分子标记的种类及其在作物遗传育种中的应用

分子标记技术近年来发展很快,目前,常用的分子标记主要可以分为基于杂交的分子标记、基于PCR的分子标记、基于限制性酶切和PCR结合的分子标记以及新一代分子标记.本文对这几类分子标记中常用类型的基本原理进行介绍,并从分子标记在作物种质遗传多样性、基因定位和基因克隆以及分子标记辅助选择育种和分子设计育种中应用进行了阐述.     

分子标记及其在植物遗传育种中的应用

遗传标记可以说是生物群体中可识别的遗传多态性的一种表现形式。随着遗传研究特别是遗传作图的不断深入,遗传标记已从传统的以等位基因的表型识别为基础的形态标记、以染色体的结构和数目为特征的细胞学标记,及具有组织、发育及物种特异性的同工酶标记,拓展到目前已广泛应用的以ＤＮＡ多态性为基础的分子标记技术。现代分子标记技术的出现和发展为植物遗传育种研究的许多领域注入了新的活力。本文着重就目前植物遗传育种中所应用的一些主要分子标记技术及其应用作一概述。１　常用的分子标记技术自８０年代初有人提出用ＲＦＬＰ作为遗传…     

RAPD分子标记及其在作物遗传育种中的应用

ＲＡＰＤ分子标记是一种新型的分了遗传标记,其原理是采用１０个碱基的随机引物,以基因组ＤＮＡ为模板进行ＰＣＲ随机扩增。其优越性在于其方法简单;分析中的花费少,用时短;分析所需的ＤＮＡ用量也不多等。本文着重介绍以电泳技术和ＰＣＲ扩增技术为核心的分子标记以及在农作物遗传育种中的应用。     

分子标记在茶树遗传育种上的应用

综述了近年来分子标记在茶树种质资源和品种鉴别、遗传多样性、遗传演化、遗传稳定性及分子遗传图谱构建等方面的应用 ,并展望了其应用前景。     

分子标记在黄瓜遗传育种研究中的应用

综述了分子标记在黄瓜遗传育种中应用的几个方面：１、分子标记遗传图谱的建立及基因定位;２、亲缘关系和遗传多样性的研究;３、分子标记辅助选择;４、品种纯度鉴定     

基于SNP分子标记的凹叶木兰遗传多样性初步研究

凹叶木兰是我国特有的木兰属植物,仅分布于我国四川和云南两省相邻地区,目前已被列入中国物种红皮书名录,属易危物种。该研究以采自四川南部麻咪泽和美姑大风顶两个自然保护区的野生凹叶木兰为材料,利用以PCR和测序为基础的SNP分子标记方法,初步研究了凹叶木兰的遗传多样性。结果表明:在扩增出的4条510bp长的序列上,平均在73bp左右的序列长度上能够检测到一个SNP位点,说明两个自然保护区内不同居群的凹叶木兰具有较高遗传多样性;序列间相似度达97%,与引物所对原序列相似度达36%,表明该序列适宜进行凹叶木兰遗传多样性研究。研究结果为进一步开展凹叶木兰遗传多样性的研究及其保护政策的制定提供了参考。     

SSR分子标记在作物遗传育种中的应用

SSR(simple sequence repeat)是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。本文简要介绍了SSR分子标记技术的原理和特点,重点介绍了SSR分子标记技术在作物遗传育种中的应用,主要在作物遗传多样性、基因定位、分子辅助标记、遗传图谱构建、品种鉴定和纯度鉴定等方面进行阐述。     

遗传标记及其在家禽遗传育种中应用的研究进展

概述了现代分子生物学所发展的各类遗传标记的发展和现状及其在家禽遗传育种中的应用,同时也探讨了数量与质量性状基因定位在动物遗传育种中的应用。     

DNA分子标记在果树遗传育种研究中的应用

DNA分子标记是随着分子生物学技术的发展出现的一类重要的遗传标记,近年来发展非常迅速,已在果树遗传育种研究的各个方面得到广泛的应用。介绍了几种DNA分子标记技术的原理,综述了DNA分子标记在果树种质资源研究、分子遗传图谱构建、基因定位、分子辅助选择等方面的应用,并对其在果树上的应用前景和存在问题进行了评述。     

SRAP分子标记在园林植物遗传育种中的应用

相关序列扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)分子标记作为一种新型的分子标记技术,以其多态性高、稳定性高、重复性好、操作简便、效率高及成本低等优点,已经在园林植物中广泛应用.简单介绍SRAP标记的原理和特点,综述其目前在遗传多样性评析、亲缘关系分析、遗传图谱构建、种质资源鉴定及基因克隆与基因定位等方面的研究进展,并对该标记在园林植物的遗传育种的应用前景进行了展望.     

