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分子標記在遺傳育種中的應(yīng)用
點擊次數(shù)：851 發(fā)布時間：2016-2-29
一、分子圖譜的構(gòu)建
分子圖譜為植物基因克隆，QTL的鑒別和定位、種質(zhì)資源鑒定、物種進化等研究提供了有利的研究手段。主要包括以下步驟：根據(jù)遺傳材料之間的多態(tài)性確定親本組合，建立作圖群體；群體中不同植株或品系的標記基因型分析；標記間的連鎖關(guān)系。
二、品種、品系鑒定和雜交種純度分析
指紋圖譜是鑒別品種、品系的有利工具，具有快速、準確等優(yōu)點。在市場經(jīng)濟的條件下，指紋圖譜在檢測良種質(zhì)量（真?zhèn)?、純度），防止偽劣種子流入市場，保護名、優(yōu)、特種質(zhì)及育成品種的知識產(chǎn)權(quán)和育種家的權(quán)益等方面均有重要意義。在國外，指紋圖譜用來鑒定作物品種的DUS（Distinctness，Unformity， Stability），為品種審定、保存、保護提供依據(jù)。
指紋圖譜要求：分辨率高，多態(tài)性強；重復(fù)性好，穩(wěn)定可靠。親緣關(guān)系分析可為品種、品系的鑒定提供指導(dǎo)，從中選出能區(qū)別大多數(shù)品種的標記。Weising（1992）發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星DNA（GATA）4是一個多態(tài)性好，穩(wěn)定性強的探針，用該探針可以檢測出15個栽培番茄品種差異。
三、親緣關(guān)系分析
DNA標記所檢測的是作物基因組DNA水平的差異，因而非常穩(wěn)定，在分子圖譜幫助下對品種之間的比較可覆蓋基因組，大大提高了結(jié)果的可靠性?？捎糜谄贩N資源的鑒定與保存，研究作物的起源與發(fā)展進化，雜交親本的選擇等。利用分子標記可以確定親本之間的遺傳差異和親緣關(guān)系，從而確定親本間遺傳距離，指導(dǎo)雜交育種親本選配，減少雜交組合數(shù)，有效劃分雜種優(yōu)勢群，為提高育種效率提供依據(jù)。
通過親緣關(guān)系分析，可以糾正形態(tài)分類中一些不恰當?shù)慕Y(jié)論以及目前育種工作中存在的一些問題。孟祥棟通過對洋蔥、胡蔥、大蔥的RAPD遺傳分析，否定了“胡蔥親緣關(guān)系與大蔥相近”的觀點，而發(fā)現(xiàn)胡蔥與洋蔥親緣關(guān)系較近，并推斷胡蔥可能是洋蔥與大蔥雜交后代逐漸進化而來的。張海英通過RAPD分析，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)上推廣品種由于長期的定向遺傳改良，遺傳基礎(chǔ)已非常狹窄，指出了目前黃瓜育種存在的問題。
四、基因標記及標記輔助育種（Marker-assisted Selection，MAS）
許多性狀重要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)為質(zhì)量遺傳特點，如抗病、抗蟲、雄性不育、自交不親和性等。質(zhì)量性狀雖然受少數(shù)主基因控制，但其中的許多性狀仍受遺傳背景、微效基因及環(huán)境因素影響，表現(xiàn)為數(shù)量性狀特點。此外，某些病害的發(fā)病條件很難創(chuàng)造，某些病害為檢疫對象，不允許引進，多種病害接種時可能產(chǎn)生拮抗作用，所有這些都給表型選擇造成了困難。
利用與目標性狀緊密連鎖的分子標記，是進行質(zhì)量性狀選擇的有效途徑。標記目標性狀的方法主要有兩個：
（一）Young等人提出近等基因系法（Near-isogenic Lines，NILs）它是通過雜交及多代回交或自交分離而獲得的（一般6-8代），除了目標基因外，控制其它性狀的位點同輪回親本（RP）基本一致，該系與原來的輪回親本就構(gòu)成了一對近等基因系。檢測NIL與RP分子標記多態(tài)性的機會取決于回交供體親本DP和輪回親本RP的遺傳距離，以及NILs中來自供體親本染色體片段的大小。一般來講，若DP和RP分屬栽培種和野生種，檢測到多態(tài)性的機率較大，轉(zhuǎn)移的供體親本的染色體片段較大，則越易檢測到多態(tài)性分子標記。但回交轉(zhuǎn)移的染色體片段過大則容易導(dǎo)致標記與目標基因連鎖程度的降低，以致于出現(xiàn)“假陽性”。NILs的獲得需要很長的時間, 至少要回交6代以上。而且會導(dǎo)致一些重要基因的丟失而限制了它的應(yīng)用。