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分子标记在作物育种中的应用作物育种是改良作物种质的重要手段，通过对作物的遗传基础的深入研究，运用现代生物技术手段，筛选出具有优良性状基因的优良种质材料，从而加速有关作物的育种进程。
在现代生物技术手段中，分子标记技术在作物育种中扮演了非常重要的角色。
本文将介绍分子标记在作物育种中的应用。
一、分子标记简介分子标记是指与基因组中某个特定区域或特定性状相关的DNA序列片段。
这种技术可以用于确定个体间的遗传差异，进行基因型鉴定，进而确定等位基因种类及其比例。
通过分子标记技术，可以确定物种间的基因组组成和遗传的联系，并且还可以对单个个体的基因组进行分析和定位，制定具体的育种策略。
分子标记技术在育种材料鉴定和筛选中有着广泛的应用。
习惯上，育种过程需要大量的物种杂交，然后去通过后代材料中的遗传差异进行筛选、后代选择和提高纯度。
这种育种方法需要大量的时间和耗费大量的资源。
而采用分子标记技术，可以大大提高材料筛选的速度和效率。
远缘杂交后代中的有些个体通常会表现出可喜的性状，但是由于其他不良的遗传特征，基本上是无法继续进行育种的。
这个时候，分子标记技术就可以对杂交后代的DNA样本进行分析，从而确定哪些个体的基因组组成更加适合于后续育种筛选工作。
2. 分子标记在基因型分析和遗传图谱绘制中的应用在作物遗传基础的研究中，分子标记技术在基因型分析和遗传图谱绘制中的应用日益广泛。
通过分子标记技术，可以分析大量的遗传标记，确定不同基因型间的遗传差异，对遗传多样性和相关性进行统计分析，最终清晰地绘制出遗传图谱，揭示了不同群体间的遗传关系。
遗传图谱的绘制对于作物育种的后续研究至关重要，能够帮助育种人员了解群体内的基因性状分布情况，确定功能多样的分子标记，确保育种目标的达成。
3. 分子标记在杂交组合选择中的应用分子标记在杂交组合选择中的应用同样十分重要。
通过分析杂交后代的DNA序列，可以细致地分析出每个基因型对数量性状、质量性状、抗病性等性状的影响，并且还可以计算各基因型的复杂性状遗传度。
分子标记技术在医学和动植物育种中的应用分子标记技术是一种基于DNA的分子生物学技术，可以对DNA进行检测和分析，常用于检测遗传变异和分析DNA序列。
在医学和动植物育种中，分子标记技术已经成为了重要的工具，可以帮助研究人员更好地理解遗传特征及其对健康和生产的影响，同时也可以更精确地选择和筛选适合的基因型和生物品种。
一、医学中的应用1.疾病诊断和预测分子标记技术在疾病诊断和预测方面的应用已经成为了研究热点。
通过检测特定的基因或DNA序列，可以帮助诊断和预测某些疾病的风险，例如某些遗传性疾病、癌症、心血管疾病等。
同时，也可以通过比较个体DNA序列的变异情况，筛选出一些与疾病发生相关的基因。
2.药物研究和开发分子标记技术不仅可以用于疾病诊断和预测，还可以帮助研究人员更深入地理解药物的作用机制。
通过检测药物与特定基因的互作关系，可以更好地预测药物的疗效和不良反应，从而提高药物研发的效率和成功率。
3.个性化治疗分子标记技术可以为医生提供更为个性化的治疗方案，根据患者特定基因和DNA序列的变异情况，选择更为适合的治疗方法和药物。
这种个性化治疗可以提高治疗效果和减少不良反应的发生，为患者提供更好的医疗保障。
二、动植物育种中的应用1.物种鉴定和遗传分析分子标记技术可以帮助研究人员对不同物种进行鉴定和分类，通过比较DNA序列的变异情况，确定它们的亲缘关系和进化历史。
同时，也可以对动植物遗传特征进行分析，筛选出与生产和营养有关的重要基因。
2.育种和优化品种分子标记技术可以帮助育种人员更精确地选择和筛选适合的基因型和生物品种。
通过检测目标基因或DNA序列的变异情况，可以确定优良品种的遗传特征和适应能力，从而提高人工育种的效率和成功率。
同时，也可以帮助优化品种的营养价值，提高农产品的质量和产量。
3.环境保护和资源管理分子标记技术可以帮助研究人员更好地了解各种野生动植物的生态环境和适应能力，从而制定更为科学和有效的环境保护和资源管理策略。
分子标记技术及其在植物遗传育种中的应用近年，随着生物技术的快速发展，分子标记技术在诸多领域得到应用，尤以农业、医药业、畜牧业等行业应用得最多。
分子标记是指以生物大分子的多态性为基础的遗传标记。
分子标记的出现，使植物育种的“间接选择”成为可能，大大提高了遗传分析的准确性和选育种的有效性，因而在遗传育种领域愈来愈受到重视。
在遗传学研究中广泛应用的DNA分子标记已经发展了很多种，一般依其所用的分子生物学技术大致分为两大类：一类是以Southern杂交技术为核心的分子标记(如RFLP)，此类被称为第一代分子标记；以PCR技术为核心的分子标记(如STS、RAPD、AFLP、SSR等)称为第二代分子标记，单核苷酸多态性(SNP)标记称为第三代分子标记，这也是以PCR技术为基础的分子标记技术。
