10 第十讲(1) 遗传标记

遗传标记(Geneticmarkers)1遗传标记概念：指可以明确反映遗传多态性的生物特征，它可以帮助我们更好地研究生物的遗传与变异规律。2作为遗传标记应具备的条件：（1）多态性高；（2）最好表现为共显性；（3）对主要农艺性状影响小；（4）经济方便，容易观察记载。3遗传标记的类型（1）形态标记morphologicalmarkers（2）细胞学标记cytologicalmarkers（3）生化标记biochemicalmarkers（4）分子标记molecularmarkers3.1形态标记(morphologicalmarkers)是指植物的外部形态特征，如矮秆、白化、黄化、变态叶、雄性不育等。广义上还包括色素、生理特征、生殖特性、抗虫抗病性等。形态标记的获得一般通过自然突变或物化诱变来获得具有特定形态特征的遗传标记材料。通过不同标记基因材料之间的相互杂交，可以选择出具有多个标记基因的材料。品系基因符号标记性状品系基因符号标记性状T586R1红株T582cl1丛生铃R2花瓣斑点v1芽黄Y1黄花瓣cu杯状叶T1密生茸毛fg窄卷苞叶P1黄花粉gl1无腺体N1光籽Lc1棕色纤维L20鸡脚叶棉花多标记基因材料3.2细胞学标记(cytologicalmarkers)：是指细胞内染色体的变化，包括染色体数目的变化(如单体、缺体、三体、四体)或染色体结构的变异(如缺失、易位、倒位、重复等)。可通过染色体核型（染色体数目、大小、随体有无、着丝粒位置等）和带型（C、N、G带等）分析来测定基因所在的染色体及相对位置，或通过染色体置换等进行基因的定位。3.3生化标记(biochemicalmarkers)主要包括贮藏蛋白、同工酶和等位酶等。种子中的贮藏蛋白主要包括白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白四种。不同植物种子中的贮藏蛋白含量不同。生化标记的使用首次突破了把整株样品作为研究材料进行分析的方式，并可以直接反映基因产物的差异，受环境的影响较小。但标记数量远远不能满足实际的需要。3.4分子标记(molecularmarkers)是指基因组DNA分子水平之间的差异。优越性：（1）直接以DNA的形式表现；（2）数量多，遍及整个基因组，检测位点近乎无限；（3）多态性高，不需要专门创造特殊的遗传材料；（4）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。分子标记的主要类型⑴以分子杂交为基础的DNA标记技术限制性片段长度多态性（Restrictionfragmentlengthpolymorphisms，RFLP）可变数目串联重复序序列（Variablenumberoftandemrepeats，VNTR）染色体原位杂交（InSituHybridization）⑵以PCR为基础的DNA标记技术随机扩增多态性DNA（RandomamplificationpolymorphismDNA，RAPD）简单重复序列间区DNA（Inter-simplesequencerepeatspolymorphisms，ISSR）简单序列重复(微卫星)DNA（Simplesequencerepeats，SSR）扩增片段长度多态性（Amplifiedfragmentlengthpolymorphisms，AFLP）相关序列扩增多态性(Sequence-relatedamplifiedpolymorphism，SRAP)⑶其它类型的分子标记单核苷酸多态性（Singlenucleotidepolymorphism，SNP）表达序列标签（Expressedsequencestags，EST）反转录转座子（Retro-transposon）特性RFLPRAPDSSRISSRAFLP分布普遍存在普遍存在普遍存在普遍存在普遍存在遗传共显性多数显性共显性多数显性多数显性多态性中高高高非常高等位检测是不是是不是不是检测位点数1~31~101~50~50~更多20~100样品信息量低~中高高高非常高基因组区域底拷贝编码整个基因组整个基因组整个基因组整个基因组技术难度中等简单简单简单中等重复性高中等高高高DNA样品量2~30μg1~100ng50-100ng2~50ng100ng反射线一般是不是不是不是一般是耗费时间慢快快快中等可靠性高中等高高高几种常用分子标记技术的特点比较