数量性状的分子标记

分子标记辅助育种技术

分子标记辅助育种技术

第一节

分子标记的类型和作用原理

遗传标记是指可以明确反映遗传多态性的生物特征。

在经典遗传学中，遗传多态性是指等位基因的变异。

在现代遗传学中，遗传多态性是指基因组中任何座位上的相对差异。

在遗传学研究中，遗传标记主要应用于连锁分析、基因定位、遗传作图及基因转移等。

在作物育种中，通常将与育种目标性状紧密连锁的遗传标记用来对目标性状进行追踪选择。

在现代分子育种研究中，遗传标记主要用来进行基因定位和辅助选择。

1、形态标记

形态标记是指那些能够明确显示遗传多态性的外观性状。如、株高、穗型、粒色等的相对差异。

形态标记数量少，可鉴别标记基因有限，难以建立饱和的遗传图谱。

有些形态标记受环境的影响，使之在育种的应用中受到限制。

2、细胞学标记

细胞学标记是指能够明确显示遗传多态性的细胞学特征。如染色体的结构特征和数量特征。

核型：染色体的长度、着丝粒位置、随体有无。

可以反映染色体的缺失、重复、倒位、易位。

染色体结构特征

带型：染色体经特殊染色显带后，带的颜色深浅、宽窄

和位置顺序,可以反映染色体上常染色质和异染

色质的分布差异。 染色体数量特征—是指细胞中染色体数目的多少。染色体数量上的

遗传多态性包括整倍体和非整倍体变异。

细胞学标记

优点：克服了形态标记易受环境影响的缺点。

缺点：

（1）培养这种标记材料需花费大量的人力物力；

（2）有些物种对对染色体结构和数目变异的耐受性差，难以获得相应的标记材料； （3）这种标记常常伴有对生物有害的表型效应；

（4）观察鉴定比较困难。

3、蛋白质标记

用作遗传标记的蛋白质分为酶蛋白质和非酶蛋白质两种。

非酶蛋白质：用种子储藏蛋白质经一维或二维聚丙烯酰胺凝胶电泳，根据显示的蛋白质谱带或点，确定其分子结构和组成的差异。

酶蛋白质：利用非变性淀粉凝胶或聚丙烯酰胺凝胶电泳及特异性染色检测，根据电泳谱带的不同来显示酶蛋白在遗传上的多态性。

第３１卷第５期　２０１０年５月　热带作物学报　

ＣＨＩＮＥＳＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＲＯＰＩＣＡＬ　ＣＲＯＰＳ　Ｖｏ１．３１　Ｎｏ．５　Ｍａｖ．２０１０　

木薯栽培品种农艺性状与分子标记的关联分析　

何　静　一，王文泉。，郑永清　一，李开绵　

１中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，海南儋州　５７１７３７　

２海南大学．海南儋州　５７１７３７　

３中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海南海口　５７１１０１　

摘要　为寻找与木薯茎叶鲜重、块根鲜重、株高、开花、块根数和叶片叶绿素含量紧密关联的分子标记，利用　１４５对ＳＲＡＰ．１３２对ＥＳＴ—ＳＳＲ引物对１９个木薯栽培品种进行多位点的扫描分析，并在分析群体的连锁不平衡　水平基础上．通过关联分析软件ＴＡＳＳＥＬ２．１将标记与这些栽培品种的以上农艺性状进行关联。结果表明：群体　中非共线性的ＳＲＡＰ和ＥＳＴ—ＳＳ位点组合存在一定的连锁不平衡，在１４７个ＳＲＡＰ位点的１　４７１个位点组合中支　持的不平衡成对位点仅在木薯粗略基因组中占位点组合的０．８１５％（ｐ＜０．０１），１３２个ＥＳＴ　ＳＳＲ位点的９９３种位点　组合仅在木薯基因组中占位点组合的Ｏ．３０２％（ｐ＜Ｏ．０１）；利用ＥＳＴ—ＳＳＲ数据分析栽培品种的群体结构可划分为３　

个亚群．亚群的划分与群体亲缘类型相关联：共检测到２９个与性状相关联的位点，其中与茎叶鲜重相关的位点　１１个．与块根鲜重相关的位点３个，与株高相关的位点３个，与是否开花相关的位点８个，与块根数相关的位　点５个。与叶片叶绿素含量相关的位点２个。下一步工作是进行优等位基因的挖掘，找到与茎叶鲜重和株高相　关的优异位点、等位变异及携带优异等位变异的载体材料。　关键词木薯：农艺性状；ＳＲＡＰ和ＥＳＳ—ＳＳＲ标记；关联分析　

ｄｏｉ　１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１０００－２５６１．２０１０．０５．００２　中图分类号￥５３３　

木薯（Ｍａｎｉｈｏｔ　ｅｓｃＭｌｅｎｔ　Ｃｒａｎｔｚ）是世界三大薯类作物之一．有‘　地下粮仓”、　“淀粉之王”和“特用　

河北农业科学，２００８，１２（８）：５９—６１　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ａｇｎｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　责任编辑李布青　