现分别介绍其原理及在植物育种上的应用。
1分子标记在植物育种上的特点分子标记育种(molecular mark-assist selection，MAS)是借助分子标记在DNA水平上对遗传资源或育种材料进行选择，对作物产量，品质和抗性等综合性状进行高效改良，并针对目标性状基困连锁进行优良植株筛选，是现代分子生物学与传统遗传育种相结合的新品种选育方法。
与传统育种相比分子标记的优势是：(1)传统育种通过性状间接筛选目的基因，分子标记则通过直接与目的基因连锁进行筛选，因此，后者比前者准确，特别是在一些表现型与基因型之间对应关系较差时的筛选，(2)传统育种需要在成熟期才能筛选，分子标记筛选则可以不受植物生长发育期的限制，在苗期就可以筛选，而且不影响植株生长，(3)传统方法一次只能标记一个基因，分子标记筛选则可以同时筛选多个目的性状基因，(4)分子标记筛选利用了控制单一性状的多个等位基因，避免了传统育种通过表现型而获得不纯植株的缺陷；(5)分子标记筛选样品用量少，可以进行非破坏性筛选，从而加速育种进程，提高育种效率。
2常用分子标记的技术及其在植物育种上的应用2.1限制性内切酶片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism，RFLP，简称限制片段长度多态性)RFLP是以分子杂交技术为基础的标记技术，其原理是碱基的突变、缺失、重排或是一段DNA的重排或插入，导致限制性内切核苷酸酶的酶切位点分布发生改变，得到的切割片段在数量和长度上不同，从而产生多态性。
分子标记技术及其在植物基因组研究中的应用基因有限公司市场/技术支持部本文献汇编包括以下内容:1, 遗传标记简介2, 分子标记介绍3, 两种重要的分子标记技术AFLP和SNP及其在植物基因组研究中的应用4, 有关仪器介绍1)LI-COR公司的GLOBAL IR2 系统2)PYROSEQUENCING公司的PSQ96 DNA系统一, 遗传标记简介以下内容摘自:邱芳伏健民金德敏王斌,遗传多样性的分子检测,生物多样性,1998年5月,第6卷,第2期选读材料:梁明山等,遗传标记及其在作物品种鉴定中的应用,植物学通报,2001年3月,第18卷,第3期遗传标记(genetic markers)是基因型的特殊的易于识别的表现形式.遗传标记的发展过程主要分为4种类型：（1）形态标记(morphological markers)；（2）细胞标记(cytological markers)；（3）生化标记(biochemical markers)；（4）分子标记(molecular makers)。
前3种标记都是基因表达型的标记，可利用的多态位点较少，易受环境影响，不能满足物种资源鉴定的需要。
直到1980年美国Botstein提出DNA限制性酶切片断长度多态性（RFLP）可以作为遗传标记，开创了直接应用DNA多态性发展遗传标记的新阶段。
80年代DNA多聚酶链式反应（PCR）技术的出现，又推动产生了许多新型的分子标记如RAPD标记，SSR标记等。
1992年由Zebeau和Vos发展起来的扩增片段长度多态性（AFLP）技术被认为是迄今为止最有效的分子标记，既有RFLP的可靠性，又有RAPD的方便性。
分子标记的飞速发展促进了真核生物遗传图谱的构建，目前人类和各主要作物的RFLP遗传图谱已基本完成，可以提供基因组各基因间相互作用的全面信息，观察到群体内和群体间由于位点间互作引起的变异分化，在基础理论、遗传育种和物种进化等方面显示出重要应用价值。
分子标记技术在植物学研究中的应用辛业芸【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2002(000)004【摘要】分子标记与形态标记、细胞学标记和生化标记三类遗传标记技术相比,具有因直接以DNA的形式表现而在植物的任何生长阶段都可检测、遍布整个基因组、多态性高、检测手段简单迅速、无基因多效性、能够明确辨别等位基因、实验重复性好等优点.目前最常用的分子标记技术主要有限制性片段长度多态性技术(restriction fragment length polymor-phism,简称RFLP)、随机扩增多态性DNA技术(random amplified polymorphic DNA,简称RAPD),微卫星DNA技术(Simple Sequence Repeat,简称SSR)、扩增片段长度多态性技术(Amplified Fragment Length Poymorphism,简称AFLP)等.分子标记技术在植物学研究中得到了广泛的应用,在植物分类学及遗传多样性、种质资源保护、遗传图谱的建立、基因定位与辅助选择育种、指纹图谱应用于作物品种鉴定等研究方面均取得较好的应用效果.这项技术的发展具有巨大的应用潜力和广阔的应用前景.【总页数】4页(P9-12)【作者】辛业芸【作者单位】国家杂交水稻工程技术研究中心,湖南长沙,410125【正文语种】中文【中图分类】S184:S188.1【相关文献】1.AFLP分子标记技术的新进展及其在法医植物学中的应用 [J], 李成涛;李莉2.DNA分子标记技术在法医植物学中的应用 [J], 张娴;李婧琳;张翔宇3.试论DNA分子标记技术在植物学科上的研究进展与应用前景 [J], 庄丽;彭子模;穆培源4.rDNA ITS区序列分子标记技术在植物学研究中的应用 [J], 牛宪立;姬可平;吴群;吕国庆5.分子标记技术在灵长类繁殖行为研究中的应用——应用 [J], 张树义;王晓燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