稻瘿蚊种群DNA指纹及水稻抗稻瘿蚊分子标记育种技术研究

文章综述经10年(1996~2005)研究建立的亚洲稻瘿蚊Orseolia oryzae Wood-Mason种群DNA指纹检测技术和水稻抗稻瘿蚊分子育种技术的研究成果。其核心技术包括5点:(1)在国际和国内首先用AFLP方法研究亚洲5国(中国,印度,斯里兰卡,尼泊尔和老挝)及广东省7个地点亚洲稻瘿蚊种群DNA指纹及其生物多样性;(2)分别用RAPD和微卫星SSR技术对来源于我国的水稻资源大秋其的抗亚洲稻瘿蚊基因Gm6进行精细定位;(3)分别用与Gm6基因紧密连锁的STS分子标记和SSR标记,建立了分子标记辅助选择(MAS)方法选育抗稻瘿蚊新品种的技术体系;(4)应用建立的分子标记辅助选育新技术选育出一批抗亚洲稻瘿蚊中国种群的新品系,创造出一批新种质,包括抗蚊18号、抗蚊软占等达国优3级的抗稻瘿蚊新品系6个;(5)将Gm6基因导入杂交稻恢复系,选育出4个抗稻瘿蚊两系杂交稻新组合培矮64S/KG18,培矮64S/KI41,培矮64S/AK7,培矮64S/03W16(国优2级)和1个三系杂交稻新组合抗蚊博优。其中江西省宁都市名林水稻研究所应用本研究鉴定出的带有Gm6基因的品系抗蚊青占作为抗性亲本,培育出的2个抗稻瘿蚊的两系杂交稻组合安两优青占和培两优抗占通过省级品种审定,率先选育出抗稻瘿蚊种群的杂交稻。该项研究成果为控制华南稻瘿蚊的灾害发生提供新的技术措施,选育的抗稻瘿蚊品种和新种质,在华南广为应用,取得显著的经济效益。     

基于ISSR标记的猕猴桃品种 遗传多样性分析及指纹图谱构建

采用ISSR标记对中华猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)、美味猕猴桃〔A.chinensis var.deliciosa(A.Chev.)A.Chev.〕、软枣猕猴桃〔A.arguta(Sieb.et Zucc.)Planch.ex Miq.〕和毛花猕猴桃(A.eriantha Benth.)的32个样本进行了遗传多样性分析,并以ISSR标记为基础构建了DNA指纹图谱.结果表明:筛选的10个多态性高且条带清晰的引物共扩增出200个条带(位点),其中,多态性位点195个,多态性位点百分率(PPL)达97.50%;各引物的多态性信息含量(PIC)以及供试样本的观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's多样性指数(I)的总均值分别为0.9080、1.9800、1.3569、0.2255和0.3613,4个猕猴桃种间的遗传分化系数(Gst)为0.4146,基因流(Nm)为0.7059,且32个样本间的Na、Ne、H和I值差异极显著(P<0.001).供试32个样本间的遗传相似系数(GS)为0.5650~0.9650,平均值为0.7164;基于GS值进行UPGMA聚类分析,在GS值为0.76处将32个样本分为4组,基本对应供试的4个猕猴桃种类,其中,第Ⅰ组的大多数样本属于美味猕猴桃品种,第Ⅱ组的样本均属于中华猕猴桃品种,第Ⅲ组的样本属于毛花猕猴桃品种,第Ⅳ组的样本均属于软枣猕猴桃品种.分子方差分析结果表明:4个猕猴桃的种间变异占总变异的40.84%,种内变异占总变异的59.16%.研究结果表明:供试的猕猴桃品种间遗传分化程度较高,基因交流频率较低,且总遗传变异的近60%存在于种内,说明供试的猕猴桃品种具有较丰富的遗传多样性.另外,根据10个ISSR引物的扩增结果,筛选出引物UBC818、UBC824、UBC854和UBC895扩增的15个多态性位点构建的DNA指纹图谱可用于供试32个猕猴桃样本的鉴定.     

