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dna分子标记技术及其在植物育种中的应用
DNA分子标记技术是一项挖掘植物DNA组的分子先导技术，它大
大提高了植物育种的效率。
该技术可以快速辨别特定品种的遗传信息，为植物育种和改良提供精确有效的工具。
DNA分子标记技术是由扩增子链式反应（PCR）和后续诸多分析技术（如电泳分析、杂交分析、SNP分析等）构成的。
PCR 可以用来检测和分析特定 DNA 的序列，它可以将一个极小的 DNA 方面成期，从而
使植物育种避免复杂和费时的繁殖过程。
这种技术还可以跨区域筛选
具有抗逆性的基因，从而获得超高产的品种，提高植物适应恶劣环境
的能力。
借助DNA分子标记技术，植物育种者可以快速准确的筛选目标遗
传特性，优化作物基因池，缩短作物改良的周期，从而实现作物质量
和产量的提升，满足社会逐渐增长的作物需求。
分子生物学技术在农业遗传改良中的应用农业遗传改良一直是提高农作物产量和质量、增加抗虫、抗病能力的重要手段。
近年来，随着分子生物学技术的不断突破和发展，其在农业遗传改良中的应用也日益广泛。
本文将就分子生物学技术在农业遗传改良中的应用进行探讨。
一、基因工程育种基因工程育种是利用分子生物学技术创造新品种的主要手段之一。
通过基因工程技术，科学家们可以将具有特定功能的基因从一种生物中转移到另一种生物中，从而实现对农作物的改良。
1. 转基因技术转基因技术是基因工程育种的核心技术之一。
通过转基因技术，科学家们可以将具有抗虫、抗病、抗逆等优良性状的基因引入农作物中，从而提高农作物的产量和质量。
例如，转基因水稻是目前应用最广泛的转基因农作物之一。
科学家们通过将一种植物产生的毒素基因引入水稻中，使其具有抗虫的能力，有效地解决了水稻的虫害问题。
2. 基因组编辑技术基因组编辑技术是近年来新兴的基因工程技术。
通过基因组编辑技术，科学家们可以直接对农作物的基因进行删减、改写或插入操作，从而实现对农作物性状的精细调控。
例如，CRISPR/Cas9技术是一种基因组编辑技术，通过该技术可以精确地删除或编辑农作物基因组中的目标基因，从而实现改良农作物的目的。
二、标记辅助选择育种标记辅助选择育种是一种利用分子标记辅助选择育种的方法。
通过该方法，科学家们可以通过分析农作物的遗传组成和分子标记，从而实现对农作物性状的精确选择。
标记辅助选择育种在农业遗传改良中具有重要的意义。
首先，它可以大大缩短育种周期，提高育种效率。
其次，它可以避免传统育种中盲目杂交的缺陷，实现对目标性状的准确选择。
三、基因组学研究分子生物学技术的快速发展也促进了农业基因组学研究的深入。
基因组学研究通过对农作物的整个基因组进行全面的测序和分析，从而揭示其基因座位、基因的功能以及基因间互作等信息。
基因组学研究对于指导农业遗传改良具有重要的意义。
通过深入了解农作物的基因组，科学家们可以更好地开展基因编辑、转基因等工作，实现对农作物性状的精准调控。
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。
植物的遗传改良和品种培育植物的遗传改良和品种培育是农业科学领域的重要研究方向。
通过对植物遗传物质的调整和选择，人们可以培育出更具优良特性的植物品种，提高作物的产量和品质。
本文将从遗传改良的基本原理、主要方法和实际应用等方面，探讨植物遗传改良和品种培育的相关内容。
一、遗传改良的基本原理植物遗传改良的基本原理是基于遗传变异的利用和选择。
遗传变异是植物遗传学的基石，通过遗传变异的利用，可以提高植物的适应性和生产力。
常见的遗传变异途径包括自然变异、基因突变和人工诱变等。
自然变异是指植物在自然条件下产生的遗传变异，如不同个体之间的变异、不同环境条件下的变异等。
这种变异是植物进化的基础，也是人工选择的依据之一。
基因突变是指植物基因突变过程中产生的遗传变异。
基因突变可以通过自然发生或人为诱导得到。
