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《ssr分子標(biāo)記技術(shù)與作物qtl定位_ssr標(biāo)記》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、SSR分子標(biāo)記技術(shù)與作物QTL定位_SSR標(biāo)記論文導(dǎo)讀::本文介紹了SSR分子標(biāo)記技術(shù)及QTL定位的基本情況,探討了SSR分子標(biāo)記技術(shù)在作物數(shù)量性狀基因座定位中的應(yīng)用和分析方法,為分子輔助育種提供基礎(chǔ)。論文關(guān)鍵詞:SSR標(biāo)記,QTL定位 作物的許多重要農(nóng)藝性狀如產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性等都是數(shù)量性狀,由多個(gè)基因控制,表現(xiàn)為連續(xù)變異,且易受環(huán)境影響,相對(duì)于由單基因控制的質(zhì)量性狀而言,其遺傳基礎(chǔ)更為復(fù)雜。鑒定和發(fā)掘控制數(shù)量性狀的基因及其優(yōu)異的等位變異,并使之快速應(yīng)用于育種實(shí)踐是新時(shí)期作物科學(xué)家和育種學(xué)家所面臨的重大課題。經(jīng)典的
2、數(shù)量遺傳學(xué)理論把控制數(shù)量性狀的基因作為一個(gè)整體來(lái)研究,認(rèn)為數(shù)量性狀是由許多作用相等的微效基因共同影響,通過(guò)建立遺傳模型和估算遺傳方差、遺傳力和選擇響應(yīng)等統(tǒng)計(jì)參數(shù)來(lái)描述和預(yù)測(cè)數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律。許多經(jīng)典的數(shù)量遺傳學(xué)模型已經(jīng)在育種實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用。然而,在“微效多基因”理論中,影響數(shù)量性狀的具體基因永遠(yuǎn)不會(huì)被發(fā)現(xiàn),數(shù)量性狀變異的分子生物學(xué)機(jī)理更不會(huì)被闡明(Mauricio,2001)。隨著生物技術(shù)的發(fā)展和分析方法的改進(jìn),尤其是分子標(biāo)記技術(shù)的出現(xiàn),人們對(duì)于數(shù)量性狀的認(rèn)識(shí)從“多基因”發(fā)展到了數(shù)量性狀基因座(quantit
3、ativetraitloci,QTL)分析,從而對(duì)數(shù)量性狀遺傳機(jī)理的認(rèn)識(shí)上升到了分子水平?! ¢_展全面系統(tǒng)的QTL定位,必須具備高密度的遺傳連鎖圖和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法、實(shí)驗(yàn)群體論文的格式。20世紀(jì)80年代以來(lái),發(fā)展的分子標(biāo)記技術(shù)可以將控制某一數(shù)量性狀的多個(gè)基因剖分開來(lái),將它們一一定位于染色體上,并進(jìn)行各基因的單個(gè)效應(yīng)及互作效應(yīng)的估計(jì)。這為深入研究數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律及其操作創(chuàng)造了條件,提高了植物育種中目標(biāo)數(shù)量性狀優(yōu)良基因型選擇的可能性、準(zhǔn)確性及預(yù)見(jiàn)性?! ∽魑锏闹匾獢?shù)量性狀基因的發(fā)掘、定位及其在遺傳育種中應(yīng)用的流程如下
4、圖1所示?! D1作物重要數(shù)量性狀基因的發(fā)掘與應(yīng)用流程圖 Figure1Workingchartfordiscoveringandutilizingthevaluablequantitativetraitgenes 1QTLs的初級(jí)定位 控制數(shù)量性狀的基因在基因組中的位置稱為數(shù)量性狀基因座(quantitativetraitloci,QTL)。利用分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳連鎖分析,可以檢測(cè)出QTL,并估算其效應(yīng)大小,即QTL定位(QTLmapping)。自1998年P(guān)aterson第一次應(yīng)用RFLP連鎖圖譜在番茄中
5、定位QTL以來(lái),QTL定位研究已經(jīng)在水稻、玉米、小麥、大豆、大麥、番茄和馬鈴薯等許多重要作物中展開,并且進(jìn)展迅速。QTL分析的一般程序包括:(1)選擇在目標(biāo)性狀上差異明顯的親本進(jìn)行雜交,建立分離群體;(2)檢測(cè)分離群體中個(gè)體或株系的標(biāo)記基因型和表型性狀值;(3)通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析找出與表型值相關(guān)的等位變異的標(biāo)記位點(diǎn)。目前使用的分離群體主要包括F2、BC、DH和RILs等。使用這類群體定位的QTL范圍一般在10-30cM之間,并且QTL位置的置信區(qū)間一般都在10cM以上(阮成江等,2003),這一精度還不足以將數(shù)量性狀確切分
6、解成一個(gè)個(gè)孟德?tīng)栆蜃?因此稱為QTL的初級(jí)定位(primaryorcoarseQTLmapping)?! ?QTLs的精細(xì)定位與圖位克隆 發(fā)現(xiàn)并分離隱藏在QTL中的優(yōu)異等位基因,使之應(yīng)用于作物品種改良和種質(zhì)資源研究,是進(jìn)行QTL分析的最終目的。植物基因組學(xué)原理和方法的建立為人們克隆QTL提供了有力手段。到目前為止,已經(jīng)有18個(gè)植物的QTL被成功克隆(表1),其中 表1植物中已克隆的主要QTLs Table1summaryofthemaincharacteristicoftheQTLsclonedinplants
7、 大部分采用了圖位克隆法。圖位克隆的主要程序包括:(1)使用初級(jí)分離群體對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行初級(jí)定位;(2)在初級(jí)定位的基礎(chǔ)上,通過(guò)構(gòu)建次級(jí)分離群體對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行精細(xì)定位;(3)用與目的基因緊密連鎖的分子標(biāo)記篩選DNA文庫(kù),用染色體步移或染色體著陸的方法構(gòu)建目的基因區(qū)域的物理圖譜,鑒定出該座位上的候選基因;(4)通過(guò)表達(dá)分析和互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)等對(duì)候選基因進(jìn)行功能驗(yàn)證?! ?SSR分子標(biāo)記技術(shù)及應(yīng)用 3.1SSR分子標(biāo)記的概念、特點(diǎn)和獲得 SSR是建立在PCR技術(shù)上的一種新型的分子標(biāo)記,是一種以1-6個(gè)核苷酸為重復(fù)單位組成的長(zhǎng)
8、達(dá)幾十個(gè)核苷酸的串聯(lián)序列。英文全稱:simplesequencerepeat,簡(jiǎn)稱SSR論文的格式。中文稱:簡(jiǎn)單序列重復(fù)或簡(jiǎn)單重復(fù)序列?! SR也稱微衛(wèi)星DNA(MicrosatelliteDNA)或短串聯(lián)重復(fù)(shorttandemrepeat,STR)。微衛(wèi)星DNA重復(fù)單位長(zhǎng)度一般為2-6個(gè)bp,一個(gè)SSR的總長(zhǎng)度可達(dá)幾十到幾百個(gè)bp。每