分子遗传标记在家禽数量性状方面的研究　

杨伟平　，鄢殉　，高风琴　（１．洛阳师范学院生命科学系，河南洛阳４７１００２；２．甘肃农业大学生命科技学院，甘肃兰州７３００７０；３．中国农业科学院　草原研究所，内蒙古呼和浩特０１００１０）　摘要：随着生物技术水平的不断发展，在家禽育种工作中，分子遗传标记逐渐成为研究的热点。因此，研究和　寻找与经济性状连锁的分子遗传标记，则可为家禽育种工作中的标记辅助选择提供新的手段。综述了ＲＦＬＰ、　ＤＮＡ指纹、ＲＡＰＤ和微卫星ＤＮＡ这４种分子遗传标记在家禽数量性状中的研究概况。　关键词：家禽；数量性状；分子遗传标记　中图分类号：￥８３１．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８－１６３１（２００８）０８－００５９－０３　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｍｏｌｅｃｕｌｅ　Ｍａｒｋｅｒ　ａｎｄ　ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｐｏｕｌｔｒｙ　Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　Ｔｒａｉｔ　ＹＡＮＧ　Ｗｅｉ－ｐｉｎｇ　，ＹＡＮ　Ｘｕｎ　，ＧＡＯ　Ｆｅｎｇ－ｑｉｎ　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｌｕｏｙａｎｇ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｕｏｙａｎｇ　４７　１　００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｇａｎｓｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００７０，Ｃｈｉｎａ；３．Ｇｒａｓｓｌａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｈｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００１０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｍａｒｋｅｒｓ　ｂｅｃａｍｅ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｏｕｌｔｒｙ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｍｏｌｅｃｕｌｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｍａｒｋｅｒｓ　ｌｉｎｋｅｄ　ｔｏ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｔｒａｉｔｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｍａｒｋｅｒ　ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｕｌｔｒｙ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ．Ｆｏｕｒ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｍａｒｋｅｒｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ＲＦＬＰ，ＤＮＡ　ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇ，ＲＡＰＤ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｔ　ＤＮＡ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｐｏｕｌｔｒｙ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｔｒａｉｔ　ｗｅｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｏｕｌｔｒｙ；Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｔｒａｉｔ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｍａｒｋｅｒ　进入２０世纪８０年代以来，家禽的遗传改良一直是　沿用数量遗传学为理论基础的常规育种方法，从而使畜　禽生产水平特别是种用畜禽的遗传水平在世界范围内出　现徘徊不前的态势…。此外，常规育种方法对数量性状　的选择要在个体生长发育到一定时期才能表现出来，育　种周期长，费用高　。又因为家禽的生产性能多为多　基因控制的数量性状　，仅以个体或亲属表型值进行个　体选择并不十分可靠，因此，必需借助于遗传标记来辅　助选择。目前，在家禽数量性状研究中应用的分子遗传　标记主要有ＲＦＬＰ标记、ＲＡＰＤ标记、ＤＮＡ指纹标记和　微卫星ＤＮＡ标记，为此综述了这４种分子遗传标记在　数量性状方面的研究概况。　１分子遗传标记　分子遗传标记是以ＤＮＡ多态性为基础的，这种多　态性具有很大的选择余地，通过识别度量数量性状基因　位点（Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　Ｔｒａｉｔ　Ｌｏｃｉ，ＱＴＬ）进行基因定位，可　建立１个具有分子标记位点的遗传图谱。同时，研究发　现在动物标记辅助选择（Ｍａｋｅｒ　Ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｓｅｉｅｃｔｉｏｎ，　ＭＡＳ）中，遗传标记基因与ＱＴＬ的连锁程度是决定　ＭＡＳ的关键因素　，两者连锁的越紧密，则其连锁关　

数量性状的分子标记

QTL定位是一种用于研究数量性状的分子标记方法，通过对群体中的基因组的变异性进行检测，确定与数量性状相关的区域。本文将介绍QTL定位的原理和方法，包括遗传连锁、测量数量性状和构建遗传图谱等。

QTL定位的原理和方法主要基于两个关键概念：连锁和重组。连锁是指两个位于同一染色体上的基因间的紧密关联性。重组是指两个位于同一染色体上的基因之间的基因重组事件。在基因座重组时，基因座之间可能发生重组，导致基因座的位置发生改变。通过对基因座的重组情况进行检测，可以推断基因座之间的连锁关系。

QTL定位的第一步是测量数量性状。数量性状是指受多个基因和环境因素影响的连续变量性状，如体重、身高等。在进行QTL定位之前，需要通过测量数量性状的表型值来确定样本的表型差异。对于数量性状的测量，可以使用传统的测量方法，如体重测量、尺寸测量等，也可以利用高通量测序技术，如RNA测序、蛋白质质谱等。

QTL定位的第二步是构建遗传图谱。遗传图谱是指基因座之间的相对位置，用于描述基因座之间的连锁关系。构建遗传图谱的主要方法是通过对群体中的基因型进行分析，确定基因座之间的连锁关系。常用的构建遗传图谱的方法包括连锁分析、复合杂交分析等。连锁分析是通过对多个基因座的基因型进行测定，确定基因座之间的连锁关系。复合杂交分析是通过将多个群体之间的交配与测量数量性状的表型值，来推断基因座之间的连锁关系。

QTL定位的第三步是确定与数量性状相关的区域。通过对基因座的重组情况进行分析，可以确定与数量性状相关的区域。具体的方法包括相关分析、关联分析等。相关分析是通过计算基因座之间的相关系数，来确定与数量性状相关的区域。关联分析是通过对基因座的基因频率进行比较，来确定与数量性状相关的区域。

QTL定位的最后一步是验证与数量性状相关的区域。通过对已定位的区域进行验证，可以确定与数量性状相关的基因。验证方法包括驱动基因分析、功能鉴定等。驱动基因分析是通过对数量性状的变异性进行分析，来确定与数量性状相关的基因。功能鉴定是通过对已验证的位点进行功能分析，来确定与数量性状相关的基因功能。