遗传标记在植物遗传育种中的应用.pptx

遗传标识在植物遗传育种中应用遗传标记在植物遗传育种中的应用第1页遗传标识遗传标识（genetic marker）:指可追踪染色体、染指可追踪染色体、染色体某一片段、某个基因座在家系中传递任何一个遗色体某一片段、某个基因座在家系中传递任何一个遗传特征。它含有两个基本特征，即传特征。它含有两个基本特征，即可遗传性可遗传性和和可识别可识别性性；所以生物任何有差异表型基因突变型均可作为遗；所以生物任何有差异表型基因突变型均可作为遗传标识。传标识。遗传标记在植物遗传育种中的应用第2页遗传标识类型遗传标识类型1.形态学标识（形态学标识（morphological marker）2.细胞学标识细胞学标识(cytological marker)3.生化标识生化标识(biochemical marker)4.分子标识分子标识(molecular marker)：DNA标识。标识。遗传标记在植物遗传育种中的应用第3页 即植物外部形态特征。主要包含即植物外部形态特征。主要包含肉眼可见肉眼可见外部外部特征，如：矮秆、紫鞘、卷叶等；也包含特征，如：矮秆、紫鞘、卷叶等；也包含色素色素、生生理特征理特征、生殖特征生殖特征、抗病虫性抗病虫性等相关一些特征。等相关一些特征。优点优点：形态标识简单直观、经济方便。：形态标识简单直观、经济方便。缺点缺点:(1):(1)数量数量在多数植物中是很在多数植物中是很有限有限。(2)(2)表现易受环境影响。表现易受环境影响。(3)(3)有一些标识与不良性状连锁。有一些标识与不良性状连锁。(4)(4)形态标识取得需要经过诱变、分离纯合形态标识取得需要经过诱变、分离纯合过程，周期较长。过程，周期较长。形态标识在作物遗传育种中作用是有限。形态标识在作物遗传育种中作用是有限。一、形态标识遗传标记在植物遗传育种中的应用第4页遗传标记在植物遗传育种中的应用第5页（亚洲棉陆地棉）杂种F1与其亲本形态特征比较 器 官A2G1A2A2G1G1(AD)1(无)(AD)1(A2G1)遗传表现主茎粗 细较粗细较粗粗较粗近似AD1,A2茸 毛少而短多而长多而长少而长多而长偏向G1腺 体(个cm2)272.590.0110.0066.4A2,G1叶片形 状5裂卵圆3-5裂5裂卵圆裂叶AD1,A2,G1大 小较大小较大大较大近似AD1,A2色 泽深绿灰绿灰绿绿灰绿偏向G1茸 毛少而短多而长多而长少而短较多而长偏向G1叶 柄长短较短长长近似AD1,A2托 叶披针型剑状披针型披针型披针型近似AD1,A2腺 体(个cm2)44.7205.064.00131.0G1苞叶形 状心脏型剑状披针型宽心脏型心脏型近似AD1,A2大 小大小较大大较大近似AD1,A2苞外蜜腺无有有或无有有近似AD1,G1围铃状态紧抱张开张开紧抱张开偏向G1腺 体(个cm2)75.3182.095.3053.4A2,G1萼片大 小小较大较大大较大近似AD1,G1色 泽浅绿浅绿红色黄绿绿超亲上缘形状微波状线状齿长宽齿长宽有齿宽齿长AD1,G1互补腺 体(个cm2)261.7157.5181.80128.0A2，G1花花冠颜色黄色,基部有红斑浅粉红,基部有红斑粉红色,基部有红斑乳白色,基部无红斑深粉红色,基部有红斑超亲型大 小较大小小较大大超亲型花药颜色黄色白色黄色乳白色黄色偏向A2花 药 数较多少较少多较少偏向G1遗传标记在植物遗传育种中的应用第6页遗传标记在植物遗传育种中的应用第7页二、细胞学标识二、细胞学标识 即植物细胞即植物细胞染色体染色体变异。变异。1.染色体数目（单体、缺体、三体、四体）染色体数目（单体、缺体、三体、四体）2.染色体结构（缺失、重复、倒位、易位）染色体结构（缺失、重复、倒位、易位）核型核型、带型带型遗传标记在植物遗传育种中的应用第8页（1 1）核型和核型分析）核型和核型分析 核型核型-体细胞染色体在光学显微镜下全部能够测定表型特征体细胞染色体在光学显微镜下全部能够测定表型特征总称。总称。主要包含染色体主要包含染色体数目数目与与形态结构形态结构特征两大方面内容。染色特征两大方面内容。染色体数目包含染色体基数、多倍体、非整倍体、体数目包含染色体基数、多倍体、非整倍体、超数染色体超数染色体(B(B染染色体色体,是存在于许多有机体中额外染色体及染色体断片是存在于许多有机体中额外染色体及染色体断片)。染色。染色体形态主要包含染色体绝对大小和相对大小、着丝点和次缢痕体形态主要包含染色体绝对大小和相对大小、着丝点和次缢痕以及随体数目和位置等特征。以及随体数目和位置等特征。遗传标记在植物遗传育种中的应用第9页 核型分析：核型分析就是指对核型各种特征进行定量核型分析：核型分析就是指对核型各种特征进行定量和定性表述。核型分析是分析染色体数目和结构变异和定性表述。