当前位置：文档之家 › 第十八章 分子标记辅助选择育种

第十八章 分子标记辅助选择育种

  • 格式：ppt
  • 大小：8.12 MB
  • 文档页数：74

下载文档原格式

  / 74

合集下载

分子标记辅助选择育种特点和方法

分子标记辅助选择育种特点和方法
3. 生化标记(biochemical markers)
• 主要包括贮藏蛋白、同工酶和等位酶等。种子中的 贮藏蛋白主要包括白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷 蛋白四种。不同植物种子中的贮藏蛋白含量不同。
• 生化标记的使用首次突破了把整株样品作为研究材 料进行分析的方式，并可以直接反映基因产物的差 异，受环境的影响较小。但标记数量远远不能满足 实际的需要。
2. 细胞学标记(cytological markers)：
• 是指细胞内染色体的变化，包括染色体数目的变化 (如单体、缺体、三体、四体 )或染色体结构的变异 (如缺失、易位、倒位、重等 )。可通过染色体核型 （染色体数目、大小、随体有无、着丝粒位置等）和 带型（C、N、G等）分析来测定基因所在的染色体及 相对位置，或通过染色体置换等进行基因的定位。
棉花多标记基因材料
品系 基因符号
标记性状
品系 基因符号
标记性状
T586
R1
R2
Y1
T1
P1
N1
Lc1
L20
红株 花瓣斑点
黄花瓣 密生茸毛
黄花粉 光籽
棕色纤维 鸡脚叶
T582
cl1
v1
cu
fg
gl1
丛生铃 芽黄 杯状叶 窄卷苞叶 无腺体
第18章 分子标记辅助育种
普通玉米与高直链淀粉玉米籽粒形态
高
直
普
形态学标记（morphological marker） 细胞学标记(cytological marker) 生化标记(biochemical marker) 分子标记(molecular marker)：DNA分子遗传
标记，或DNA标记。
第18章 分子标记辅助育种

分子标记辅助选择育种特点和方法

分子标记辅助选择育种特点和方法
形态学标记（morphological marker） 细胞学标记(cytological marker) 生化标记(biochemical marker) 分子标记(molecular marker)：DNA分子遗传
标记，或DNA标记。
第18章 分子标记辅助育种
1. 形态标记(morphological markers)： • 是指植物的外部形态特征，如矮秆、白化、黄化、
第18章分子标记辅助育种?对基因组dna进行双酶切在使用的两种限制性酶中进一步将酶切片段和含有与其粘性末端相同的人工接头连接连接后的接头序列及临近内切酶识别位点就作为以后pcr反应的引物结合位点通过选择在末端上分别添加1133个选择性碱基的不同引物选择性地识别具有特异配对顺序的酶切片段与之结合从而实现特异性扩增第18章分子标记辅助育种第18章分子标记辅助育种第18章分子标记辅助育种五snp标记?snp即单核苷酸多态性标记主要是指由基因组核苷酸水平上的变异引起的dna序列多态性包括单碱基的转换颠换以及单碱基的插入缺失等
第18章 分子标记辅助育种
第18章 分子标记辅助育种
五、分子标记的原理和遗传特性
(二)RFLP标记 1.RFLP标记的原理
植物基因组DNA上的 碱基替换、插入、缺失 或重复等，造成某种限 制性内切酶酶切位点的 增加或丧失，从而产生 限制性片断长度多态 性。
第18章 分子标记辅助育种
(三)、SSR标记
变态叶、雄性不育等。广义上还包括色素、生理特 征、生殖特性、抗虫抗病性等。 • 形态标记的获得
一般通过自然突变或物化诱变来获得具有特定形 态特征的遗传标记材料，然后通过两点或三点连锁 测定法确定标记基因与目标性状之间的关系。
通过不同标记基因材料之间的相互杂交，可以选 择出具有多个标记基因的材料。

