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分子标记技术原理、方法及应用一、遗传标记的类型及发展遗传标记（genetic marker)：指可追踪染色体、染色体某一节段、某个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性.它具有两个基本特征，即可遗传性和可识别性；因此生物的任何有差异表型的基因突变型均可作为遗传标记。
包括形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记四种类型。
形态学标记:主要包括肉眼可见的外部形态特征，如: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。
优点：形态学标记简单直观、经济方便.缺点：(1）数量在多数植物中是很有限的; （2）多态性较差，表现易受环境影响; (3)有一些标记与不良性状连锁；(4)形态标记的获得需要通过诱变、分离纯合的过程，周期较长细胞学标记：植物细胞染色体的变异: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。
优点：能进行一些重要基因的染色体或染色体区域定位。
缺点: (1)材料需要花费较大的人力和较长时间来培育，难度很大；(2) 有些变异难以用细胞学方法进行检测生化标记：主要包括同工酶和等位酶标记。
分析方法是从组织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.优点: 直接反映了基因产物差异，受环境影响较小.缺点：（1)目前可使用的生化标记数量还相当有限；(2)有些酶的染色方法和电泳技术有一定难度分子标记：主要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，它直接反映基因组DNA间的差异,也叫DNA标记。
（1）数量多，高多态性,信息量大(2）与生长发育无关，取材不受限制(3)能明确辨别等位基因(4）均匀分布于整个基因组（5）选择中性，不影响目标性状的表达(6)检测手段简单、快速(7）成本低廉(8)稳定,重复性好（9)共显性遗传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可以分为三大类：第一类是以分子杂交为核心的分子标记,包括RFLP、DNA指纹技术等，这类分子标记被称为第一代分子标记;第二类是以PCR为核心的分子标记，包括随机扩增多态性RAPD、简单序列重复SSR、扩增片段长度多态性AFLP、序列标签位点STS等，为第二代分子标记;第三类是一些新型的分子标记,如：SNP标记、表达序列标签EST 标记等，也以PCR技术为基础，为第三代分子标记。
分子标记技术的原理和应用1. 简介分子标记技术是一种用于标记和检测生物分子的方法。
通过在目标分子上引入特定标记物，可以实现对这些分子进行定量、定位及特异性检测。
本文将介绍分子标记技术的原理和应用。
2. 原理分子标记技术主要通过以下步骤来实现对目标分子的标记和检测：•选择标记物：标记物通常是具有特异性的分子或结构，如荧光染料、酶、金纳米颗粒等。
根据标记物的特性和应用需求，选择合适的标记物。
•引入标记物：将选定的标记物与目标分子进行结合。
这可以通过化学反应、酶促反应或物理吸附等方法实现。
•检测标记物：使用适当的检测方法，如光谱分析、电化学方法等，对标记物进行定量或定性检测。
这些方法可以根据标记物的特性和需求选择。
3. 应用分子标记技术在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域：3.1 生物医学研究•免疫组织化学：通过标记特定抗体来检测组织中的蛋白质，用于研究疾病诊断、治疗反应和组织学研究。
•分子诊断：使用分子标记技术检测体液中的特定生物分子，如DNA、RNA和蛋白质，用于早期疾病诊断和个体化治疗。
•药物研发：利用分子标记技术对药物与靶标的相互作用进行研究，加速药物研发过程。
3.2 食品安全检测•农药残留检测：使用分子标记技术检测食品中的农药残留物，保证食品安全。
•食品成分分析：通过标记特定分子，检测食品中的成分和添加物。
3.3 环境监测•水质检测：使用分子标记技术检测水中的有害物质和污染物，保护环境和人类健康。
•大气污染监测：通过标记特定分子，检测大气中的污染物，评估空气质量。
3.4 基因组学研究•基因定位：使用分子标记技术对基因组中特定序列进行定位和研究。
•基因表达分析：通过标记RNA或蛋白质，研究基因在各个组织中的表达情况。
4. 总结分子标记技术以其高灵敏度、高特异性和高可视性等优势，在生物医学研究、食品安全检测、环境监测和基因组学研究等领域具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和创新，相信分子标记技术将在未来发挥更大的作用，并为各个领域的研究和应用带来更多的突破。