其中，人为诱导的基因突变可以通过化学物质、辐射等方式实现，进而获得具有改良特性的植物品种。
人工诱变是一种通过外来因素改变植物遗传物质的方法。
常见的诱变方法包括化学诱变、辐射诱变和基因工程等。
这些方法可以改变植物的基因组结构和表达，从而获得新的遗传变异，提高植物的经济和农艺性状。
二、主要方法植物遗传改良和品种培育的主要方法包括人工杂交、选择育种和分子标记辅助育种等。
人工杂交是一种通过人为控制植物的交配过程，将不同优良的遗传因子进行组合，在下一代中得到更好的遗传品质的方法。
通过人工杂交可以破除亲本的优势互补和遗传障碍，扩大植物的遗传多样性，提高植物品种的适应性和生产力。
选择育种是一种通过对多个植物个体进行选择，筛选出具有优良性状的个体，进行连续育种的方法。
选择育种包括家族选择、单株选择和纯系选择等。
通过选择育种可以逐步固定和积累优良的遗传因子，最终获得更优良的植物品种。
分子标记辅助育种是一种利用分子标记技术辅助选择育种的方法。
分子标记是一种基于特定DNA序列的标志物，可以帮助鉴定和筛选植物的遗传特性。
通过分子标记辅助育种，可以提高育种的准确性和效率，加快新品种的培育速度。
植物分子生物学利用分子生物学技术手段研究植物分子遗传学和基因组学的学科植物分子生物学是一门综合多学科的研究领域，通过应用分子生物学技术手段来探索植物的分子遗传学和基因组学。
该学科涉及了许多关键概念和方法，包括DNA克隆、基因表达调控、基因组学、转基因技术以及分子标记等。
通过这些手段的应用，植物分子生物学研究可以进一步深化对植物基因功能、调控网络和进化等方面的理解，推动改良和创新植物育种，以应对全球食品安全和环境挑战。
一、DNA克隆DNA克隆是植物分子生物学研究的核心技术之一。
它是将感兴趣的DNA片段从一个来源复制并插入到宿主植物细胞中的过程。
常用的DNA克隆技术包括限制性内切酶切割、DNA连接、转化和筛选等步骤。
通过DNA克隆，研究人员可以获取大量特定DNA片段以及有关植物基因的信息。
二、基因表达调控基因表达调控是植物分子生物学研究中的另一个重要方面。
植物基因表达调控的过程涉及多种调控因子和信号通路。
植物中的基因表达不仅仅依赖于基因本身的序列，还受到一系列转录因子、启动子和增强子的作用。
通过分析基因在植物不同组织和环境条件下的表达模式，研究人员可以深入了解基因调控网络的运作机制。
三、基因组学基因组学是植物分子生物学研究的重要分支，它研究植物的基因组结构和功能。
随着高通量测序技术的发展，植物基因组的测序速度和精确度大幅提高。
通过对植物基因组的比较和分析，研究人员可以揭示不同物种间的遗传变异，以及基因组在进化过程中的改变。
同时，基因组学也为植物育种和遗传改良提供了重要的理论支持。
四、转基因技术转基因技术是植物分子生物学研究的重要手段之一。
它通过引入外源基因或抑制内源基因的表达，改变植物的遗传特性。
转基因技术在植物育种中起到了重要的作用，例如提高作物的抗虫性、耐逆性和产量等。
然而，转基因技术也面临伦理和环境安全等问题，需要权衡利弊进行应用。
五、分子标记分子标记是植物分子生物学研究中常用的工具。
它是一种与植物基因或DNA序列有关的分子标记，可以用来鉴定特定基因型或进行基因组遗传分析。
分子标记辅助的遗传育种实践分子标记辅助的遗传育种实践遗传育种是农作物改良中的重要手段，为了提高育种效率和准确性，科学家们通过分子标记技术的应用，开展了分子标记辅助的遗传育种实践。
这项技术的出现，极大地促进了农作物育种的进程。
分子标记是一种通过DNA序列检测和分析的方法，可以确定特定基因位点的遗传信息。
借助这项技术，育种者可以更加准确地筛选和选择具有优良基因的个体，从而加速了育种过程中的杂交和选择。
与传统育种相比，分子标记辅助的育种具有更高的效率和准确性。
在实践中，科学家们首先通过分析物种的基因组，发现了与目标性状相关的分子标记。
这些标记可以是单核苷酸多态性（SNP）或简单重复序列（SSR）等。
然后，他们利用这些标记开展杂交和选择。