核型分析是分析染色体数目和结构变异基本伎俩之一。它在杂种细胞染色体研究和基因定位，基本伎俩之一。它在杂种细胞染色体研究和基因定位，单个染色体识别等方面含有主要意义。单个染色体识别等方面含有主要意义。遗传标记在植物遗传育种中的应用第10页遗传标记在植物遗传育种中的应用第11页遗传标记在植物遗传育种中的应用第12页蚕豆核型分析蚕豆核型分析2n=122n=12，染色体长度：大染色体长度：大染色体长度：大染色体长度：大小小小小 臂比：臂比：臂比：臂比：大大大大小小小小 遗传标记在植物遗传育种中的应用第13页核型分析内容核型分析内容:1.1.染色体数目染色体数目 2.2.染色体形态染色体形态核型分析应用核型分析应用:1.1.植物分类研究植物分类研究 2.2.探讨物种起源探讨物种起源 3.3.外源染色体检测与验证杂种真实性外源染色体检测与验证杂种真实性遗传标记在植物遗传育种中的应用第14页遗传标记在植物遗传育种中的应用第15页遗传标记在植物遗传育种中的应用第16页（2 2）带型）带型 特殊染料、染色方法，使同一染色体不特殊染料、染色方法，使同一染色体不一样区段展现不一样染色效果带型，各一样区段展现不一样染色效果带型，各种分带技术种分带技术C、G、Q、R、N出现，为染色出现，为染色体准确判别提供了一条崭新路径。体准确判别提供了一条崭新路径。遗传标记在植物遗传育种中的应用第17页人类染色体核型分析（人类染色体核型分析（Q带）带）遗传标记在植物遗传育种中的应用第18页女女男男遗传标记在植物遗传育种中的应用第19页 与形态标识相比，细胞学标识优点是能进行一些与形态标识相比，细胞学标识优点是能进行一些主要基因染色体或染色体区域定位。但细胞学标识材主要基因染色体或染色体区域定位。但细胞学标识材料需要花费较大人力和较长时间来培育，难度很大；料需要花费较大人力和较长时间来培育，难度很大；同时一些物种对染色体变异反应敏感；还有些变异难同时一些物种对染色体变异反应敏感；还有些变异难以用细胞学方法进行检测。所以到当前为止，真正应以用细胞学方法进行检测。所以到当前为止，真正应用于作物遗传育种研究中细胞学标识还极少。用于作物遗传育种研究中细胞学标识还极少。遗传标记在植物遗传育种中的应用第20页 利用电泳技术对蛋白质、酶等生物大分子进行判定。主要利用电泳技术对蛋白质、酶等生物大分子进行判定。主要包含包含同工酶同工酶和和等位酶等位酶标识。标识。同工酶：同工酶：含有功效相同而结构和理化性质不一样一类酶含有功效相同而结构和理化性质不一样一类酶。等位酶：等位酶：同一基因座上不一样等位基因编码同工酶。同一基因座上不一样等位基因编码同工酶。种子贮藏蛋白电泳分析已广泛用于作物种子贮藏蛋白电泳分析已广泛用于作物品种判别品种判别和和种子纯度判种子纯度判定定。三三 、生化标识生化标识遗传标记在植物遗传育种中的应用第21页 生化标记生化标记优点优点：1.1.表现近中性，对植物经济性状普通没有大不良影响。表现近中性，对植物经济性状普通没有大不良影响。2.2.直接反应了基因产物差异，受环境影响较小。直接反应了基因产物差异，受环境影响较小。但当前可使用生化标识但当前可使用生化标识数量数量还还相当有限相当有限，且有些，且有些酶染色方法和电泳技术有一定难度，所以其实际应用酶染色方法和电泳技术有一定难度，所以其实际应用受到一定限制。受到一定限制。遗传标记在植物遗传育种中的应用第22页生化标识应用生化标识应用1.1.生化标识在生化标识在品种纯度品种纯度和和真实性真实性判定上应用判定上应用 2.2.生化标识在品种生化标识在品种亲缘关系亲缘关系和和分类分类研究上应用研究上应用 3.3.生化标识在生化标识在杂种优势杂种优势预测上应用预测上应用 4.4.生化标识在生化标识在抗性判定抗性判定上应用上应用 5.5.生化标识在生化标识在品种判定品种判定上应用上应用 遗传标记在植物遗传育种中的应用第23页四四、分子标识分子标识 以以DNA多态性为基础遗传标识。多态性为基础遗传标识。遗传标记在植物遗传育种中的应用第24页分子标识特点分子标识特点 1.1.直接以直接以DNADNA形式表现，表现稳定。形式表现，表现稳定。2.2.数量多。数量多。3.3.多态性高。多态性高。4.4.表现为中性，不影响目标性状表示。表现为中性，不影响目标性状表示。5.5.许多标识表现为许多标识表现为共显性共显性特点，能区分纯合体和杂合体。特点，能区分纯合体和杂合体。6.6.成本不太高。成本不太高。遗传标记在植物遗传育种中的应用第25页分子标识类型及原理分子标识类型及原理1.1.以分子杂交为基础以分子杂交为基础DNADNA标识技术。限制性片段长度多态性标识技术。