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1、生物技術(shù)通報(bào)BiotechnologyInformation2000年第4期#綜述與專論#1植物基因的圖位克隆Map-basedCloningforPlantsGene123王澤立戴景瑞王斌123WANGZe-liDAIJing-ruiWANGBin1山東農(nóng)業(yè)大學(xué),泰安271018;2中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),北京100094;3中國(guó)科學(xué)院遺傳所,北京1001011ShandongAgriculturalUniversity,Tai-an271018;2ChinaAgriculturalUniversity
2、,Beijing100094;3InstituteofGeneticsofChineseAcademyofScience,Beijing100101,China摘要:圖位克隆是分離基因的有效方法,本文概述了植物基因圖位克隆的研究進(jìn)展,主要包括圖位克隆的一般策略、相關(guān)技術(shù)、發(fā)展前景和其它基因組領(lǐng)域研究于其帶來(lái)的有益借鑒。關(guān)鍵詞:分離群體;分子標(biāo)記;基因;圖位克隆Abstract:Map-basedcloninghasalreadybecomeavaluablemethodforgeneisolat
3、ion.Thispapersummarizedthepro2gressesofthemapbasedcloninganddescribedthestrategiesinwhichshouldbeadoptedtocloneageneinplant.And,themainstepsformapbasedcloningarediscussedalso.Keyword:Segregatepopulation;molecularmarker;gene;map-basedcloning中圖分類號(hào):Q943
4、.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編碼:1002-5464(2000)04-021-07隨著作物遺傳水平的不斷提高和對(duì)生物新技循反向遺傳學(xué)途徑克隆基因有三種主要方法可術(shù)的渴求,研究者對(duì)諸如育種材料的遺傳多樣性、親資利用,分別是轉(zhuǎn)座子示蹤法、隨機(jī)突變體篩選法和本選擇指標(biāo)、后裔評(píng)價(jià)方法等提出了更高的要求。圖位克隆法。其中,轉(zhuǎn)座子受其種類、活性、數(shù)量的因此從表現(xiàn)型選擇到基因型鑒別,特別是對(duì)有益基制約,隨機(jī)突變體篩選法則隨機(jī)性較大且不能控制因定位、克隆、轉(zhuǎn)移和累加,是人們?yōu)楂@取高產(chǎn)、優(yōu)失活基因的種類和數(shù)量,也限制了
5、其使用。比較而質(zhì)、多抗新品種(系)而應(yīng)該關(guān)注的研究工作。然而言,圖位克隆法隨著相關(guān)配套技術(shù)的日漸成熟,數(shù)十無(wú)論對(duì)于控制質(zhì)量性狀的單(寡)基因還是與大多數(shù)個(gè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的作物基因已被成功的克[1,2,3,4,17,18,19]農(nóng)藝性狀有關(guān)的微效多基因來(lái)說(shuō),對(duì)其進(jìn)行克隆都隆(表1)。本文擬對(duì)圖位克隆的研究需要建立和發(fā)展相關(guān)的技術(shù)和方法?，F(xiàn)代遺傳學(xué)的進(jìn)展做一介紹,以期對(duì)植物遺傳育種和分子生物學(xué)發(fā)展為建立基因克隆新技術(shù)提供了理論指導(dǎo)。從遺研究有所助益。傳學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,克隆基因的途徑可概括為正向遺1
6、圖位克隆的一般策略傳學(xué)和反向遺傳學(xué)兩種。正向遺傳學(xué)途徑指的是通圖位克隆(Map-basedcloning)又稱定位克隆過(guò)被克隆基因的產(chǎn)物或表現(xiàn)型突變?nèi)ミM(jìn)行;反向遺(positionalcloning),1986年首先由劍橋大學(xué)的[5]傳學(xué)途徑則指的是依據(jù)被克隆基因在染色體上的位Alancoulson提出,用該方法分離基因是根據(jù)目的置來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于絕大多數(shù)控制重要農(nóng)藝性狀的基因基因在染色體上的位置進(jìn)行的,無(wú)需預(yù)先知道基因產(chǎn)物及調(diào)控機(jī)制尚不清楚,走正向遺傳學(xué)之路困難的DNA順序,也無(wú)需預(yù)先知道其表達(dá)產(chǎn)
7、物的有關(guān)較多,而反向遺傳學(xué)途徑則顯示出較好的前景。信息,但應(yīng)有以下兩方面的基本情況:一是有一個(gè)根1作者簡(jiǎn)介:王澤立,1957年生,男,博士,教授。主要研究方向:玉米遺傳育種。收稿日期:2000-01-20)21)生物技術(shù)通報(bào)BiotechnologyInformation2000年第4期據(jù)目的基因的有無(wú)建立起來(lái)的遺傳分離群體,如F、選基因組文庫(kù);5)用獲得陽(yáng)性克隆構(gòu)建目的基因區(qū)DH、BC、RI等。二是開展以下幾項(xiàng)工作:1)首先找域的跨疊群;6)通過(guò)染色體步行、登陸或跳躍獲得含到與目標(biāo)基因緊密連鎖
8、的分子標(biāo)記;2)用遺傳作圖有目標(biāo)基因的大片段克隆;7)通過(guò)亞克隆獲得含有和物理作圖將目標(biāo)基因定位在染色體的特定位置;目的基因的小片段克隆;8)通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化和功能互3)構(gòu)建含有大插入片段的基因組文庫(kù)(BAC庫(kù)或補(bǔ)驗(yàn)證最終確定目標(biāo)基因的堿基序列。下面將對(duì)其YAC);4)以與目標(biāo)基因連鎖的分子標(biāo)記為探針篩中幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)予以敘述。表1迄今已發(fā)表的用圖位克隆法克隆到的植物基因基因植物突變表型基因同源序列文獻(xiàn)AB13擬南芥脫落酸不敏感玉米轉(zhuǎn)錄子Girandat,etal.1992FID3擬南芥降低亞油酸飽和