通过对大量杂交个体进行分子标记的检测，科学家可以快速筛选出携带目标基因的个体，并将其作为亲本进行后续的杂交。
这种方式避免了传统育种中的大量试验和大规模筛选的工作，提高了育种效率。
此外，在分子标记辅助的育种中，科学家还可以利用分子标记数据进行定位和图谱构建。
通过分析标记位点的位置和分布，可以预测携带目标基因的染色体区域，从而缩小育种目标的范围。
同时，构建遗传图谱可以帮助科学家更好地理解物种的遗传结构和基因座位间的连锁关系，为育种的进一步研究提供了基础。
分子标记辅助的遗传育种实践已经在多个农作物中得到了成功应用。
例如，在水稻育种中，通过分子标记技术可以筛选出高产、抗病、抗虫等多种优良性状的基因，从而加速了新品种的培育。
此外，分子标记还可以用于小麦、玉米、大豆等农作物的育种中。
总之，分子标记辅助的遗传育种实践为农作物改良提供了一种高效、准确的方法。
通过利用分子标记技术，育种者可以更加精确地选择优良基因，加速杂交和选择的过程，并为育种研究提供基础。
随着技术的不断发展，分子标记辅助的遗传育种将在农业生产中发挥愈加重要的作用。
植物遗传改良利用遗传学手段改良植物的性状与品质植物遗传改良：利用遗传学手段改良植物的性状与品质植物遗传改良是通过利用遗传学手段，对植物进行基因组的改造，改良植物的性状与品质。
这种改良方式可以使植物具备更好的抗病性、抗虫性、耐逆性等特点，提高产量和品质，满足人类对植物产品的需求。
遗传学是研究遗传规律的学科，通过研究植物的遗传信息，可以了解植物的性状形成机制，并且可以利用这些知识进行植物遗传改良。
植物遗传改良包括传统育种方法和基因工程技术两个方面。
传统育种方法是利用植物的天然变异，通过人工选择和杂交等手段，选育具有优良性状的品种。
在传统育种中，常常利用品种间的杂交，将优良品种的遗传特性进行组合，产生优良后代。
同时，通过人工选择，筛选出具有目标性状的个体，进一步提高品质。
基因工程技术则是利用分子生物学的方法，直接对植物的基因进行改造。
通过将外源基因导入植物细胞中，使得植物具备其他物种所具有的特点。
基因工程技术的出现，使得植物遗传改良的手段更加精确与高效。
例如，通过转基因技术，可以向植物中导入一些抗虫、抗病的基因，使得植物具备抗虫、抗病的能力。
无论是传统育种还是基因工程技术，都需要遵循遗传学的基本原理。
首先，需要了解植物的遗传特性，确定目标性状所涉及的基因型，并寻找与之相关的分子标记。
通过分析分子标记，可以了解目标性状所涉及的基因在何处，从而实现有针对性的改良。
其次，为了保持植物的稳定性，需要进行遗传纯化和选择。
值得注意的是，植物遗传改良不仅仅局限于农作物，也可以应用于植物生态恢复、草坪建设等多个领域。
例如，一些植物改良出了抗逆性更强的新品种，可以用于荒漠化土地的修复，增加植被覆盖。
尽管植物遗传改良具有广阔的应用前景，但也需要考虑其潜在的风险。
例如，基因工程技术可能导致不可预见的副作用，对生态系统产生不良影响。
因此，在进行植物遗传改良时，需要遵守相关的法律法规，并进行严谨的评估和监管。
总之，植物遗传改良利用遗传学手段改良植物的性状与品质，具有重要的意义和应用价值。
如何使用分子标记技术进行植物遗传研究和品种鉴定植物遗传研究和品种鉴定一直是农业领域的重要课题。
传统的遗传研究通过观察植物的形态特征和遗传性状，来推断其遗传背景和亲缘关系。
然而，这种方法往往需要长时间的育种选择和繁衍，且容易受到环境因素的干扰。
而分子标记技术的出现，为植物遗传研究提供了新的思路和方法。
分子标记技术是利用植物基因组中特定的DNA序列或蛋白质表达物作为遗传标记，通过检测这些标记的存在与变异来研究植物的遗传多样性和亲缘关系。
这项技术具有高灵敏度、高准确性和高效率的特点，能够在短时间内进行大规模的遗传研究和品种鉴定。