限制性片段长度多态性（Restriction fragment length polymorphismsRestriction fragment length polymorphisms，RFLPRFLP），可），可变数目串联重复序列（变数目串联重复序列（Variable number of tandem repeatsVariable number of tandem repeats，VNTRVNTR），原位杂交（），原位杂交（in situ hybridizationin situ hybridization，ISHISH）2.2.以以PCRPCR为关键分子标识技术。为关键分子标识技术。RAPDRAPD、SSRSSR、STSSTS。3.3.新型分子标识。新型分子标识。SNPSNP、IndelIndel等。等。遗传标记在植物遗传育种中的应用第26页原位杂交原位杂交遗传标记在植物遗传育种中的应用第27页PCRMelting94 oCMelting94 oCAnnealingPrimers50 oCExtension72 oCTemperature100050T i m e30 x53353555353555553353553535遗传标记在植物遗传育种中的应用第28页PCRMelting94 oCTemperature100050T i m e5335遗传标记在植物遗传育种中的应用第29页PCRMelting94 oCTemperature100050T i m e3553Heat遗传标记在植物遗传育种中的应用第30页PCRMelting94 oCAnnealingPrimers50 oCExtension72 oCTemperature100050T i m e355355Melting94 oC遗传标记在植物遗传育种中的应用第31页PCRMelting94 oCMelting94 oCAnnealingPrimers50 oCExtension72 oCTemperature100050T i m e30 x3553HeatHeat555遗传标记在植物遗传育种中的应用第32页PCRMelting94 oCMelting94 oCAnnealingPrimers50 oCExtension72 oCTemperature100050T i m e30 x3553555555遗传标记在植物遗传育种中的应用第33页PCRMelting94 oCMelting94 oCAnnealingPrimers50 oCExtension72 oCTemperature100050T i m e30 x3553555555HeatHeat遗传标记在植物遗传育种中的应用第34页PCRMelting94 oCMelting94 oCAnnealingPrimers50 oCExtension72 oCTemperature100050T i m e30 x35535555555555遗传标记在植物遗传育种中的应用第35页PCRMelting94 oCMelting94 oCAnnealingPrimers50 oCExtension72 oCTemperature100050T i m e30 x355355Fragments of defined length55555555遗传标记在植物遗传育种中的应用第36页DNA Between The Primers Doubles With Each Thermal Cycle0CyclesNumber1382412416532664遗传标记在植物遗传育种中的应用第37页经过经过PCR扩增染色体组扩增染色体组DNA所取得所取得长度不一样长度不一样多态性多态性DNA片段。片段。随机排列随机排列寡聚脱氧寡聚脱氧核苷酸单链引物（核苷酸单链引物（10个核苷个核苷酸）。酸）。1.随机扩增多态性随机扩增多态性DNA （Random Amplification Polymorphism DNA，RAPD）遗传标记在植物遗传育种中的应用第38页HistoryShortly after Kary Mullis invented the Polymerase Chain Reaction(PCR)it was realized that short primers would bind to several locations in a genome and thus could produce multiple fragments。Williams et al.(1990)developed Random Amplified Polymorphic DNA(RAPD)a technique using very short 10 base primers to generate random fragments from template DNAs。