DNA分子標(biāo)記技術(shù)在遺傳育種中的應(yīng)用

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1、第9卷第3期重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2007年9月DNA分子標(biāo)記技術(shù)在遺傳育種中的應(yīng)用12王春俠仇敬運(yùn)(1.徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校,徐州221116;⒉徐州師范大學(xué)生命科學(xué)院,徐州221116)摘要:概述了DNA分子標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)、類型和原理及其在動(dòng)植物遺傳育種上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:DNA分子標(biāo)記;遺傳育種;PCR中圖分類號(hào):Q753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-1980(2007)03-0017-04在育種學(xué)發(fā)展過程中,遺傳標(biāo)記經(jīng)歷了形態(tài)學(xué)、為核心的分子標(biāo)記,稱為第二代分子標(biāo)記,如細(xì)胞學(xué)、生化和DNA分子標(biāo)記四個(gè)階段。隨著分子RAPD、AFLP、STS、SCAR

2、、CAPS等;第三類是單核苷生物技術(shù)的發(fā)展,DNA分子標(biāo)記技術(shù)為遺傳育種提酸多態(tài)性(SNP)標(biāo)記,稱為第三代分子標(biāo)記。另外,由供了一種新的方法。該技術(shù)的迅速發(fā)展為遺傳育種于其中有些DNA標(biāo)記和重復(fù)序列密切相關(guān),所以就注入了新的活力,改變了傳統(tǒng)育種技術(shù)。把它們單獨(dú)列為一類,以突出其獨(dú)特性,如SSRS、SSR、小衛(wèi)星DNA等。1DNA分子標(biāo)記技術(shù)的優(yōu)勢(shì)2.1基于Southern雜交的分子標(biāo)記形態(tài)學(xué)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記、生化標(biāo)記都是基因表限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(RFLP)是發(fā)展最早的達(dá)型的標(biāo)記,多態(tài)性位點(diǎn)較少,對(duì)環(huán)境影響比較敏DNA標(biāo)記技術(shù)。它是Grodzicker在1974

3、年提出的,感,不能滿足遺傳分析的需要。DNA分子標(biāo)記建立其基本原理是由于酶識(shí)別序列內(nèi)的點(diǎn)突變或部分在DNA序列多態(tài)性基礎(chǔ)之上,它是基因的直接反DNA片段的缺失、插入、重排、點(diǎn)突變、倒位和易位應(yīng)。DNA分子標(biāo)記有如下優(yōu)越性:(1)極大的豐富而引起酶切位點(diǎn)的缺失或獲得,導(dǎo)致限制性位點(diǎn)改性。即使是單個(gè)核苷酸的差異都可以表現(xiàn)為DNA變。RFLP技術(shù)主要包括以下基本步驟:DNA提取;水平的遺傳多態(tài)性,數(shù)量遍及整個(gè)基因組,直接以用限制性內(nèi)切酶酶切DNA;用凝膠電泳分開DNADNA的形式表現(xiàn);因而,DNA分子標(biāo)記的數(shù)量幾乎片段;把DNA片段轉(zhuǎn)移到濾膜上;利用放射性標(biāo)記是無限的。

4、(2)多態(tài)性高,變異類型豐富。自然界存在的探針雜交顯示特定的DNA片段(Southern雜交);許多等位變異,不需專門創(chuàng)造特殊的變異材料,分子結(jié)果分析。RFLP標(biāo)記具有共顯性特點(diǎn),可以區(qū)別純標(biāo)記的多態(tài)性在生物各個(gè)組織、各個(gè)發(fā)育時(shí)期都可合基因型與雜合基因型,能夠提供單個(gè)位點(diǎn)上較完檢測(cè)到,不受季節(jié)和環(huán)境限制。(3)分子標(biāo)記本身無整的資料,結(jié)果穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好,特別適合于連害。表現(xiàn)“中性”,既不影響目標(biāo)性狀的表達(dá),也與不鎖圖譜的建立。但是由于RFLP標(biāo)記對(duì)DNA需要量良性狀沒有必然的連鎖關(guān)系,對(duì)重要的經(jīng)濟(jì)性狀很較大,所需儀器設(shè)備多,檢測(cè)步驟多,技術(shù)復(fù)雜,周期少有不良效

5、應(yīng)。(4)許多分子標(biāo)記表現(xiàn)為共顯性,很長(zhǎng),成本高,還需要同位素標(biāo)記,所以其應(yīng)用受到一容易區(qū)分雜合體和純合體,能夠鑒別純合基因型與定程度的限制,不適用于大規(guī)模分子育種,在植物分雜合基因型,提供完整的遺傳信息。子標(biāo)記輔助育種中需要將RFLP轉(zhuǎn)換成以PCR為基礎(chǔ)的標(biāo)記。2DNA分子標(biāo)記技術(shù)分類與原理2.2基于PCR的分子標(biāo)記目前DNA分子標(biāo)記已經(jīng)發(fā)展了很多種,一般根(1)隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(RAPD)據(jù)其所用的分子生物學(xué)技術(shù)大致可以分為三大類:RAPD標(biāo)記的基本原理是利用合成的隨機(jī)引物第一類是以Southern雜交技術(shù)為核心的分子標(biāo)記,(一般為8~10個(gè)堿基)對(duì)基因組

6、DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)稱為第一代分子標(biāo)記,RFLP;第二類是以PCR技術(shù)增,然后電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物的多態(tài)性。與RFLP相收稿日期:2007-03-20作者簡(jiǎn)介:王春俠(1972-),女,徐州人,徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校講師,在讀碩士研究生,研究方向?yàn)樯锕こ?。?7·王春俠,仇敬運(yùn):DNA分子標(biāo)記技術(shù)在遺傳育種中的應(yīng)用比,RAPD方法簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高,DNA用量少,(5)酶切擴(kuò)增多態(tài)性序列(CAPS)且不需要同位素標(biāo)記,安全性好。合成一套引物可CAPS技術(shù)又稱為PCR-RFLP。所用的PCR引用于不同實(shí)驗(yàn)室、不同物種的檢測(cè)。Nguyen等利用物是針對(duì)特定的位點(diǎn)而設(shè)計(jì)的

7、。其基本步驟是:先進(jìn)40個(gè)RAPD引物對(duì)15個(gè)小麥品種遺傳。劉彥群等行PCR擴(kuò)增,PCR擴(kuò)增產(chǎn)物用限制性內(nèi)切酶酶切,利用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA(RAPD)標(biāo)記技術(shù),對(duì)分別屬電泳分析多態(tài)性。與RFLP技術(shù)一樣,CAPS技術(shù)檢于4種體色系統(tǒng)的13個(gè)柞蠶品種進(jìn)行了基因組測(cè)的多態(tài)性是酶切片段大小的差異。在此基礎(chǔ)上又DNA多態(tài)性分析。但RAPD標(biāo)記是一種顯性標(biāo)記,發(fā)展出了dCAPS(derivedCAPS)技術(shù),它是檢測(cè)單核不能區(qū)分雜合與純合基因型。RAPD檢測(cè)受反應(yīng)條甘酸多態(tài)性的一種良好方法。楊萍等通過對(duì)影響柳件影響大,且結(jié)果不穩(wěn)定,重復(fù)性差。杉CAPS遺傳標(biāo)記反應(yīng)體系結(jié)果主

8、要因子的研