在分子标记技术中，常用的标记类型包括限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP)、随机扩增多态性(Random Amplified Polymorphic DNA, RAPD)、序列相关性分析(Sequenced Tagged Sites, STS)、微卫星标记(Microsatellite)和单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)等。
每种标记类型具有不同的特点和应用范围，研究者根据具体研究目的和条件选择合适的标记技术。
分子标记技术的应用在植物遗传研究上是多方面的。
首先，利用分子标记技术可以对植物的遗传多样性进行研究。
通过分析不同植物种群中的分子标记差异，可以揭示它们的遗传背景和进化关系。
这对于研究植物种群的遗传流动、分化和适应性具有重要意义。
其次，分子标记技术还可以应用于植物的品种鉴定和纯度检验。
对于杂交品种和复杂杂交种的鉴定来说，传统的形态特征分析往往存在一定的局限性，而分子标记技术可以通过检测特定基因片段或序列的存在与变异来确认品种身份。
这在植物繁殖和商品化上具有重要意义，可以防止农民种植假冒伪劣品种和保护良好的品种资源。
此外，分子标记技术还可以应用于植物的基因图谱构建和分子标记辅助选择(Molecular Marker Assisted Selection, MAS)。
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。
第6讲分子标记与植物遗传改良一、分子标记在植物遗传研究中的应用p1二、分子标记在植物育种中的应用p4三、DNA分子标记的原理p11四、质量性状的分子标记p25(p1-14, p15-32)一、分子标记在植物遗传研究中的应用分子标记是指一类在分子水平（多为DNA）上的具有多态性的遗传标记。
1980年RFLP 作为新型遗传标记首次被提出，开创了直接应用DNA变异的新阶段。
分子标记技术多种多样，各具特点，在实际中应根据需要和条件来选用。
从植物遗传改良的角度来看，技术难度较小、使用成本较低且准确度又较高的分子标记将更易于为人们所接受。
总之，随着多种类型分子标记的发展，分子标记技术将在植物遗传研究中得到越来越广泛的应用。
（一）分子标记连锁图的构建近年来，农作物基因组和分子生物学研究取得了巨大进展，构建了许多高密度的分子标记连锁图。
早在1988年，美国Cornell大学即用一个50株的籼粳亚种间F2群体（IR34583/Bulu Dalum）构建了第1张水稻RFLP连锁图。
1994年底，Cornell大学和日本水稻基因组研究组（RGP）同时发表了各自构建的高密度水稻分子标记连锁图。
前者的作图群体为113株的野-栽回交群体（Oryza sativa/ O. longistaminata// O. sativa）。
图谱全长1491cM，共含726个分子标记，其中多为基因组DNA 克隆，标记间平均距离2cM。
后者是利用186株籼粳亚种间F2群体构建而成，全长1575cM，共含1383个分子标记，其中cDNA克隆883个，基因组DNA克隆265个，RAPD标记147个。
（基因的遗传距离以图距为单位，1个图距单位相当于1%的重组率。
cM：一种度量重组概率的单位。
在生殖细胞形成的减数分裂过程中，常常会发生同源染色体之间的交叉现象，如果两个标记之间发生交叉重组的概率为1％，那么它们之间的距离就定义为1cM。
对人类基因组，1cM大致相当于1Mbp。
水稻基因组的大小估计为430Mb，是禾谷类作物基因组中最小的，大约为人基因组大小的1/7，）为了使两张图能相互参照，信息通用，华中农业大学从两张图中选出了400多个RFLP标记，运用野-栽F2群体（O. rufipogon/ O. sativa）作图，较好地整合了上述2图，并增加了大量的PCR标记，如SSR标记、AFLP标记等，共含分子标记位点612个。
更加引人注目的是，1998年初，日本水稻基因组研究组利用原群体对1994年推出的连锁图作了大量的补充和修正，定位了水稻所有12条染色体上的着丝粒，从而将每条染色体的长短臂确定下来，并将分子标记总数发展到2275个，覆盖水稻基因组的总长度为1521.6cM，即水稻每2cM上就有3个分子标记，且其中1455个为EST标记，易于运用。