32个柿主栽品种SSR图谱构建及遗传变异分析

以32份柿主栽品种为试验材料,利用SSR标记技术构建其指纹图谱并进行遗传多样性分析。从78对候选引物中筛选出20对多态性高、稳定性好的引物作为核心引物,构建柿主栽品种SSR指纹图谱。结果显示:(1)20对引物在32份材料中共扩增出183条多态性条带,每对引物扩增出3～20条不等,平均每对引物扩增出9.15条,多态性比率为81.3%。各个位点的杂合度在0.410 3～0.914 3之间,平均为0.702 7。(2)8对引物在12个品种上具有特征带型,采用5对引物进行组合鉴定即可将32个柿品种完全区分开。(3)依据SSR带型特征,对每对引物生成的不同带型直接编号,简化柿SSR带型记录方法,并利用每个品种的带型编号,建立其DNA指纹图谱,结果表明,核心引物组合法比特征谱带法更适用于构建中国柿主栽品种DNA指纹图谱。(4)根据系统聚类分析将32个柿主栽品种分为两大类,品种间的亲缘关系与地理来源具有一定的相关性。     

中国17个优良玉米自交系的分子标记杂合性及其与杂交种性状的关系研究

在玉米单交种育种中 ,鉴定高产杂交种和具有优良特性的自交系是一个重要的问题。研究以 1 7个优良玉米自交系为亲本 ,按照双列杂交配组合 ,利用 RAPD技术分析了 1 7个自交系的多态性以及 RAPD标记与 9个重要农艺性状 (包括产量 )的关系。基于 RAPD标记计算的相似系数聚类将 1 7个自交系分为 5个类群 ,经分析与系谱亲缘关系基本一致。杂交种性状及其特殊配合力与亲本间的遗传距离是高度相关的 ,与聚类前比较 ,聚类后平均遗传距离与平均产量、平均特殊配合力的相关系数显著提高 ,类间平均产量高于类内平均产量。RAPD技术可揭示优良玉米自交系的系谱亲缘关系 ,将自交系划分成不同的类群 ,从而为选择类间自交系杂交 ,进行亲本选配和分子标记辅助育种提供一种方法。     

中国引种桉树种质资源的遗传多样性分析

该研究从110对SSR引物中,选用47个扩增稳定、条带特异的SSR多态位点,对42种159份桉树种质材料进行PCR扩增,通过统计条带构建二维数据库的方法,进行遗传多样性分析和聚类分析。结果显示:(1)共检测到137个等位基因,平均每个位点等位基因数为2.915个,各位点等位基因变异范围为2~7个。(2)遗传多样性分析结果表明,平均Shannon’s信息指数为0.181,平均观察杂合度Ho为0.068,平均多态信息含量PIC为0.182。综合各指标分析发现,位点eSSR-GR018、eSSR-GR083和eSSR-GR109的多态性程度最高,反映的遗传信息量更大,能够在桉树种质资源的遗传多样性分析和种质鉴定等方面发挥更大的作用。(3)非加权类平均法(UPGMA法)和主坐标分析法(PCoA法)聚类分析均表明,159份桉树种质材料分为两大类群,且昆士兰桉和少花桉间具有较高的遗传相似度,很可能产生杂交种;聚类结果与基于形态学的HillJohnson分类系统基本一致。研究表明,中国引种的桉树种质资源具有较高水平的遗传多样性,该研究所选用的47对SSR引物可有效地应用于桉树种质资源的鉴定分析。     

An integrated database to enhance the identification of SNP markers for rice

The National Academy of Agricultural Science (NAAS) has developed a web-based marker database to provide information about SNP markers in rice. The database consists of three major functional categories: map viewing, marker searching and gene annotation. It provides 12,829 SNP markers information including gene location information on 12 chromosomes in rice. The annotation of SNP marker provides information such as marker name, EST number, gene definition and general marker information. Users are assisted in tracing any new structures of the chromosomes and gene positional functions using specific SNP markers. AVAILABILITY: The database is available for free at http://nabic.niab.go.kr/SNP/