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ISSR 标记技术及其在遗传多样性研究中的应用谢佳燕 张知彬3(中国科学院动物研究所农业虫鼠害综合治理国家重点实验室,北京,100080)摘要:ISSR (Inter 2S imple Sequence Repeat )技术是在PCR 中直接使用微卫星序列进行DNA 扩增的一种DNA 分子标记。
文章主要介绍了ISSR 标记的原理、方法、特点及其在遗传多样性研究中的应用。
ISSR 标记方法具有无需知道任何靶标序列的微卫星背景信息、遗传多态性高、检测快速等特点,在遗传多样性研究中具有广泛的应用前景。
关键词:ISSR 技术;应用;遗传多样性中图分类号:Q751 文献标识码:A 文章编号:1000-1050(2004)01-0077-07I nter 2Simple Sequence R epeat and Applicationin the R esearch of G enetic DiversityXIE Jiayan ZH ANG Zhibin(State K ey Laboratory o f Integrated Management o f Pest Insect and Rodentsin Agriculture ,Institute o f Zoology ,the Chinese Academy o f Sciences ,Beijing ,100080)Abstract :The purpose of this review is to introduce principles ,methods ,characteristics and applications of a new DNA marker ,inter 2simple sequence repeat (ISSR ),which inv olves the use of microsatellite sequences directly in the polymerase chain reaction (PCR )for DNA amplification 1ISSR using SSR -based primers is a very useful system for efficient retrieval and analysis of genetic in formation in eukary otes 1The ISSR technique tests fast ,requires very little genomic sequence data and screens s o many polym or 2phisms in an assay 1The advantages of ISSR should make this marker system used widely in the research of genetic diversity 1K ey w ords :ISSR ;Application ;G enetic Diversity 近年来,随着分子生物学的迅速发展,DNA 分子标记技术广泛地应用于群体遗传多样性和保护生物学的研究,如限制性片段长度多态(RF LP )、随机扩增多态性(RAPD )、微卫星(Microsatellite )和扩增限制性片段长度多态分析(AF LP )等[1～8]。
文章编号:1000-1573(2002)01-0090-05SSR 和ISSR 分子标记及其在植物遗传育种研究中的应用张立荣,徐大庆,刘大群(河北农业大学植保学院,河北保定071001)摘要:SSR(Si mple Seq uence Repeat)和ISSR (Inter-Si mple Seq uence Repeat)技术是在PCR 基础上发展起来的两种DNA 多态性检测技术,已开始应用于基因组研究的各个领域。
概述了SSR 、ISSR 反应的原理、特点,总结了其在植物亲缘关系和遗传多态性研究、DNA 指纹库的建立、遗传图谱的构建和基因定位及分子标记辅助育种等方面的应用,并肯定了SSR 、ISSR 在植物遗传育种领域的广阔应用前景。