论文成绩学年论文2014 — 2015年度学年论文题目：分子标记在药用植物资源鉴定中的应用学生姓名：***学号： ********** 系部：生命科学专业：生物科学指导教师：***2014年9月25日分子标记在药用植物资源鉴定中的应用郭孟齐 1212402006摘要：目前在研究药用植物资源鉴定的技术手段中，分子标记技术应用的愈来愈多。
而分子标记又分为很多种技术，如RFLP、RAPD、SRAP、AFLP等。
本文就这几种分子技术在药用植物资源鉴定中的应用进行了探讨，发现RAPD技术占有独特的优势，而RFLP、AFLP等技术由于种种因素的限制，应用的范围很有限，SRAP技术作为一种新型的分子标记技术，正在药用植物资源鉴定中发挥着越来越重要的作用。
关键词：分子标记，药用植物，鉴定Application of molecular markers in identificating medicinal plant resourcesAbstract:At present ,in the technology of identificating medicinal plant resources , applicating of molecular marker technology is becoming more and more popular. Molecular marker is divided into many kinds of technologies, such as RFLP, RAPD, SRAP, AFLP etc. In this paper, application of this technology in the identification of several molecular medicinal plant resources are discussed.And it found that RAPD technology occupies a unique advantage while RFLP, AFLP and other technical are limited due to various factors. SRAP technology as a new molecular marker technique is playing a more and more important role in medicinal plant resources of identification.Key Words: Molecular markers, Medicinal plant,Identification我国的药用作物种类繁多，目前知道的有一万多种，分布区域也十分广泛【1】。
植物育种中分子标记技术的研究和应用植物育种是农业生产中一个极为重要的领域。
育种的目的是通过改良植株性状，获得更好的农作物产量和品质。
传统的育种方法通常需要耗费大量的时间、精力和人力物力成本。
而随着分子标记技术的发展和推广，它已经成为现代植物育种的主流手段之一。
这一技术可以帮助我们更快、更准确地进行植物育种。
一、分子标记技术的基础分子标记技术是利用特定的生物分子在物种间遗传传递的规律研究生物遗传多态性和变异性的技术，是研究生物遗传学的一种重要工具。
它是基于DNA序列差异或变异、突变等基本遗传机制，并把不同的分子标记用于不同的分析目的。
它的最大优点就是可以对个体遗传背景进行分析，把研究焦点从表型转移到遗传层面。
分子标记技术主要有两种：DNA分子标记和蛋白质分子标记。
DNA分子标记主要包括限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性（RAPD）、序列特征扩增（SCAR）、简单重复序列多态性（SSR）、单核苷酸多态性（SNP）等。
蛋白质分子标记主要包括异构酶和蛋白质电泳图谱。
二、分子标记在植物育种中的作用分子标记技术在植物育种中被广泛运用，可以在以下方面起到很大的作用：1、育种亲本的鉴定传统的育种方法中，选育优良的品种主要依靠繁殖和选择。
这种方法存在着较大的局限性，即可能会错过重要的基因。