在玉米中，美国密苏里大学玉米基因组研究组至1997年所构建的连锁图上，分子标记总数达2839个，覆盖玉米基因组1889cM。
（玉米有10条染色体（1n），包含大约50,000个基因，这些染色体上分布了大约25亿个碱基）在小麦、大麦、棉花、番茄和油菜等作物中，也已构建了较高密度的分子标记连锁图。
农作物高密度分子标记连锁图的构建，为重要基因定位、物理图普的构建和基因图位克隆奠定了重要基础，同时也为在植物遗传改良中运用分子标记技术创造了优越的技术条件。
（二）基因的分子标记定位运用分子标记进行基因定位的原理：在分离群体（F2、BC1F1、DH、RIL等）中观察分子标记与目标性状的分离比，根据两位点基因型的分离比，计算出位点间的重组率，从而得出目标基因与分子标记位点的相对距离。
若目标基因位于连锁图的两个分子标记位点之间，则该目标基因在染色体上的确切位置随之确定。
分子标记基因定位的主要方法在后续部分讨论。
运用上述方法，已对农作物中许多具有重要农业价值的基因进行了定位。
水稻中已经定位的基因有以下几类：一是抗病基因：包括抗白叶枯病基因、抗稻瘟病基因、抗东格鲁病毒基因、抗条斑病毒基因；二是抗虫基因：包括抗稻瘿蚊基因、抗褐飞虱基因；三是矮杆基因；四是稻米品质相关基因；五是育性相关基因，包括光敏雄性不育基因、温敏感雄性不育基因、育性恢复基因及广亲和基因等。
所有这些重要基因的分子标记定位的完成以及正在进行的其它基因的分子标记精确定位，为基因图位克隆打下了良好的基础，同时，它也是在植物遗传改良中实施分子标记辅助选择的起始点。
目前，运用与这些重要基因紧密连锁的分子标记在分离群体中进行基因型直接选择，已成为植物遗传改良的一大热点。
预计在近几年内，将有一大批分子标记辅助选择培育的新品种问世。
（三）基因的分离与克隆近10年来，植物基因的分离和克隆研究取得了很大的进展，分离到许多农业上重要的基因，如一系列抗病基因等。
总的来看，早期所分离的基因，多为大量表达的基因，即已知蛋白质产物的基因，如种子贮藏蛋白基因等。
但对大多数农艺性状而言，其蛋白质产物是未知的。
对蛋白质产物未知基因的克隆，近年来发展的最常用的方法有3种，即图位克隆法（map-based cloning）、转座子标签法（transposon tagging）和差异显示法（differential display）。
这些基因克隆方法的发展，都建立在分子标记技术的基础之上。
随着多种农作物高密度分子标记连锁图的构建，大片段DNA克隆系统的建立以及测序技术和转基因技术等的发展，所有未知产物的克隆均将成为可能。
图位克隆法的基本思想，是在对基因进行分子标记精细定位的基础上，用与基因紧密连锁的分子标记筛选基因组文库（包括酵母人工染色体YAC、细菌人工染色体BAC或粘粒载体cosmid文库等），从筛选到的阳性克隆展开染色体步查，逐步逼近目标基因，找到含有该目标基因的克隆，最后通过基因的cDNA克隆遗传转化对该基因进行功能鉴定。
用该法已经克隆出的农作物基因主要有番茄青枯病抗性基因Pto、水稻白叶枯病抗性基因Xa21和Xa1、大麦白粉病抗性基因mlo。
转座子标签法的基本思想，是已知一段DNA能控制某种表型，当转座子插入后，就会产生易于鉴别的突变表型，从而以转座子为标签分离基因。
这种方法首先在具内源转座子的玉米和金鱼草中获得成功。
转座子插入后，引起了玉米种皮颜色和金鱼草花色的变化；转座子切除后，表型得到恢复。
对于其它多数内源转座子了解不详的植物，可以通过向其转化已知转座子的途径进行。
目前，已分别从矮牵牛、拟南芥、烟草和番茄中分离出与花色、雄性不育和抗病等性状相关的基因。
差异显示法是一种差减cDNA克隆原理和PCR结合，在mRNA水平上直观筛选差别表达基因的方法。
