SSR分子标记技术与作物QTL定位
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过表达分析和互补测验等对候选基因进行功能验证。图1作物重要数量性状基因的发掘与应用流程图
表1植物中已克隆的主要QTLs
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3
SSR分子标记技术及应用3.1
SSR分子标记的概念、特点和获得
SSIt是建立在PcR技术上的一种新型的分子标记,是一种以l-6个核苷酸为重复单位组成的长达几十个核苷酸的串联序列。英文全称:simple.sequencerepeat,简称SSIt。中文称:简单序列重复或简单重复序列。
SSR也称微卫星DNA(MicⅫatemteI)NA)或短串联重复
(Bholttandemrepeat,STIt)。微卫星DNA重复单位长度一般为
2-6个bp,一个SSIt的总长度可达几十到几百个hp。每个微卫星DNA都由两部分组成,即核心序列和两翼的序列,核心序列即前面所称“重复”的短序列。重复序列的两端即两翼DNA序列往往是相对保守的限制性核酸内切酶位点。可以根据两翼保守序列设计一对特异引物扩增重复序列本身,从而检测到不同植
2010年第6期
物群体的简单重复序列。由于重复单位长度不同而造成DNA区域的多态性。
SSll特点是:①均匀、随机、广泛地分布于水稻、甜菜、大麦、
小麦、大豆等多种作物基因组中。②共显性遗传,按照孟德尔方
式分离。③多态性高,多数SSII无功能作用,增加或减少几个重复数不影响生物的正常生长发育,因而具有广泛位点变异,
每个位点均有许多等位形式,比RFLP和RAPD分子标记更具多
态性。④重复性好。⑤操作简单。⑥仅需微量组织,即使DNA降解,也能有效地分析鉴定。在数量方面没有限制.其标记带型简单,记录条带一致,客观明确。
SSll标记的获得:使用SSIt标记的前提是要知道重复序列两侧的DNA序列。最好的途径就是进行¥SR标记的开发,而且一旦开发,可以以引物进行实验室间交流。当然获取途径是多种的,也可以根据已有的遗传图谱,每隔一定遗传距离选择一个标记,根据CenBank等已知的序列设计扩增SSR序列的引物。
3.2SSR分子标记技术的应用
SSR分子标记以PCIt反应为基础,它既具有一般PCtt反应的操作简单、快速、成本低廉的特点,又具有与EFLP相同的结果稳定町靠,特异性强和共显性的优点,因而在基因定位、遗传作图、品种鉴定和分子标记辅助育种等方面都得到广泛的应用。
20世纪90年代后期。科学家借助500多个分子标记.建立了甜菜的原始染色体图谱。最近德国的两家育种公司和四个研究所共同完成了一个带有6110个标记的甜菜遗传图谱,并公布于世。在图谱绘制过程中,应用了RFLP、RAPD、SSR、AFLP等技术。其中几个重要的基因被定位,如抗线虫的Hsl、Hs2基因、
抗丛根病的Rn基因、修补位点x和z、单胚种球基因M、红色下胚轴基因R、抽甍基因B及抗cempa阻beticoIaSacc.叶斑病和产量组分的QTL。
2000年.在水稻中已定位的SSIt标记已超过300个,这些
SSR均匀分布于水稻基因组中,平均每6【:M,就有一个SSIt。Andaya等利用梗稻M一202×籼稻IR50构建的重组衍生自交系
为作图群体,用SSIt标记构建了分子遗传连锁图,并进行了抗寒性叩L定位研究。wu
Jianju等利用黄早四×M017的F2为
作图群体,通过SSR标记作图,将一个抗玉米矮花叶病毒B株系的抗病主效隐性基因Mdml(t)定位于第六染色体靠近着丝粒的长臂匕位于微卫星标记phi077和bnl9391之间。
刘章雄等利用SStl分子标记技术,以组合P25×F349的F2家系作为构图群体,构建了玉米SStl遗传连锁图谱,并将玉米抗南方型锈病基因定位于10号染色体上,与phi059标记的遗传距离为5.8eM。
SSR是共显性标记,其优点是适用叮rL定位(数量性状基因座定位)研究,便于在育种中对有关的OTI.的遗传动态进行跟踪,从而增强人们对数量性状的遗传操纵能力,提高育种中对数量性状优良基因型选择的准确性和预见性。
采用QTLNapped.6数量性状基因定位软件对SsR试验结果进行分析,该种分析在植物数量性状定位领域有很广的应用范围。
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QTLMapDe一.6介绍及应用
QTLMapperI.6是一个免费的定位数最性状基因座位的计
算机软件,由D∞longW卸gJimZ}Iu’zllik粕gLj和A.H.Patergem设计编程的。
Q1LMapperl.6对计算机硬件的要求不高;PC_AS6或更高;
内存16MB以上;硬盘2MB以上自由空间就可以。操作系统:
Microsoft
Windows95丹8,2000,WindowsXP也都可以。
Q1|LJ
Napperl.6用于定位数龟性状基因座位的主要效应、
上位效应及数量性状与环境交互作用。定位群体可以是DH(加