分子标记的应用

1、作物育种中分子标记技术作物育种中分子标记技术的应用的应用一、分子图谱的构建一、分子图谱的构建v分子图谱为植物基因，分子图谱为植物基因，qtlqtl的鉴别和定位、种的鉴别和定位、种质资源鉴定、物种进化等研究提供了有利的质资源鉴定、物种进化等研究提供了有利的研究手段。研究手段。v主要包括以下步骤：根据遗传材料之间的多主要包括以下步骤：根据遗传材料之间的多态性确定亲本组合，建立作图群体；群体中态性确定亲本组合，建立作图群体；群体中不同植株或品系的标记基因型分析；标记间不同植株或品系的标记基因型分析；标记间的连锁关系。的连锁关系。二、品种、品系鉴定和杂交种纯度分析二、品种、品系鉴定和杂交种纯度分析v指

2、纹图谱是鉴别品种、品系的有利工具，具有快指纹图谱是鉴别品种、品系的有利工具，具有快速、准确等优点。在市场经济的条件下，指纹图速、准确等优点。在市场经济的条件下，指纹图谱在检测良种质量（真伪、纯度），防止伪劣种谱在检测良种质量（真伪、纯度），防止伪劣种子流入市场，保护名、优、特种质及育成品种的子流入市场，保护名、优、特种质及育成品种的知识产权和育种家的权益等方面有重要意义。在知识产权和育种家的权益等方面有重要意义。在国外，指纹图谱用来鉴定作物品种的国外，指纹图谱用来鉴定作物品种的dusdus（distinctnessdistinctness，unformityunformity，stabilit

3、ystability），为），为品种审定、保存、保护提供依据。品种审定、保存、保护提供依据。weisingweising（19921992）发现微卫星）发现微卫星dnadna（gatagata）4 4是是一个多态性好，稳定性强的探针，用该探针可以一个多态性好，稳定性强的探针，用该探针可以检测出检测出1515个栽培番茄品种差异。个栽培番茄品种差异。我国玉米种质基础我国玉米种质基础亚群亚群类群类群 标准测验种标准测验种四平头四平头dom黄早四黄早四旅大红骨旅大红骨丹丹340bsssab73pa掖掖478lancaster bmo17pb齐齐319三、亲缘关系分析三、亲缘关系分析 1.dna1.dn

4、a标记所检测的是作物标记所检测的是作物dnadna水平的差异，水平的差异，因而非常稳定，在分子图谱帮助下对品种因而非常稳定，在分子图谱帮助下对品种之间的比较可覆盖，大大提高了结果的可之间的比较可覆盖，大大提高了结果的可靠性。可用于品种资源的鉴定与保存，研靠性。可用于品种资源的鉴定与保存，研究作物的起源与发展进化，杂交亲本的选究作物的起源与发展进化，杂交亲本的选择等。择等。2.2.利用分子标记可以确定亲本之间的遗传差利用分子标记可以确定亲本之间的遗传差异和亲缘关系，从而确定亲本间遗传距离，异和亲缘关系，从而确定亲本间遗传距离，指导杂交育种亲本选配，减少杂交组合数，指导杂交育种亲本选配，减少杂交组

5、合数，有效划分杂种优势群，为提高育种效率提有效划分杂种优势群，为提高育种效率提供依据。供依据。3.3.通过亲缘关系分析，通过亲缘关系分析，可以纠正形态分类中可以纠正形态分类中一些不恰当的结论以一些不恰当的结论以及目前育种工作中存及目前育种工作中存在的一些问题。孟祥在的一些问题。孟祥栋通过对洋葱、胡葱、栋通过对洋葱、胡葱、大葱的大葱的rapdrapd遗传分析，遗传分析，否定了否定了“胡葱亲缘关胡葱亲缘关系与大葱相近系与大葱相近”的观的观点，而发现胡葱与洋点，而发现胡葱与洋葱亲缘关系较近，并葱亲缘关系较近，并推断胡葱可能是洋葱推断胡葱可能是洋葱与大葱杂交后代逐渐与大葱杂交后代逐渐进化而来的。进化而