第十八章分子标记辅助选择育种

第十八章分子标记辅助选择育种

在育种实践中经常可以看到这种情形：
采用两个相同的亲本进行杂交，从同一杂交组合中有 人选出了品种，而有些人则一无所获。
为什么？？
道理很简单，每个亲本有许许多多性状，两个亲本杂 交，其后代可出现成千上万种基因组合。如何将最好 的基因型挑选出来，这不仅取决于育种家的理论知识 和正确的育种方案，更重要的是育种家敏锐的眼光和 育种经验。与此同样重要的是还需要具备使优良基因 型充分表达的外界环境条件。
完成作物育种的任务主要取决于以下三个方面
1.亲本，亲本中必须包括育 种目标所需的基因资源， 并且这种基因资源是可供 育种家方便利用的
2.采用合理先进的育种方法， 将优良基因重组在一起
3.准确、可靠的鉴定技术， 把优良基因型挑选出来并 鉴定出它在一定的自然气 候条件、生产条件下的适 应能力和生产潜力
关系，研究各种性状之间的相关，寻找准确可靠的 鉴定方法和最佳选择方法。
近十年来，分子生物学技术的发展为植物
育种提供了一种基于DNA变异为基础的新型 遗传标记，与形态标记、细胞学标记和生化
标记相比，是从基因型选择基因型。
RFLP
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
◆聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR) 是体外快 速扩增DNA的方法 。 ◆ PCR反应包括三个步骤：
二、遗传标记应具备的条件：
1.多态性高 2.表现共显性，能够鉴别出纯合基因型和杂合基因型 3.对主要农艺性状影响小 4.经济方便，容易观察记载
三、遗传标记种类
1.形态标记
形态标记：即植物的外部形态特征。指那些能够用肉 眼明确观测的一 类外观特征性状。
形态标记性状： 植株高矮、粒型、粒色、穗 形、白化、 变态叶、矮秆、紫鞘、卷叶等； 也包括色素、生理特性、生殖特性、 抗病虫性等有关的一些特性。

分子标记辅助选择育种特点与方法

分子标记辅助选择育种特点与方法
• 简单重复序列DNA（Simple sequence repeats， SSR）
• 扩增片段长度多态性（Amplified fragment length polymorphisms，AFLP）
• 序列标签座位（Sequence-tagged sites，STS） • 序列特征化扩增区域（Sequence charactered
Simple sequence repeat
随机扩增多态性 DNA
扩增片断长度多态 性
简单序列重复
Simple mucleotide polymorphism
分子标记辅助选择育种特 点和方法
单核苷酸多态性
(二)RAPD标记
第18章 分子标记辅助育种
• 对于特定的遗传材料，如果基因组在特定 引物结合区域发生DNA片段插入、缺失 或碱基突变，就可能导致特定引物结合位 点分布发生相应变化，导致PCR产物增加、 缺少或发生分子量变化,通过电泳分析即 可检测出基因组DNA在这些区域的多态 性。
分子标记辅助选择育种特 点和方法
第18章 分子标记辅助育种
分子标记辅助选择育种特 点和方法
第18章 分子标记辅助育种
五、分子标记的原理和遗传特性
分子标记辅助选择育种特 点和方法
第18章 分子标记辅助育种
F1 P1 P2
显性标记
分子标记辅助选择育种特 点和方法
第18章 分子标记辅助育种
F1 P1 P2
共显性标记
分子标记辅助选择育种特 点和方法
第18章 分子标记辅助育种
五、几种主要的ＤＮＡ分子标记
英文缩 写
RFLP
STS RAPD
AFLP
分子标记辅助选择育种特 点和方法
第18章 分子标记辅助育种

(完整版)分子标记辅助选择育种

(完整版)分子标记辅助选择育种

分子标记辅助选择育种传统的育种主要依赖于植株的表现型选择(Phenotypieal selection) 。

环境条件、基因间互作、基因型与环境互作等多种因素会影响表型选择效率。

例如抗病性的鉴定就受发病的条件、植株生理状况、评价标准等影响；品质、产量等数量性状的选择、鉴定工作更困难。

一个优良品种的培育往往需花费7〜8年甚至十几年时间。

如何提高选择效率，是育种工作的关键。

育种家在长期的育种实践中不断探索运用遗传标记来提高育种的选择效率与育种预见性。

遗传标记包括形态学标记、细胞学标记、生化标记与分子标记。

棉花的芽黄、番茄的叶型、抗TMV的矮黄标记、水稻的紫色叶鞘等形态性状标记，在育种工作中曾得到一定的应用。

以非整倍体、缺失、倒位、易位等染色体数目、结构变异为基础的细胞学标记，在小麦等作物的基因定位、连锁图谱构建、染色体工程以及外缘基因鉴定中起到重要的作用，但许多作物难以获得这类标记。

