酶 分子標(biāo)記分子標(biāo)記 RFLP RFLP、RAPDRAPD、SSRSSR、AFLPAFLP、SNP SNP 分分子子標(biāo)標(biāo)記記以以Southern為基礎(chǔ)如為基礎(chǔ)如RFLP以以PCR為基礎(chǔ)為基礎(chǔ)單引物單引物PCR標(biāo)記標(biāo)記 有有RAPD、 AP-PCR、DAF、ISSR等等雙引物選擇性擴增雙引物選擇性擴增PCR

2、主要指主要指AFLP需克隆、測序構(gòu)建特殊雙引物需克隆、測序構(gòu)建特殊雙引物PCR標(biāo)記標(biāo)記如如SSR、STS等等酶切酶切電泳電泳印印跡跡l 共顯性，可以區(qū)別純合和雜合基因型共顯性，可以區(qū)別純合和雜合基因型l 穩(wěn)定、重復(fù)性強穩(wěn)定、重復(fù)性強l 某些植物中開發(fā)探針已遍及整個基因組某些植物中開發(fā)探針已遍及整個基因組l 缺點：缺點：DNADNA需要量較大，技術(shù)復(fù)雜；需要量較大，技術(shù)復(fù)雜； 用于做圖較費時，難以分析大量樣品用于做圖較費時，難以分析大量樣品； 在基因組較大、嚴(yán)格自花授粉作物上多在基因組較大、嚴(yán)格自花授粉作物上多態(tài)性很低，使遺傳圖飽和度低。態(tài)性很低，使遺傳圖飽和度低。3553Target DNA

3、sequenceGCTCGCAGTACTTCATGACGAGCGdenature 95 C5335GCTCGCAGTACTTCATGACGAGCGTCATGAGCTCGCanneal primers 60 CTaq polymerase binds 3 and extendsGCTCGC5335AGTACTTCATGACGAGCGTCATGAGCTCGCDNA is doubled with each cycleRepeat 25-40 timesPCR擴擴增：增：SSR的分布特點的分布特點SSR分析分析不足：不足：酶切連接酶切連接AFLP操作步驟：操作步驟：AFLP SCARPIC/Simp

4、sonPIC/Simpson遺傳多樣性系數(shù)遺傳多樣性系數(shù) = 1 - = 1 - P Pi i 2 2等位基因數(shù)目等位基因數(shù)目 A A PrimerPrimer0.47800.47800.30400.30400.17400.17400.04300.0430A = 4A = 4PIC = 1 PIC = 1 SUM (0.47)SUM (0.47)2 2 + (0.30) + (0.30)2 2 + (0.17) + (0.17)2 2 + (0.04) + (0.04)2 2 = 0.64 = 0.64SSR資料：資料：遺傳相似系數(shù)遺傳相似系數(shù) Gower (1985):Gower (1985

5、): a + da + da + b + c + da + b + c + d簡單匹配系數(shù)（簡單匹配系數(shù)（SM）(Simple matching coefficient) a a a + b + ca + b + cJaccard 相似系數(shù)相似系數(shù)(Jaccard 1908). 2 2a a2a + b + c2a + b + cDice (1945)相似系數(shù)相似系數(shù)，即即 Nei & Li (1979)相似系數(shù)相似系數(shù).其中其中 :abcd+ -+-kj遺傳距離的計算：遺傳距離的計算：Rogers（1972）Rogers-W（Rogers distance as modified b

6、y Wright （1978）kkjkilociijxxnd2)(21 kkjkiijxxd2)(21兩個兩個 隨機群體隨機群體 j 、k間的遺傳距離（間的遺傳距離（Nei 1972）: X Xij 為為X X群體第群體第i i個位點第個位點第j j個等位基因頻率個等位基因頻率 Yij為為Y群體第群體第i個位點第個位點第j個位點基因頻率個位點基因頻率 EST (Expressed Sequence Tags)DNA微陣列（微陣列（Microarray）微型化高通量高通量提高信息量提高信息量平行化平行化提高信息的可比性提高信息的可比性微量化微量化降低待檢樣品用量降低待檢樣品用量自動化自動化提高工

7、作效率提高工作效率低成本低成本可迅速普及推廣可迅速普及推廣生物芯片的特征與優(yōu)點生物芯片的特征與優(yōu)點構(gòu)建遺傳圖譜構(gòu)建遺傳圖譜 （molecular marker linkage mapmolecular marker linkage map）以具有遺傳多型性的分子標(biāo)記為以具有遺傳多型性的分子標(biāo)記為“路標(biāo)路標(biāo)”Polymorphic molecular marker as “route sign”以減數(shù)分裂中發(fā)生的遺傳重組交換值為圖距以減數(shù)分裂中發(fā)生的遺傳重組交換值為圖距Recombination frequency (%) in meiosis as “map distance (cM)”繪制高密度的分子標(biāo)記連鎖圖繪制高密度的分子標(biāo)記連鎖圖Genetic linkage map with high density遺傳標(biāo)記數(shù)據(jù)遺傳標(biāo)記數(shù)據(jù)數(shù)量性狀數(shù)據(jù)數(shù)量性狀數(shù)據(jù) 作圖群體作圖群體( (F2,BC,DH,RIL等等) )分子標(biāo)記連鎖圖譜的構(gòu)建分子標(biāo)記連鎖圖譜的構(gòu)建 定位群體親本間多態(tài)性分子標(biāo)記的篩選定位群體親本間多態(tài)性分子標(biāo)記的篩選 定位群體的組建定位群體的組建 定位群體分子標(biāo)記分析定位群體分子標(biāo)記分析 分子標(biāo)記連鎖圖譜的繪制分子標(biāo)記連鎖圖譜的繪制分離群體分組分析法分離群體分組分析法(Bulked Segregation Analysis)數(shù)量性狀基因的定位數(shù)量性狀基因的定位