RAPD fragments can be separated and used as genetic markers or a kind of DNA fingerprint。Techniques related to RAPD include:DNA Amplification Fingerprinting(DAF)-Caetano-Anolles et al.(1991)uses very short(eight nucleotide long)primers。Arbitrary Primed PCR(AP-PCR)-Welsh and McClelland(1990)uses longer primers,but lowers primer annealing stringency to get priming at many sites。遗传标记在植物遗传育种中的应用第39页Components of a PCR and RAPD ReactionsRAPD1.Buffer(containing Mg+)-usually high Mg+concentrations are used lowering annealing stringency2.Template DNA3.1 short primer(10 bases)not known to anneal to any specific part of the template DNA4.dNTPs5.Taq DNA Polymerase(or another thermally stable DNA polymerase)PCR1.Buffer(containing Mg+)2.Template DNA3.2 Primers that flank the fragment of DNA to be amplified4.dNTPs5.Taq DNA Polymerase(or another thermally stable DNA polymerase)遗传标记在植物遗传育种中的应用第40页Modifying Thermal CyclingTwo modifications made to typical thermal cycling when RAPD is being done:1.Annealing temperatures are generally very low,around 36 oC-This allows very short primers to anneal to template DNA。2.More thermal cycles are used,typically 45-This compensates for the inefficiency which results from using such short primers.遗传标记在植物遗传育种中的应用第41页RAPDTemplate DNAlPrimer binds to many locations on the template DNAlOnly when primer binding sites are close and oriented in opposite direction so the primers point toward each other will amplification take place遗传标记在植物遗传育种中的应用第42页RAPDTemplate DNAPrimers point away from each other,so amplification wont happen遗传标记在植物遗传育种中的应用第43页RAPDTemplate DNAPrimers point in the same direction,so amplification wont happen遗传标记在植物遗传育种中的应用第44页RAPDTemplate DNAPrimers too far apart,so amplification wont happen 2,000 bases遗传标记在植物遗传育种中的应用第45页Template DNAPrimers are just the right distance apart,so fragment is amplified100-1,500 basesRAPD遗传标记在植物遗传育种中的应用第46页MM2 3 4 5 6 7 8 9 10Separated RAPD Fragments4mM MgCl21.2 U Taq5 pM OPA-164mM MgCl20.6 U Taq10 pM OPA-162mM MgCl21.2 U Taq10 pM OPA-16Normal concentrations