生化标记主要是利用基因的表达产物如同工酶与贮藏蛋白，在一定程度上反映基因型差异。

它们在小麦、玉米等作物遗传育种中得到应用。

但是它们多态性低，且受植株发育阶段与环境条件及温度、电泳条件等影响，难以满足遗传育种工作需要。

以DNA多态性为基础的分子标记，目前已在作物遗传图谱构建、重要农艺性状基因的标记定位、种质资源的遗传多样性分析与品种指纹图谱及纯度鉴定等方面得到广泛应用，尤其是分子标记辅助选择（molecular marker-as —sisted selection , MAS育种更受到人们的重视。

第一节分子标记的类型和作用原理一、分子标记的类型和特点按技术特性，分子标记可分为三大类。

第一类是以分子杂交为基础的DNA标记技术，主要有限制性片段长度多态性标记(Restriction fragment length polymorphisms，RFLP标记)；第二类是以聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction ，PCR反应)为基础的各种DNA指纹技术。

第十八章 分子标记辅助选择育种

第十八章 分子标记辅助选择育种

第四节 分子标记辅助选择育种
一、分子标记辅助选择育种 利用与目标性状基因紧密连锁的DNA分子标记 对目标性状进行基因型选择的一种现代育种方法。
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1.4kb
SCAR特异引物在Pm基因聚合材料DH群体中的扩增结果
M:1kb DNA Ladder 1.CS 2.Pm21 示1.4kb的抗病特异带 3-16. Pm基因聚合材料DH群体
2.细胞学标记(cytological markers)
细胞学标记： 即植物细胞染色体的变异，指能明确显示 遗传多态性的细胞学特征。 染色体结构特征：包括染色体核型（染色体数目、结构、 随体有无、着丝粒位置等）和带型（C带、N带、G带等） 的变化。 核型特征：是指染色体的长度、着丝粒位置和随体有无 等，由此可以反映染色体的缺失、重复、倒位和易位 等遗传变异。 带型特征：是指染色体经特殊染色显带后，带的颜色深 浅、宽窄和位置顺序等，由此可以反映染色体上常染 色质和异染色质的分布差异。
3.分子标记辅助选择育种的基本程序：
第一步，目标基因的精细定位，要求目标基因有一个 与其紧
密连锁的分子标记，并且目标基因座位与分子标记座位之
间的遗传距离小于5cM；
第二步，采用RFLP、RAPD、AFLP、SSR等分子标记进行多态 性检测； 第三步，利用计算机分析多态性； 第四步，应用RFLP、RAPD、AFLP、SSR等标记针对育种群体 进行分子标记辅助选择。
在传统育种中，选择的依据通常是表现型而非基因型。
这是因为人们无法直接知道个体的基因型，只能从表现型
加以推断，也就是说，传统育种是通过表现型间接对基因 型进行选择的。理论上，利用分子标记可从DNA水平上直 接鉴定基因型的差异，因此，避免了表现型推断基因型不 准确等缺点。MAS的优越性可以体现在以下方面：