而分子标记技术可以帮助我们确定育种亲本之间的亲缘关系，确定亲本间的遗传距离，从而避免了由于亲缘关系不清晰而造成的遗传回合和舍弃过多的潜在亲本。
2、选育种子的鉴定利用分子标记技术开展胚胎学、种子学研究，可以鉴定杂交种子的真伪、父本、母本和杂交时间，快速准确地识别稳定、纯度高的杂种等。
该技术可以大大地缩短常规育种方法所需的时间，并且有效地降低了选择杂交群体的成本和风险。
3、育种基因的定位育种主要是选择优良的基因进行强化，因此基因定位是育种的首要任务。
利用分子标记技术可以快速地定位并克隆关键的功能基因，不仅可以为育种提供重要的信息，而且可以为模式植物和系统发育研究提供重要的基因组信息，为植物育种提供更加高效和准确的手段。
常用分子标记在植物科学研究中的应用孙芳芳（北京林业大学生物科学与技术学院，北京100083）摘 要：介绍了常用的分子标记种类，如RFLP、RAPD、AFLP、SSR等，并分析了其在植物科学研究中的应用。
关键词：分子标记；植物科学；应用中图分类号Q7 文献标识码A 文章编号1007-7731（2010）06-040-002The Classification of Molecular Makers and Advancements of DNA Molecular Markers’s Application in PlantsSun Fangfang（College of Biological Sciences, Beijing Forestry University, Beijing100083, China）Abstact：The kinds of common molecular marks were introduced in this paper, such as RFLP, RAPD, AFLP, SSR and so on. Then its application in scientific research of plant was also analyzed.Key words：DNA molecular markers；Plant science；Application广义的分子标记（molecular marker）是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。
狭义的分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段[1]；指受基因控制并且能够稳定遗传的，能代表个体或群体的遗传特征，并可被用作遗传分析的物质[2]。
它能够直接反映基因组间DNA间的差异。
常用的分子标记有RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR、EST等。
RAPD、AFLP属于以PCR 为基础的分子标记；RFLP属于以Southern为基础的分子标记；SSR、ISSR属于以重复序列为基础的分子标记；EST以mRNA为基础的分子标记[1]。
分子标记技术，即分子诊断技术，也是指通过直接分析遗传物质的多态性来诊断生物内在基因排布规律及其外在性状表现规律的技术[3]。
1 常用分子标记的种类介绍1.1 限制性片段长度多态性（restiction fragment length polymorphism，RFLP）限制性多形性碎片长度基于传统 Southern杂交技术的分子标记，它是利用限制性内切酶识别特定的核苷酸顺序并切割DNA后，由于酶识别序列的点突变或部分DNA片段的缺失、插入、倒位而引起酶切位点缺失或获得，使切割 DNA所得的片段发生变化，从而导致限制性片段的多态性[2]。
具有特异性的DNA片段可通过 Southern杂交检测出来，但RFLP标记对DNA需要量较大（5～10ug），操作繁琐，费用昂贵，只适应单/低拷贝，使其应用受到一定程度的限制[4]。
1.2 随机扩增多态性(Random Amplified Polymorphismic DNA，RAPD)Williams等在发现 RAPD多态性并证明 RAPD标记分离符合孟德尔遗传规律，是一种有效的遗传标记。
该标记技术是以人工合成的随机寡聚核苷酸序列为引物，通常为10个碱基，利用 PCR技术随机扩增基因组DNA模板的不同位点，得到一系列多态性 DNA片段，经染色后，即可进行多态性分析[2]。
RAPD的特点是：无需知道有关模板 DNA的结构信息；无种属特异性，一套引物可适用于不同的基因组分析；模板 DNA用量少（15～25ug），纯度要求不高。
其缺点为不能区分纯合型和杂合型及结果重复性较差[4]。
1.3 扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism，AFLP)扩增片段长度多态性是Zabeau等于1992年发明的一项专利技术。