are shown in yellow text.M=A size standardLowering Magnesium ion concentration results in loss of the largest fragment visible in lanes 2-7RAPD reactions were run in groups of 3 using the same template and primer,but varying Magnesium,polymerase and primer concentrationsWhich variable has the greatest impact on fragment patterns?遗传标记在植物遗传育种中的应用第47页单个引物可产生几个多态位点单个引物可产生几个多态位点遗传标记在植物遗传育种中的应用第48页RAPDRAPD优点：优点：1.1.无需杂交，设计引物也无须知道序列息。无需杂交，设计引物也无须知道序列息。无需杂交，设计引物也无须知道序列息。无需杂交，设计引物也无须知道序列息。2.DNA2.DNA需要量少，引物廉价，成本较低。需要量少，引物廉价，成本较低。需要量少，引物廉价，成本较低。需要量少，引物廉价，成本较低。3.3.技术简便，操作方便、快速，不包括分子杂交和技术简便，操作方便、快速，不包括分子杂交和技术简便，操作方便、快速，不包括分子杂交和技术简便，操作方便、快速，不包括分子杂交和放射性自显影等技术。放射性自显影等技术。放射性自显影等技术。放射性自显影等技术。4.4.不一样物种间引物通用。不一样物种间引物通用。不一样物种间引物通用。不一样物种间引物通用。缺点：缺点：缺点：缺点：1.1.大多显性遗传，不能判别杂合和纯合子；大多显性遗传，不能判别杂合和纯合子；大多显性遗传，不能判别杂合和纯合子；大多显性遗传，不能判别杂合和纯合子；2.2.试验重复性较差，结果可靠性较低。试验重复性较差，结果可靠性较低。试验重复性较差，结果可靠性较低。试验重复性较差，结果可靠性较低。遗传标记在植物遗传育种中的应用第49页2.简单重复序列（简单重复序列（Simple Sequence Repeat，SSR；also known as microsatellites or simple sequence length polymorphisms，SSLP）一类由一类由1616个碱基组成个碱基组成基序基序（motifmotif）串联重复而成）串联重复而成DNADNA序序列，列，依据依据依据依据关键序列关键序列关键序列关键序列碱基数不一样碱基数不一样碱基数不一样碱基数不一样,可分为单碱基、可分为单碱基、可分为单碱基、可分为单碱基、2 2 2 2碱基、碱基、碱基、碱基、3 3 3 3碱基、碱基、碱基、碱基、4 4 4 4碱基等各种重复型。碱基等各种重复型。碱基等各种重复型。碱基等各种重复型。真核生物基因组普遍存在，呈随机分布真核生物基因组普遍存在，呈随机分布真核生物基因组普遍存在，呈随机分布真核生物基因组普遍存在，呈随机分布,大约每隔大约每隔大约每隔大约每隔10-50kb10-50kb10-50kb10-50kb就存在一个就存在一个就存在一个就存在一个SSRSSRSSRSSR。遗传标记在植物遗传育种中的应用第50页如（如（CA）n、（、（AT）n、（、（CC）n、（、（GATA）n遗传标记在植物遗传育种中的应用第51页 不一样物种其重复序列及重复单位频率不一不一样物种其重复序列及重复单位频率不一不一样物种其重复序列及重复单位频率不一不一样物种其重复序列及重复单位频率不一样。样。样。样。经过对经过对经过对经过对5454个植物种核个植物种核个植物种核个植物种核DNADNA和和和和2828个植物种细胞器个植物种细胞器个植物种细胞器个植物种细胞器DNA SSR(1-4bp)DNA SSR(1-4bp)搜索，发觉：搜索，发觉：搜索，发觉：搜索，发觉：(AT)(AT)最丰富，然后依次是最丰富，然后依次是最丰富，然后依次是最丰富，然后依次是:(A)n:(A)n、(T)n(T)n、(AG)n(AG)n、(CT)n(CT)n、(AAT)n(AAT)n、(ATT)n(ATT)n、(AAC)n(AAC)n、(GTT)n(GTT)n、(AGC)n(AGC)n、(GCT)n(GCT)n、(AAG)n(AAG)n、(CTT)n(CTT)n、(AATT)n(AATT)n、(TTAA)n(TTAA)n、(AAAT)n(AAAT)n、(ATTT)n(ATTT)n及及及及(AC)n(AC)n、(GT)n(GT)n。同一类内碱基种类不一样同一类内碱基种类不一样同一类内碱基种类不一样同一类内碱基种类不一样SSRSSR，丰度差异很大。，丰度差异很大。