在植物中，以近等基因系为材料可以分离出一些与激素调控、生长发育、生理和病理过程等相关的特异基因，如Callard等就用这种方法克隆了拟南芥中与衰老有关的基因。
（四）数量性状的遗传分析植物遗传改良的目标性状多为遗传基础比较复杂的数量性状。
过去的几十几里，在许多植物中都有关于数量性状遗传的研究，对许多性状都进行了诸如遗传力、遗传相关、环境互作等重要遗传参数的估算。
但也正是这些遗传参数本身表明，数量性状基因依然是一个形式上的单位，用传统的数量遗传学方法很难对数量性状的遗传学基础有深入的理解。
分子标记技术则为数量遗传学研究提供了重要的分析手段。
以覆盖全基因组的分子标记对分离群体的分析所提供的信息，可以对特定群体中数量性状位点（QTL）的数量、在标记连锁图上的位置、各QTL的效应及其互作方式做出估计，使得对数量性状的遗传操作可能转变为对单个QTL的分析和操作，从而为数量性状的遗传改良提供可能。
利用分子标记将数量性状基因定位到某个染色体区段上的具体做法是，选择在某个数量性状有较大差异的两个亲本类型进行杂交，获得一个 F2 分离群体，对群体内每个植株进行数量性状测定，同时分析每个染色体片段上的分子标记，通过比较可以发现某个染色体片段的存在与植株的数量性状密切相关，这样将微效多基因确定到染色体片段上，每个片段都有自己的分子标记为代表。
在育种过程中，可利用分子标记作为微效基因的选择标记。
利用分子标记现已成功定位了水稻的粒形、生育期、产量构成因素等数量性状基因、控制番茄果实重、种子重、果实固形物含量等数量性状基因进行了定位。
分子标记的发展使木本植物遗传学走出低谷，如对控制苹果果实大小、色泽、柱形生长、白粉病抗性等数量性状基因进行了鉴定并定位。
二、分子标记在植物育种中的应用对优良基因和优良基因型个体的选择是新品种培育的中心环节，人类一直在通过优良性状的选择谋求植物改良。
现在，尽管植物改良的速度比从前要快得多，但大多仍是基于田间表型的选择，而不是对基因型的选择。
由于存在多因一效、一因多效，以及调控基因、修饰基因等的作用，许多性状与基因间并非一对一的线性关系，加之表型又是基因型与环境相互作用的结果，因此以表型来推测基因型存在着一定程度的不可靠性。
而且，植株的表型选择本身，要求人们具有丰富的实践经验和艺术家般的鉴赏眼光。
表型选择的效率较低，制约了品种改良的进程。
此外，对某些特殊性状的直接鉴定还受到许多条件的限制。
例如对某些抗病、虫性的抗择，有时依靠自然鉴定难以进行，采用人工接种或接虫的方法也很困难或费用太高，或基于安全考虑受到明令禁止。
因此，在育种过程中，如何将基因型选择与表型选择有机结合，从而提高选择的效率，是进一步加快新品种选育进程的关键。
(一) 分子标记辅助选择的发展生物技术为农作物新品种选育提供了强有力的新工具。
这主要体现在两个方面：其一是通过遗传工程的手段，将外源基因转移到农作物基因组中，这就是植物的遗传转化，其育种学上的意义主要在于可以有效地利用远缘物种甚至包括植物、动物和微生物在内的所有物种的遗传资源，因而极大地拓展了可资利用的种质资源范围；其二是借助与目标基因紧密连锁的遗传标记基因型分析，鉴定分离群体中含有目标基因的个体，从而加速育种的进程，这就是标记辅助选择（Marker-assisted selection, 简称MAS）。
1．植物育种相关遗传标记的发展（1）形态标记：20世纪70年代以前，人们所找到和应用的遗传标记，均为形态标记。
形态标记数量十分有限，且大多是形态性状的隐性突变体，常常对植株本身具有不利的影响，不适合直接用来选择，因而不可能到广泛应用。
（2）同工酶标记：（isozyme，isoenzyme）广义是指生物体内催化相同反应而分子结构不同的酶。
一般只把编码基因不同而产生的多种分子结构的酶称为同工酶。
20世纪70年代以后发展起来的同工酶分子标记，作为一种近乎中性的遗传标记，可用于MAS。
因为生化技术的发展已经可以分析同工酶之间的等位差异，且其分析手段比较简单，适合较大群体的遗传分析，所以，近些年来人们一直致力于开发和应用同工酶标记技术。