分子标记辅助选择育种


玉米分子标记连锁图谱(6-10)
（5）产量①性单状位QT点L分Q析TL分析
玉米产量性状QTL分布（1-5染色体）玉米Βιβλιοθήκη 量性状QTL分布 （6-10染色体）
【三】目标基因的标记筛选
目标基因的标记筛选（gene tagging）是 进行分子标记辅助选择（MAS）育种的基 础。用于MAS育种的分子标记须具备三个 条件：
模拟研究发现随着 QTL 增加，MAS 效率降低。当目标性状由少数几个基 因(1-3)控制时，用标记选择对发掘遗 传潜力特别有效，然而当目标性状由 多个基因控制时，由于需要选择世代 较多，加剧了标记与 QTL 位点重组， 降低了标记选择效果，在少数 QTL 可
8 控制数量性状QTL的划分、定位及其效 应分布
1 标记与连锁基因 (QTL) 间的连锁程度 前景选择的准确性要紧取决于标记与目标基因的
连锁强度，标记与基因连锁得愈紧密，依据标记进 行选择的可靠性就愈高。
此外，重组值r也影响到由该标记位点等位基因分 离产生遗传方差的大小r值越小，遗传方差越大， 数量性状的选择效率越高。
2 性状的遗传率
性状的遗传率极大地影响MAS 选择效率。遗传率较高的性状， 依照表型就可较有把握地对事实 上施选择，如今分子标记提供信 息量较少，MAS效率随性状遗传 率增加而显著降低。利用MAS技
并把目标基因定位于分子图谱上。
（3）简便快捷的标记检测方法。
3.分子标记辅助选择育种的差不多程序： 第一步，目标基因的精细定位，要求目标基因有一个 与其紧
密连锁的分子标记，同时目标基因座位与分子标记座位之 间的遗传距离小于5cM； 第二步，采用RFLP、RAPD、AFLP、SSR等分子标记进行 多态性检测； 第三步，利用计算机分析多态性； 第四步，应用RFLP、RAPD、AFLP、SSR等标记针对育种 群体进行分子标记辅助选择。

(完整版)分子标记辅助选择育种

分子标记辅助选择育种传统的育种主要依赖于植株的表现型选择(Phenotypieal selection)。

环境条件、基因间互作、基因型与环境互作等多种因素会影响表型选择效率。

例如抗病性的鉴定就受发病的条件、植株生理状况、评价标准等影响；品质、产量等数量性状的选择、鉴定工作更困难。

一个优良品种的培育往往需花费7～8年甚至十几年时间。

如何提高选择效率，是育种工作的关键。

育种家在长期的育种实践中不断探索运用遗传标记来提高育种的选择效率与育种预见性。

遗传标记包括形态学标记、细胞学标记、生化标记与分子标记。

棉花的芽黄、番茄的叶型、抗TMV的矮黄标记、水稻的紫色叶鞘等形态性状标记，在育种工作中曾得到一定的应用。

以非整倍体、缺失、倒位、易位等染色体数目、结构变异为基础的细胞学标记，在小麦等作物的基因定位、连锁图谱构建、染色体工程以及外缘基因鉴定中起到重要的作用，但许多作物难以获得这类标记。

生化标记主要是利用基因的表达产物如同工酶与贮藏蛋白，在一定程度上反映基因型差异。

它们在小麦、玉米等作物遗传育种中得到应用。

但是它们多态性低，且受植株发育阶段与环境条件及温度、电泳条件等影响，难以满足遗传育种工作需要。

以DNA多态性为基础的分子标记，目前已在作物遗传图谱构建、重要农艺性状基因的标记定位、种质资源的遗传多样性分析与品种指纹图谱及纯度鉴定等方面得到广泛应用，尤其是分子标记辅助选择(molecular marker-as—sisted selection，MAS)育种更受到人们的重视。

第一节分子标记的类型和作用原理一、分子标记的类型和特点按技术特性，分子标记可分为三大类。

第一类是以分子杂交为基础的DNA标记技术，主要有限制性片段长度多态性标记(Restriction fragment length polymorphisms，RFLP标记)；第二类是以聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction，PCR反应)为基础的各种DNA指纹技术。