关键词:SSR;ISSR;分子标记;遗传育种中图分类号:S 435 文献标识码:ASSR marker,ISSR marker and their applicationto plant genetics and breedingZHAN G L -i rong,XU Da -qing,LIU Da -qun(College of Plant Protection,Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China)Abstract:Simple sequence repeats (SSR)and Inter-simple sequence repeats (ISSR)are two kinds of DNA markers based on the polymerase chain reaction (PCR).They have been applied in many aspects of genome re -search.This paper has clarified the theories and characteristics of SSR as well as ISSR.The authers also sum -marized their applications in genetic polymorphisim and genetic relationship,establishment of DNA fingerprinting pool,construction of genetic map,gene localization and marker-aided selection.The two methods of DNA ec -ular marker open up broad prospec ts for the studies of plant genetics and breeding.Key words:SSR;ISSR;molecular marker;genetics breeding近年来,分子标记的研究与利用得到了迅速的发展。
ISSR（inter-simple sequence repeat）分子标记的实验原理及操作流程ISSR（inter-simple sequence repeat）标记是一种类似RAPD，但利用包含重复序列并在3’或5’锚定的单寡聚核酸引物对基因组进行扩增的标记系统，即用SSR引物来扩增重复序列之间的区域。
其原理具体是，ISSR 标记根据生物广泛存在 SSR的特点，利用在生物基因组常出现的SSR本身设计引物，无需预先克隆和测序。
关键词：标记分子ISSRinter-simplesequencerepeatSSR引物RAPD分子标记单寡聚核酸ISSR标记ISSR（inter-simple sequence repeat）标记是一种类似RAPD，但利用包含重复序列并在3’或5’锚定的单寡聚核酸引物对基因组进行扩增的标记系统，即用SSR引物来扩增重复序列之间的区域。
其原理具体是，ISSR标记根据生物广泛存在SSR的特点，利用在生物基因组常出现的SSR本身设计引物，无需预先克隆和测序。
用于扩增的引物一般为16-18个碱基序列，由1-4个碱基组成的串联重复和几个非重复的锚定碱基组成，从而保证了引物与基因组DNA 中SSR的5’或3’末端结合，导致位于反向排列、间隔不太大的重复序列间的基因组节段进行PCR扩增。
一、实验材料不同来源的DNA(30-50ng/ul)。
二、实验设备PCR仪，PCR管或硅化的0.5ml eppendorf管，电泳装置，凝胶成像仪。
三、试剂1、ISSR引物：购买成品或根据加拿大British Columbia大学设计的ISSR引物序列（见附录）自己合成。
2、Taq酶3、10xPCR 缓冲液4、MgCl2：25mmol/L。
5、dNTP：2.5mmol/L。
四、操作步骤：1. 在25ul反应体系中，加入模板DNA 1ul (30-50ng)ISSR引物1ul (约5pmol)10xPCR Buffer 2.5ulMgCl22uldNTP 2ulTaq酶1单位（U）加ddH2O 至25ul混匀稍离心, 加一滴（约20 ul）矿物油。
基金项目:海南省自然科学基金(80429)作者简介:罗海燕(1982-),女,江西九江人,硕士,研究实习员,研究方向:果树。
＊通讯作者 收稿日期:2008-08-11I S S R 分子标记及其应用罗海燕1 陈业渊2＊(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中国热带农业科学院,海南儋州 571737)摘 要:本文简述了I S S R 分子标记的原理、基本操作程序,介绍了I S S R 分子标记技术反应条件的选择及其在遗传多样性分析等方面的应用。
