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1、第51卷第18期2006年9月论文利用混合分离分析法和Mapmaker/Exp软件定位互作基因的策略吴为人黄碧光(福建农林大学作物科学学院,福州350002.E-mail:wrwu2005@yahoo.com.cn)摘要质量性状通常受单个基因控制,但有时也受两个甚至更多基因的控制,这种现象称为基因互作.用混合分离分析(bulkedsegregantanalysis,BSA)快速寻找连锁分子标记,然后用Mapmaker/Exp软件构建局域连锁图,已成为定位单个主基因的常用方法.但由于基因互作的遗传模式与单基因差异很大,因此针对单基因定位的方法和软件不能简单地
2、应用于互作基因的定位.目前还没有提出快速筛选与互作基因连锁的分子标记的实验方法以及同时分析多个分子标记与互作基因间连锁关系的统计方法和相应的计算机软件.为解决这个问题,本研究提出利用BSA和Mapmaker/Exp定位互作基因的策略.结果表明,除个别情况需要用到F3代之外,绝大多数互作基因都可以直接在F2代用“BSA+Mapmaker/Exp”的策略进行定位.由于BSA和Mapmaker/Exp已广泛应用于基因定位研究,为许多学者所熟悉,因此,本研究提出的策略具有很好的实用性.关键词基因互作基因定位BSAMapmaker/Exp利用分子标记进行基因定位是现
3、代遗传学的一标记的实验方法,以及同时分析多个分子标记与互项重要研究内容,对单个主基因的定位已成为基因作基因间连锁关系的统计方法.虽然已经有利用F2[16]功能研究的常规工作.单基因定位通常包括两个步群体定位两个互补基因的实际研究报道,但该论骤:一是应用混合分离分析(bulkedsegregantanalysis,文并没有说明是如何筛选与互作基因连锁的分子标[1]BSA)方法快速寻找与目标基因连锁的分子标记;记的,而对互作基因的定位也只是采用单个标记与二是在目标基因所在的染色体区段构建局域分子标单个基因之间的连锁分析方法.记连锁图,从而确定目标基因的位置.在
4、第二步中,本文提出应用已为许多学者所熟悉的BSA方法和Mapmaker/Exp软件进行互作基因定位的策略.结通常须使用遗传作图软件,目前最常用的作图软件[2]果证明,除个别情况需要用到F3代外,绝大多数互作是Mapmaker/Exp.这种“BSA+Mapmaker/Exp”的基因都可以直接在F2代用“BSA+Mapmaker/Exp”的方法已被证明是行之有效的,为许多学者所熟悉和方法进行定位.[3~9]采用.1互作基因的BSA方法虽然实际研究中遇到的质量性状大多是受单个[17]主基因控制的,但有时也会遇到同时受两个主基因基因互作共有6种类型(表1).从表1
5、可以看控制(亦即基因互作)的情况[10~14].由于基因互作时表出,在F2代中,受基因互作控制的性状分离成2或3型的分离比例取决于两对基因的分离情况,因而对种表现型(记为Phen-1,Phen-2和Phen-3).所谓BSA,互作基因的定位要比单基因定位复杂得多.一种做就是将不同表现型分别建立DNA池,然后比较不同法是,沿用单基因定位的方法,通过建立各对基因单池间分子标记的带型差异(即多态性),由此判断被检独分离(另一对基因不发生分离)的群体,对各对基因标记是否与目标基因座连锁.为此,在不同的DNA分别进行定位[15].然而,这种做法不仅耗工费时,而池间,
6、必须存在目标基因座的等位基因差异.根据这且有时也很难找到合适的亲本材料,因此是不理想个原则,可以建立各种互作类型的BSA方法.的.若能直接利用表现基因互作的F2群体对互作基1.1重叠作用因进行定位,则可大大减少所需的时间和人力物力.在重叠作用中,两对基因(A-a和B-b)的作用是但目前还没有提出快速筛选与互作基因连锁的分子2134www.scichina.com论文第51卷第18期2006年9月表1基因互作的类型与遗传特征F2代表现型与基因型互作类型Phen-1Phen-2Phen-3重叠9A_B_+3A_bb+3aaB_1aabb互补9A_B_3A_bb
7、+3aaB_+1aabb积加9A_B_3A_bb+3aaB_1aabb显性上位9A_B_+3A_bb3aaB_1aabb隐性上位9A_B_3A_bb3aaB_+1aabb抑制9A_B_+3aaB_+1aabb3A_bb完全对称的,因此我们只需讨论其中一种就可以了.型分离).这样,具AABB基因型的Phen-1与Phen-2重叠作用在F2中只产生两种表现型.就A-a基因座而就可分别构成纯合池和杂合池.言,Phen-1池同时包含等位基因A和a(我们称之为杂1.3积加作用合池),而Phen-2池只包含a(相应地称为纯合池).因在积加作用中,两对基因的作用也是完全
8、对称此,直接利用这两种表现型的DNA池即可进行BSA的,因此也只需