它是基于PCR的RFLP技术，植物基因组DNA经2个限制性内切酶酶切后，与特定接头相连接，根据接头的核苷酸序列和酶切位点设计引物，进行特异性PCR扩增，最后分离扩增的DNA片断[2]。
AFLP兼具RFLP和RAPD的优点，被认为是迄今为止最有效的分子标记。
其优点如下：具较高的可靠性和高效性、具有共显性和显隐性、多态水平最高、检测位点最多、操作简便、分子认别率最高、速度快、Tm 值高、DNA用量少等[4]。
但AFLP也存在一些缺陷，对模板反应迟钝，谱带可能发生错配与缺失，成本较高，对技术要求高等[5]。
1.4 简单重复序列（simple sequence repeats，SSR）简单重复序列又称微卫星序列，指DNA分子中2～4个核苷酸串连重复序列分布于人类和动植物整个基因组的作者简介：孙芳芳（1984-），女，安徽合肥人，在读硕士，研究方向：植物分子生物学。
收稿日期：2010-03-12第16卷06期41不同位置上，不同品种间其重复长度有高度的变异性，但微卫星 DNA两端的序列多是保守的单拷贝序列，根据两端的序列设计一对特异引物，经PCR扩增，PAGE电泳及放射自显影，可以得到因简单序列重复单位数不同而引起的扩增片段的多态性，即获知不同个体在这个位点上由于基本单元重复次数不同而形成的多态性[6]。
但要获得SSR引物需要进行大量克隆、测序和杂交验证，难度较大且代价昂贵。
SSR标记是较为理想的分子标记，具备多态性丰富、重复性好、多呈现共显性、易于使用等特点，是目前应用最广的标记。
对于微卫星 DNA可以使其特异地定位于染色体的某一位置，然后用与两侧保守的 DNA序列互补的方式设计出特定的寡核苷酸引物对基因DNA进行PCR扩增[7，8]。
2 分子标记在植物科学研究中的应用2.1 构建分子图谱和 DNA指纹分析目前利用不同种类的分子标记开展中草药植物的种属分类工作取得了很大的进展，以RAPD标记较多见[9]。
目前已利用RFLP标记建立了一些主要作物的RFLP连锁图，其中包括：玉米、番茄、马铃薯、莴苣、大豆、水稻、大麦、小麦等。
此外，RAPD标记还成功地用于检测植物基因组DNA的遗传变异及品种鉴定[10]。
由于 RFLP只适合单/低拷贝，其使用受到限制，RAPD、AFLP能对整个基因组适应，从而能广泛应用于构建分子图谱和DNA指纹分析。
陈洪等利用 RAPD建立了水稻分子连锁图谱，并且用 AFLP 对8种致病性念珠苗构建 DNA指纹图谱，尹佟明等利用AFLP对美洲黑杨无性系进行 DNA指纹分析，Lin和 Jona thanKuo对不同生态型的拟南芥和不同大肠杆菌菌株进行 AFLP分析，Herman J．Varek同样对马铃薯远缘杂交子代构建了AFLP的分子图谱，以上分子图谱构建为基因定位、分子克隆等奠定了基础[2]。
2003年Isobo等构建了三叶草的第1张基于cDNA探针的RFLP遗传图谱[11]。
la Rosa R[12]等用RAPD、AFLP、RFLP和SSR技术构建了第1张橄榄的遗传图谱。
Gao等利用小麦3个作图群体（W7984×Opata85、Lumai ×Hanxuan、Wenmai×Shanhongma1）对 478个EST．SSR引物进行了筛选，将88个引物的101个位点定位在硬粒小麦的20个染色体上（染色体4B除外），这一结果使得原有的小麦遗传图谱增至到 450个SSR位点。
2.2 基因定位RFLP、RAPD、AFLP都可以对基因进行定位，RFLP分子标记的基因定位主要有：以标记为基础的分析法（M法）以性状为基础的分析法（riB法），区间作图法。
利用RAPD进行基因定位，目前有两种方法：近等位基因系的基因定位，利用个体目的基因分离进行基因定位，1995年小麦抗白粉病基因 Pm4a和水稻光敏核不育基因的 RAPD定位均已报道，石永刚等将玉米s组细胞质雄性不育（CMS）育性恢复基因利用RFLP、RAPD方法进行定位。
2.3 遗传多样性和物种亲缘关系在水稻中 Wang和Tanksley应用 RF'LP对70个水稻品种进行了亲缘关系分析；在柑桔方面，萧顺元进行了多样性研究；Koratsu等人进行了种属起源与进化关系的研究；在花生方面 Gary Kocheet等人应用10个引物对29个花生野生种进行了亲缘关系分析；陈洪等利用 AFLP建立了8种致病性念珠菌分子图谱。
分子标记为种质资源的收集、保存等以及探索物种起源奠定基石。
2.4 种质鉴定和遗传背景分析 分子标记可以鉴别品种，分析农艺性状基因，确定染色体同源性，对异源染色体和染色体结构畸变的检测。
在育种学上进行标记辅助选择，对抗病基因的快速鉴定，远缘杂种异源染色体DNA检测等。
这些研究更加有利于种质资源的保存。
3 展望分子标记技术是从生物遗传物质DNA分子上揭示物种遗传变异以及其变异的规律，揭示可能存在的遗传变异规律。
这些研究更加有利于种质资源的保存以及分子生物学研究，揭示生命规律。
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