关键词:I S S R ;分子标记;应用中图分类号 Q 341 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2008)19-45-02I S S RMo l e c u l a r Ma r k e r a n d i t s U s i n gL u o H a i y a ne t a l . (1T r o p i c a l C r o p s G e n e t i c R e s o u r c e sI n s t i t u t e s ,C h i n e s e A c a d e m yo f T r o p i c a l A g r i c u l t u r eS c i e n c e s ,H a i n a n 571737,C h i n a ;2C h i n e s e A c a d e m y o f T r o p i c a l A g r i c u l t u r eS c i e n c e s ,H a i n a n 571737,C h i n a )A b s t r a c t :T h e t h e o r y o f i n t e r -s i m p l e s e q u e n c e r e p e a t s (I S S R )a n di t s b a s e o p e r a t i o na r e d i s c u s s e di nt h i s a r t i c l e 。
分子标记技术和应用一、基于DNA杂交技术的分子标记RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism,DNA限制片段长度多态性) RFLP是以Southern杂交为核心,应用最早的分子标记技术。
RFLP首先是在人类基因组研究中发展起来的,主要用于遗传疾病诊断和法医鉴定，RFLP的概念由人类遗传学家Botstein等首次提出，其原理为:碱基的改变与染色体结构的变化导致生物个体或种群之间DNA片段酶切位点的变化,用限制性内切酶切割改变的DNA,将产生长短、种类、数目不同的限制性片段,这些片段经聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后就会呈现出不同的带状分布,而具有差异的DNA片段就可通过Southern杂交检测出来。
利用RFLP技术可进行遗传图谱构建、基因定位、数量性状基因座定位(QTL)及遗传多态性分析等。
RFLP标记具有下列优点：结果可靠，这是由于限制性内切核酸酶识别序列的专一性决定的。
结果稳定，RFLP标记无表型效应，其检测不受外界条件、性别及发育阶段的影响。
RFLP标记的等位基因间是共显性的，对选择隐形基因极为有利。
RFLP标记的非等位基因之间不存在基因互作，标记互不干扰。
RFLP起源于基因组DNA的自然变异，这些变异在数量上几乎不受限制，而且可利用的探针很多，可以检测到很多遗传位点。
但RFLP标记也有自身的不足：需要大量高纯度的DNA （5-10μg）。
所需仪器设备较多、检测步骤多、技术较复杂，周期长、成本高。
通常都用到同位素，对人体有一定的伤害。
具有种属特异性，且只适合单拷贝和低拷贝基因。
多态性产生的基础是限制性酶切位点的丢失或获得，所以RFLP多态位点数仅1或2个，多态信息含量低。
二、基于PCR技术的分子标记技术1.基于随机引物PCR的分子标记技术在聚合酶链式反应（PCR）技术发明后（1987年，Mullis和Faloona），由于PCR技术操作简单，成功率较高，出现了一大批以PCR技术为基础的分子标记。
SRAP与ISSR分子标记的研究进展摘要：SRAP与ISSR等分子标记技术已广泛应用到科研工作中。
本文简单的介绍SRAP与ISSR的原理、功能、应用以及对使用分子标记技术揭示生物菌的作用机理进行了展望。
DNA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，它能直接反映基因组DNA间的差异，是继形态学标记、细胞学标记及生化标记之后，近年来广泛应用的一种新的遗传标记。
近年来,随着DNA 标记技术的研究日渐成熟,其应用也日益广泛。
目前,各种分子遗传标记技术在科研中的应用已深入开展，为种质资源的鉴定、基因的定位与克隆、数量性状位点的遗传分析、遗传多样性评估、物种起源和分子标记辅助育种等遗传研究提供了有价值的工具。
目前常用的分子标记有RFLP、AFLP、RAPD、SSR、ISSR 、SRAP等。
1 SRAP分子标记的发展与应用1.1 SRAP分子标记的发展SRAP(Sequence-Related Amplified Polymorphism)即相关序列扩增多态性是一种基于PCR 的新型标记，由美国加州大学作物系Li和Quiros博士提出的序列相关扩增多态性(sequence-related amplifiedpolymorphism, SRAP)。
SRAP 技术是与RAPD 技术相似的一种标记技术，即SRAP 可用一对引物，但所用的引物是在SSR 的基础上设计的。
SRAP 标记原理是利用基因外显子里G、C 含量丰富，而启动子和内含子里A、T含量丰富的特点设计两套引物，对开放阅读框架进行扩增。
SRAP 技术是一种无需任何序列信息即可直接PCR 扩增的新型分子标记技术。
SRAP分子标记技术具有重复性强、简便、易于分离条带和测序、中等产量高、高共显性、便于克隆测序目标片段等特点,目前SRAP 标记已在植物遗传多样性检测、遗传图谱构建、重要基因定位、品种鉴定和种子纯度检测上得到了广泛应用，而在真菌界的应用相对较少。