第十八章 分子标记辅助选择育种


二、分子标记辅助选择育种的遗传基础 1.分子标记辅助选择的根据
借助分子标记对目标性状的基因型进行选择，主要是
根据与目标基因的紧密连锁的对分子标记基因型的检测来
推测、获知目标基因的基因型。
2.应具备的主要条件
（1）与目标基因紧密连锁的分子标记。 （2）进行分子标记辅助育种需要建立饱和的分子标记图谱 并把目标基因定位于分子图谱上。 （3）简便快捷的标记检测方法。
第十八章 分子标记辅助选择育种
选择：是指在一个群体中选择符合育种目标要 求的基因型
我们还记得作物育种的任务吗？
按照人们的预定目标，采取相应的育种 程序和方法，诱发、创造和重组遗传变异， 选育出适应当地自然气候条件，符合社会、 生产需要，在遗传组成上相对稳定一致的优 良基因型，并繁育出足够数量个体（种子苗 木）供生产上应用。
广义而言，分子标记辅助选择不仅包括利用分 子标记进行优异种质的鉴定筛选、（自交系）亲本 间的亲缘关系分析、遗传多样性的保持和利用，而 且包括利用分子标记选择、转移、聚合目标基因等 育种的其它诸多环节，如植物系统发育关系分析、 品种注册、专利保护、体细胞杂种鉴定、新品种权 保护等。
二、分子标记辅助选择的优越性
（1）克服性状表现型鉴定的困难：有些性状的表现型鉴定 相当麻烦，在度量技术上难度较大、程序繁琐或因需要特 定的仪器和设备，费用太高。 （2）允许早期选择：在育种中，某些性状表现出来需要特
定的生长环境和一定生长周期。因此，在对这些性状鉴定
时必须考虑其表达的环境和等待一定生长时期，有时需要 异地加代和特异的环境条件等。用标记鉴定基因型，将不 需考虑（或等待）植株生长状况或环境条件，可以在早期 对幼苗（甚至对种子）进行检测。
就两个序列的比较而言，可指同一位点的不同等位基因之间个 别核苷酸的差异或只有小的插入、缺失等； 就遗传群体而言，指在基因组内特定核苷酸位置上存在两种 不同的核苷酸且其出现频率大于1%（若出现频率低于1%， 则视为点突变，是不可能作为标记的）。 它又被称为第三代新型多态性标记。通常我们所说的 SNPs包括单碱基的转换、颠换以及单碱基的插入／缺失（Indel） 目前，检测SNP的最佳方法是新近发展起来的DNA芯片技术。 DNA芯片又称生物集成模片、DNA阵列或寡核苷酸微芯片。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

