第二章植物新品种来源精品.ppt

* 开发SSR引物序列示意图 建立DNA文库 酶切 杂交 阳性克隆 测序 设计引物 * 用两种能产生粘性末端的限制性内切酶将基因组DNA切割成分子量大小不等的限制性片段 （四）AFLP标记(扩增片段长度多态性 ) 将这些片段和与其末端互补的已知序列的接头连接 引物5’端与接头和酶切位点序列互补，3’端在酶切位点后增加1～3个选择性碱基 确保只有一定比例的限制性片段 被选择性地扩增，经变性聚丙烯 酰胺凝胶电泳分辨。 * 1、AFLP揭示的DNA多态性是酶切位点和其后的选择性碱基的变异。扩增片段的谱带数取决于采用的内切酶及引物3’端选择碱基的种类、数目和所研究基因组的复杂性。 2、AFLP是限制性酶切与PCR结合的一种技术，具有RFLP技术的可靠性和PCR技术的高效性，可以在一个反应内检测大量限制性片段，一次可获得50～100条谱带的信息。 3、主要不足：相对比较费时耗财。 AFLP标记特点 * 1、单核苷酸多态性(SNP) 是指在基因组上单个核苷酸的变异；一般而言,SNP 是指变异频率大于1%的单核苷酸变异。在人类基因组中大概每1000 个碱基就有一个SNP。 （五）SNP标记特点 * 2、SNP在CG序列上出现最为频繁,而且多是C转换为T ,原因是CG中的C常为甲基化的,自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。 3、SNP在基因组内可以划分为两种形式: （1）遍布于基因组的大量单碱基突变； （2）基因编码区的功能性突变, 经常引起表达蛋白的多态性变异, 有时会影响他们的功能特性。 4、SNP 在单个基因或整个基因组的分布是不均匀的： （1）SNP在非转录序列要多于转录序列； （2）在转录区非同义突变(有氨基酸序列的改变)的频率, 比其他方式突变的频率低得多。 * 1、在DNA测序过程中，利用碱基的峰高和面积的变化来监测单个核苷酸的改变引起的DNA多态性； 鉴定SNP标记的主要途径 * 2、最直接的方法，通过设计特异的PCR引物扩增某个特定区域的DNA片段，通过测序和遗传特征的比较，来鉴定该DNA片段是否可以作为SNP标记； 3、通过对已有数据库DNA序列进行分析比较来鉴定SNP标记；大规模的SNP鉴定则要借助于DNA芯片技术。 * 单体型:基因组中，相邻近的SNPs 等位位点倾向于以一个整体遗传给后代, 位于一条染色体上或某一区域的一组相关联的SNP 等位位点被称作单体型。 SNP分析 * (1)表现稳定直接以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，不受季节、环境限制，不存在表达与否的问题； (2)数量极多，遍及整个基因组； (3)多态性高，自然存在着许多等位变异，不需专门创造特殊的遗传材料； (4)表现为“中性”，即不影响目标性状的表达，与不良性状无必然的连锁； (5)有许多分子标记表现为共显性(codominance)，能够鉴别出纯合基因型与杂合基因型，提供完整的遗传信息； (6）成本不是太高，一般实验室均可进行。 二、分子标记的优越性 * 三、分子标记的应用 M1 M2 Gene 1、分子标记辅助选择 2、基因图位克隆 3、基因定位 4、分子图谱构建 5、比较基因组学 * 四、作物MAS育种 （一）作物MAS育种须具备的条件 ①分子标记与目标基因共分离或紧密连锁，一般要求二者间的遗传距离小于5cM，最好1cM或更小。 ②具有在大群体中利用分子标记进行筛选的有效手段，目前，主要应用自动化程度高，相对易于分析，且成本较小的PCR技术。 ③筛选技术在不同实验室间重复性好，且具有经济，易操作的特点。 ④应有实用化程度高并能协助育种家作出抉择的计算机数据处理软件。 * （二）MAS的现状与发展 1、现状：利用分子标记辅助选择育种育成品系或品种的报道还相对较少。究其原因主要有： （1）标记信息的丢失。标记仍然存在，但由于重组使标记与基因分离，导致选择偏离方向； （2）QTL定位和效应估算的不精确性； （3）上位性的存在，由于QTL与环境、QTL与QTL间存在互作，导致不同环境、不同背景下选择效率发生偏差； （4）标记鉴定技术有待进一步提高。 * 2、发展 MAS还是一项费时耗资的工作，但MAS在未来作物育种中的作用是勿庸置疑，筛选与质量性状基因紧密连锁的分子标记用于辅助育种，可免受环境条件影响；快速，早代选择，缩短育种年限。 随着分子生物技术的进一步发展以及各种作物图谱的日趋饱和，MAS会发挥它应有的作用。 * 分子设计育种 * （二）目的基因重组质粒的构建 通过上述方法克隆得到目的基因只是为利用外源基因提供了基础，要将外源基因转移到受体植株还必须对目的基因进