，丰度差异很大。，丰度差异很大。遗传标记在植物遗传育种中的应用第52页 DNA复制或修复过程中分子滑动（复制或修复过程中分子滑动（slippage replication）或不等交换所致。或不等交换所致。遗传标记在植物遗传育种中的应用第53页遗传标记在植物遗传育种中的应用第54页微卫星微卫星DNA两端序列是相对保守单拷贝序列两端序列是相对保守单拷贝序列（1）SSR标识原理标识原理依依据据微微卫卫星星DNA两两端端单单拷拷贝贝序序列列设设计计一一对对特特异异引引物物，利利用用PCR技技术术，扩扩增增每每个个位位点点微微卫卫星星DNA序序列列，经经过过电电泳分析关键序列泳分析关键序列长度多态性长度多态性。遗传标记在植物遗传育种中的应用第55页凝胶电泳检测凝胶电泳检测建立建立SSR标识普通程序标识普通程序建立基因组建立基因组DNA质粒文库质粒文库设计并合成探针，筛选重组克隆设计并合成探针，筛选重组克隆阳性克隆阳性克隆DNA插入序列测序插入序列测序依据依据SSR两侧序列设计并合成引物两侧序列设计并合成引物PCR扩增扩增遗传标记在植物遗传育种中的应用第56页2）检测一个单一多等位基因位点）检测一个单一多等位基因位点（2）SSR标识特点标识特点1）数量几乎无限，检测出）数量几乎无限，检测出多态性频率极高多态性频率极高3）多数为）多数为共显性标识共显性标识4）重复性高，稳定可靠）重复性高，稳定可靠5）需）需DNA样品量少，对样品量少，对DNA质量要求亦不苛刻质量要求亦不苛刻遗传标记在植物遗传育种中的应用第57页不足：不足：相正确物种专一性；相正确物种专一性；相正确物种专一性；相正确物种专一性；因为开发时需针对每个座位微卫星序列，发觉其两端单拷因为开发时需针对每个座位微卫星序列，发觉其两端单拷因为开发时需针对每个座位微卫星序列，发觉其两端单拷因为开发时需针对每个座位微卫星序列，发觉其两端单拷贝序列设计引物，需建立基因文库、克隆识别与筛选、测贝序列设计引物，需建立基因文库、克隆识别与筛选、测贝序列设计引物，需建立基因文库、克隆识别与筛选、测贝序列设计引物，需建立基因文库、克隆识别与筛选、测序等过程，开发困难，费用较高，耗时长；序等过程，开发困难，费用较高，耗时长；序等过程，开发困难，费用较高，耗时长；序等过程，开发困难，费用较高，耗时长；实际分析时普通每次只分析单个位点；实际分析时普通每次只分析单个位点；实际分析时普通每次只分析单个位点；实际分析时普通每次只分析单个位点；不一样引物退火温度不一样，需要探索。不一样引物退火温度不一样，需要探索。不一样引物退火温度不一样，需要探索。不一样引物退火温度不一样，需要探索。*使使用用SSR技技术术前前提提是是需需要要知知道道重重复复序序列列两两翼翼DNA序列。序列。遗传标记在植物遗传育种中的应用第58页遗传标记在植物遗传育种中的应用第59页遗传标记在植物遗传育种中的应用第60页遗传标记在植物遗传育种中的应用第61页遗传标记在植物遗传育种中的应用第62页遗传标记在植物遗传育种中的应用第63页遗传标记在植物遗传育种中的应用第64页遗传标记在植物遗传育种中的应用第65页遗传标记在植物遗传育种中的应用第66页遗传标记在植物遗传育种中的应用第67页遗传标记在植物遗传育种中的应用第68页3.单核苷酸多态性（单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms，SNP）等位基因遗传密码等位基因遗传密码单碱基差异单碱基差异。基因组中每隔。基因组中每隔1000个碱基就存在一单碱基差异。普通经过对个碱基就存在一单碱基差异。普通经过对PCR产物、产物、基因组文库、表示序列标签（基因组文库、表示序列标签（EST）文库测序而取得。）文库测序而取得。特点特点：数量大：数量大遗传标记在植物遗传育种中的应用第69页遗传标记在植物遗传育种中的应用第70页遗传标记在植物遗传育种中的应用第71页遗传标记在植物遗传育种中的应用第72页遗传标记在植物遗传育种中的应用第73页遗传标记在植物遗传育种中的应用第74页遗传标记在植物遗传育种中的应用第75页A Chromosome Map of Tomato 分子标识应用分子标识应用1.遗传图谱构建遗传图谱构建遗传标记在植物遗传育种中的应用第76页作图群体建立作图群体建立1.亲本选配亲本选配（1）亲本间）亲本间DNA多态性丰富；多态性丰富；（2）亲本纯度高；）亲本纯度高；（3）杂交后代可育；）杂交后代可育；2.群体大小群体大小 构建分子标识骨架连锁图可用小群体构建分子标识骨架连锁图可用小群体150单株或家系。单株或家系。遗传标记在植物遗传育种中的应用第77页1903年，年，Sutton&Boveri分别提出遗传因子位于染色体上分别提出遗传因子位于染色体上（二）图谱构建理论基础（二）图谱构建理论基础1.