各种性状的选择鉴定主要靠当地天然环境条件 和多年多点试验，对病虫害和旱涝、盐碱抗性常靠 人工诱发鉴定和连续多代表型选择。而不同年份、 不同地点、不同田块甚至于同一田块中的不同部位， 条件总不会完全相同，这势必影响实验的客观性、 公正性可和可重复性。为提高选择效率，加快育种 进程，育种家们想方设法探究基因型与表型之间的 关系，研究各种性状之间的相关，寻找准确可靠的 鉴定方法和最佳选择方法。
3.分子标记辅助选择育种的基本程序：
第一步，目标基因的精细定位，要求目标基因有一个 与其紧
密连锁的分子标记，并且目标基因座位与分子标记座位之
间的遗传距离小于5cM；
第二步，采用RFLP、RAPD、AFLP、SSR等分子标记进行多态 性检测； 第三步，利用计算机分析多态性； 第四步，应用RFLP、RAPD、AFLP、SSR等标记针对育种群体 进行分子标记辅助选择。
在传统育种中，选择的依据通常是表现型而非基因型。
这是因为人们无法直接知道个体的基因型，只能从表现型
加以推断，也就是说，传统育种是通过表现型间接对基因 型进行选择的。理论上，利用分子标记可从DNA水平上直 接鉴定基因型的差异，因此，避免了表现型推断基因型不 准确等缺点。MAS的优越性可以体现在以下方面：
3-16. Pm基因聚合材料DH群体
M:1kb DNA Ladder 1.CS 2.Pm21 示1.4kb的抗病特异带
第一节 遗传标记概述
一、遗传标记概念 遗传标记(Genetic markers): 是指可以明确反映遗传多态性的生物特征。具有 可遗传的、特殊的、易于识别的表现形式。
二、遗传标记应具备的条件：
2.细胞学标记(cytological markers)
细胞学标记： 即植物细胞染色体的变异，指能明确显示 遗传多态性的细胞学特征。 染色体结构特征：包括染色体核型（染色体数目、结构、 随体有无、着丝粒位置等）和带型（C带、N带、G带等） 的变化。 核型特征：是指染色体的长度、着丝粒位置和随体有无 等，由此可以反映染色体的缺失、重复、倒位和易位 等遗传变异。 带型特征：是指染色体经特殊染色显带后，带的颜色深 浅、宽窄和位置顺序等，由此可以反映染色体上常染 色质和异染色质的分布差异。
广义而言，分子标记辅助选择不仅包括利用分 子标记进行优异种质的鉴定筛选、（自交系）亲本 间的亲缘关系分析、遗传多样性的保持和利用，而 且包括利用分子标记选择、转移、聚合目标基因等 育种的其它诸多环节，如植物系统发育关系分析、 品种注册、专利保护、体细胞杂种鉴定、新品种权 保护等。
二、分子标记辅助选择的优越性
综合性状上应该比较优良，为此，需要对育种世代群
体的每个目标性状一一作鉴定筛选。
（5）可进行性状非破坏性评价和选择：很多性状是在 成熟前进行评价的，这往往带来种子收获的困难。如 对植株进行病虫害抗性的评价，涉及到接种、饲喂幼 虫等环节，对植株生长有较大影响，严重时往往造成 收获到的后代种子减少，甚至收获不到种子。
●变性：在94-95℃使模板DNA的双 链变性成单链。 ●复性：两个引物分别与单链DNA 互补复性，复性的温度在50-60℃ ●延伸：在引物的引导及Taq酶的 作用下，于72℃合成模板DNA的互补 链
◆ 这三个步骤称为一个循环， PCR反应常有25-35个循环。
1、RAPD标记的基本原理
RAPD应用了PCR反应 的原理，以不同的基因组 DNA为模板，以单一的随 机寡聚核苷酸（长度多为 10个核苷酸）为引物而获 得的一定扩增产物。由于 不同基因组DNA序列存在 着差异，其不同区段上可 与引物同源互补的位点不 同，扩增产物的数量、大 小也不同，因而表现出多 态性。这些DNA片段鉴定 后证明可以作为分子标记 的则称之为RAPD标记。
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性和非整倍性的变异。 整倍性的变异：多倍体。 非整倍性的变异：缺体、单体、三体、端着丝点染 色体等
3.生化标记：指以基因表达的蛋白质产物为主的一类遗
传标记系统。 主要包括贮藏蛋白、同工酶、等位酶等标记。
分析方法：从植物组织 的蛋白粗提物中通过电 泳和组织化学染色法将 酶的多种形式转变成肉 眼可辩的酶谱带型。
1.多态性高 2.表现共显性，能够鉴别出纯合基因型和杂合基因型 3.对主要农艺性状影响小 4.经济方便，容易观察记载
三、遗传标记种类
1.形态标记
形态标记：即植物的外部形态特征。指那些能够用肉 眼明确观测的一 类外观特征性状。 形态标记性状： 植株高矮、粒型、粒色、穗 形、白化、 变态叶、矮秆、紫鞘、卷叶等； 也包括色素、生理特性、生殖特性、 抗病虫性等有关的一些特性。
4.分子标记(molecular markers)
分子标记：是DNA水平上的遗传多态性，表 现为核苷酸序列的任何差异。
DNA分子水平研究
优点： ①直接以DNA的形式表现，在植物体的各个组织、各发育时 期均可检测到，而且不受环境限制，不存在是否表达的问 题； ②数量多，遍及整个基因组，检测位点近乎无限，DNA标记 在数量上几乎是无限的；