6、来的。大葱洋葱胡葱四、基因标记及标记辅助育种四、基因标记及标记辅助育种（marker-assisted selectionmarker-assisted selection，masmas）v许多性状重要农艺性状表现为质量遗传特许多性状重要农艺性状表现为质量遗传特点，如抗病、抗虫、雄性不育、自交不亲点，如抗病、抗虫、雄性不育、自交不亲和性等。质量性状虽然受少数主基因控制，和性等。质量性状虽然受少数主基因控制，但其中的许多性状仍受遗传背景、微效基但其中的许多性状仍受遗传背景、微效基因及环境因素影响，表现为数量性状特点。因及环境因素影响，表现为数量性状特点。利用与目标性状紧密连锁的分子标记，是利用与

7、目标性状紧密连锁的分子标记，是进行质量性状选择的有效途径。标记目标进行质量性状选择的有效途径。标记目标性状的方法主要有两个：性状的方法主要有两个：v（一（一）youngyoung等人提出近等基因系法（等人提出近等基因系法（near-near-isogenic linesisogenic lines，nilsnils）它是通过杂交及多代回）它是通过杂交及多代回交或自交分离而获得的（一般交或自交分离而获得的（一般6-86-8代），除了目代），除了目标基因外，控制其它性状的位点同轮回亲本（标基因外，控制其它性状的位点同轮回亲本（rprp）基本一致，该系与原来的轮回亲本就构成了一对基本一致，该系与原来

8、的轮回亲本就构成了一对近等基因系。近等基因系。v（二）（二）michelmoremichelmore等人（等人（19911991）提出了混合群体）提出了混合群体分组分析法（分组分析法（bulked segregant analysisbulked segregant analysis，bsabsa）。利用）。利用bsabsa法不需创造近等基因系，利用法不需创造近等基因系，利用f2f2或或bc1bc1的分离群体即可完成标记，简单易行，目的分离群体即可完成标记，简单易行，目前在辅助选择研究中占据了重要位置前在辅助选择研究中占据了重要位置, ,其前景也其前景也非常广阔。非常广阔。nilsnils与与

9、bsabsa的结合运用，加速了与目的结合运用，加速了与目的基因紧密连锁标记的建立与鉴定。的基因紧密连锁标记的建立与鉴定。1.1.有利基因的转育：为改善品种的某一性状，常有利基因的转育：为改善品种的某一性状，常用的方法是以此品种作轮回亲本，以具有目的性用的方法是以此品种作轮回亲本，以具有目的性状的另一品种为供体，多次回交将目的基因从供状的另一品种为供体，多次回交将目的基因从供体亲本转入轮回亲本。利用与目的基因紧密连锁体亲本转入轮回亲本。利用与目的基因紧密连锁的的dnadna标记，可以直接选择在目的基因附近发生标记，可以直接选择在目的基因附近发生重组的个体，从而避免或显著减少连锁累赘，提重组的个体

10、，从而避免或显著减少连锁累赘，提高选择效率。高选择效率。2.2.有利基因累加：蔬菜中许多基因的表型是相同有利基因累加：蔬菜中许多基因的表型是相同的，采用分子标记的方法，先在不同亲本中将基的，采用分子标记的方法，先在不同亲本中将基因定位，然后通过杂交或回交将不同的基因转移因定位，然后通过杂交或回交将不同的基因转移到一个品种中。通过检测与不同基因连锁的标记到一个品种中。通过检测与不同基因连锁的标记判断一个个体是否含有某一基因，以辅助选择，判断一个个体是否含有某一基因，以辅助选择，即将表型的检测转换成基因型的检测。即将表型的检测转换成基因型的检测。masmas的应用的应用六、遗传多样性评估v种质是农

11、作物育种的物质基础种质是农作物育种的物质基础, ,对种质的可对种质的可用性评估又是合理利用种质的前提。经典用性评估又是合理利用种质的前提。经典的种质评估主要是依据表型性状的观察。的种质评估主要是依据表型性状的观察。v对质量性状、表型性状观察比较容易选到对质量性状、表型性状观察比较容易选到具有目标性状的单株或群体。而作物的许具有目标性状的单株或群体。而作物的许多重要农艺性状都是多基因控制的数量性多重要农艺性状都是多基因控制的数量性状状, ,对改良数量性状而利用的种质一般不是对改良数量性状而利用的种质一般不是单株单株, ,而往往是群体。描述群体特征常用性而往往是群体。描述群体特征常用性状平均数、方差、变异系数