染色体遗传理论染色体遗传理论染色体理论基本关键点染色体理论基本关键点体细胞染色体成对存在体细胞染色体成对存在每条染色体能保持结构恒定性和遗传连续性；每条染色体能保持结构恒定性和遗传连续性；减数分裂同源染色体相互配对，随即发生分离。减数分裂同源染色体相互配对，随即发生分离。遗传标记在植物遗传育种中的应用第78页连锁图谱构建理论是染色体交换和重组。连锁图谱构建理论是染色体交换和重组。AABBabababABABabABba重组率可用来表示遗传图距，重组率可用来表示遗传图距，2.基因重组和连锁理论基因重组和连锁理论重组型配子最大百分比为重组型配子最大百分比为50%，改变，改变0-50%。图距单位用厘摩（图距单位用厘摩（centi-Mergan,cM）表示，表示，1cM大小大致符合大小大致符合1%重组率。重组率。遗传标记在植物遗传育种中的应用第79页遗传标记在植物遗传育种中的应用第80页成恢成恢448抗稻瘟病基因连锁遗传分析（成恢抗稻瘟病基因连锁遗传分析（成恢448C039）RMl87、RM206、RM224在亲本及抗感池间表现多态性。利在亲本及抗感池间表现多态性。利用这三个标识对用这三个标识对152株株感病感病F2群体进行群体进行SSR扩增，经过带型分析表扩增，经过带型分析表明，明，RM224在在152个感病单株中，扩增出个感病单株中，扩增出151条条B型带，型带，1条条H型带型带(杂合带杂合带)。RMl87在在152个感病单株中，扩增出个感病单株中，扩增出123条条B型带，型带，29条条H型带型带(杂合带杂合带)。RM206在在152个感病单株中，扩增出个感病单株中，扩增出106条条B型带，型带，46条条H型带型带(杂合带杂合带)。经过连锁遗传分析初步将成恢。经过连锁遗传分析初步将成恢448对四川省稻对四川省稻瘟病菌株瘟病菌株04682抗稻瘟基因定位于第抗稻瘟基因定位于第1 l染色体长臂端与染色体长臂端与SSR标识标识RM224、标识、标识RMl87和和RM206连锁，距三个标识遗传距离分连锁，距三个标识遗传距离分别为别为03cM、92cM和和156cM。遗传标记在植物遗传育种中的应用第81页标识基因型数据取得标识基因型数据取得 利用分子对作图群体个体（株系）进行标识基因型检利用分子对作图群体个体（株系）进行标识基因型检测。测。P1 P2 F11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 B H A A H H A H B A A H H H A B H A B A H H1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12遗传标记在植物遗传育种中的应用第82页RMl87遗传标记在植物遗传育种中的应用第83页RM224遗传标记在植物遗传育种中的应用第84页遗传标记在植物遗传育种中的应用第85页遗传标记在植物遗传育种中的应用第86页遗传标记在植物遗传育种中的应用第87页2.遗传多样性分析遗传多样性分析遗传标记在植物遗传育种中的应用第88页遗传标记在植物遗传育种中的应用第89页遗传标记在植物遗传育种中的应用第90页遗传标记在植物遗传育种中的应用第91页遗传标记在植物遗传育种中的应用第92页3.分子标识辅助选择分子标识辅助选择（MAS,marker assisted selection)*快速有效地选择出带有目标基因单株快速有效地选择出带有目标基因单株1.1.不受环境条件及生长发育阶段影响，在苗期或低世代就可不受环境条件及生长发育阶段影响，在苗期或低世代就可进行筛选进行筛选;2.2.利用共显性标识可直接对隐性目标基因进行选择，无需测利用共显性标识可直接对隐性目标基因进行选择，无需测交或自交检验交或自交检验;3.3.假如目标性状不能在当代进行选择，采取假如目标性状不能在当代进行选择，采取MASMAS可直接在当可直接在当代确定。代确定。可靠性可靠性取决于标识与目标基因取决于标识与目标基因连锁程度连锁程度。遗传标记在植物遗传育种中的应用第93页*快速选出以轮回亲本为遗传背景单株快速选出以轮回亲本为遗传背景单株1.1.在回交育种中不但要考虑优良性状导入，还在回交育种中不但要考虑优良性状导入，还必须考虑保持其整个基因组遗传背景基本不变。必须考虑保持其整个基因组遗传背景基本不变。2.2.当回交转移性状由隐性基因控制时，需在选当回交转移性状由隐性基因控制时，需在选择前先自交一代使其纯合化；而且当选择是如择前先自交一代使其纯合化；而且当选择是如抗病这么性状时，还要借助于繁琐接种判定等。抗病这么性状时，还要借助于繁琐接种判定等。遗传标记在植物遗传育种中的应用第94页RR SS RS遗传标记在植物遗传育种中的应用第95页遗传标记在植物遗传育种中的应用第96页