近十年来，分子生物学技术的发展为植物 育种提供了一种基于DNA变异为基础的新型 遗传标记，与形态标记、细胞学标记和生化 标记相比，是从基因型选择基因型。 RFLP RAPD SSR AFLP
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1.4kb
SCAR特异引物在Pm基因聚合材料DH群体中的扩增结果
（6）从育种进程考虑，可加快育种进程，提高育种效率：
针对有利基因为隐性的性状，如果将有利的隐性
等位基因从一个亲本导入到优良亲本中时，常规表型育 种往往是通过选择保留含有隐形基因的杂合基因型，作 进一步回交，而杂合基因型鉴定通常是通过考察自交后 代分离状况来判断，而且当选择的是抗病性状时，还要 借助繁琐的接种鉴定等，这样会延迟育种进程。分子标 记辅助选择则不受上述限制条件的影响。
就两个序列的比较而言，可指同一位点的不同等位基因之间个 别核苷酸的差异或只有小的插入、缺失等； 就遗传群体而言，指在基因组内特定核苷酸位置上存在两种 不同的核苷酸且其出现频率大于1%（若出现频率低于1%， 则视为点突变，是不可能作为标记的）。 它又被称为第三代新型多态性标记。通常我们所说的 SNPs包括单碱基的转换、颠换以及单碱基的插入／缺失（Indel） 目前，检测SNP的最佳方法是新近发展起来的DNA芯片技术。 DNA芯片又称生物集成模片、DNA阵列或寡核苷酸微芯片。
完成作物育种的任务主要取决于以下三个方面
1.亲本，亲本中必须包括育 种目标所需的基因资源， 并且这种基因资源是可供 育种家方便利用的 2.采用合理先进的育种方法， 将优良基因重组在一起 3.准确、可靠的鉴定技术， 把优良基因型挑选出来并 鉴定出它在一定的自然气 候条件、生产条件下的适 应能力和生产潜力
（1）克服性状表现型鉴定的困难：有些性状的表现型鉴定 相当麻烦，在度量技术上难度较大、程序繁琐或因需要特 定的仪器和设备，费用太高。 （2）允许早期选择：在育种中，某些性状表现出来需要特
定的生长环境和一定生长周期。因此，在对这些性状鉴定
时必须考虑其表达的环境和等待一定生长时期，有时需要 异地加代和特异的环境条件等。用标记鉴定基因型，将不 需考虑（或等待）植株生长状况或环境条件，可以在早期 对幼苗（甚至对种子）进行检测。
凝胶电泳分离，转移到滤膜上
步 Southern杂交 骤 放射性自显影或酶学检测
RFLP标记的原理 植物基因组DNA上的 碱基替换、插入、缺失 或重复等，造成某种限 制性内切酶酶切位点的 增加或丧失，从而产生 限制性片断长度多态 性。
二、基于ＰＣＲ技术的分子标记
◆聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR) 是体外快 速扩增DNA的方法 。 ◆ PCR反应包括三个步骤：
第三节 分子标记辅助选择
一、什么是分子标记辅助选择？？
借助分子标记对目标性状基因型进行选择，这就是所谓的“分子 标记辅助选择”（marker-assisted selection，缩写为MAS）。
分离 群体
抗性 鉴定
分子 标记 辅助 选择 结果 抗 感 杂 杂 杂 感 杂 抗 感 杂 抗 杂 杂 抗 感
第十八章 分子标记辅助选择育种
选择：是指在一个群体中选择符合育种目标要 求的基因型
我们还记得作物育种的任务吗？
按照人们的预定目标，采取相应的育种 程序和方法，诱发、创造和重组遗传变异， 选育出适应当地自然气候条件，符合社会、 生产需要，在遗传组成上相对稳定一致的优 良基因型，并繁育出足够数量个体（种子苗 木）供生产上应用。
第二节 分子标记技术类型及原理
一、 RFLP 限制性片段长度多态性 (RFLP)是发展最早的分子标记技术。 RFLP是不同 物种、品种甚 至个体间DNA经 核酸限制性内 切酶酶切后产 生的片段长度 的差异 ——这 种差异可以通 过DNA凝胶电泳 的方法直接观 察到。
DNA提取 基 用DNA限制性内切酶消化 本
第四节 分子标记辅助选择育种
一、分子标记辅助选择育种 利用与目标性状基因紧密连锁的DNA分子标记 对目标性状进行基因型选择的一种现代育种方法。
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1.4kb
SCAR特异引物在Pm基因聚合材料DH群体中的扩增结果
M:1kb DNA Ladder 1.CS 2.Pm21 示1.4kb的抗病特异带 3-16. Pm基因聚合材料DH群体
（3）控制单一性状的多个（等位）基因的利用：在不 同育种材料中，影响同一性状（如抗病、品质）的基 因可能有多个，特别是在同一位点上存在不同（复） 等位基因，利用表型是很难鉴定出这些等位基因的。 （4）允许同时选择多个性状：育种目标性状往往需要 综合考虑，也就是说，当选单株或品系不仅要在单一