分子标记在水稻育种中应用.doc

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1、贵州大学作业（论文）题目：分子标记在水稻中的应用课程名称：任课教师姓名：罗洪发研究生姓名：吴健强学号：2010021589年级：2010级专业：作物遗传育种任课教师评分：任课教师签名：2011年6月26日分子标记在水稻育种中的应用专业班级：2010级作物遗传育种姓名：吴健强学号：2010021589摘要：分子标记技术给水稻育种提供了新的途径,与传统育种技术相结合,可大大提高育种效率,缩短育种周期。因此,加强分子标记技术在水稻育种上的应用研究具有重要的实践意义。本文简单介绍了几种主要分子标记方法，并且对这几种分子标记的优缺点进行比较，同时也概括综述了分子标记在水稻育种上的一些应用。关键字：分子标

2、记辅助育种水稻育种优缺点水稻为世界上最重要的粮食作物之一，世界约有1/3人口以稻米为主食。运用生物技术加快水稻育种进程，使水稻产量取得突破性提高和稻米品质得以显著改善,已是育种家和生物技术工作者共同面临的使命。水稻育种家为了培育出优良的水稻品种，通过各种途径对水稻的目标性状进行选择。传统的个体选择方法是对符合育种目标的农艺性状如高产、优质、抗病等进行直接选择，即选择的是个体表现型而不是基因型。。一般而言，这种方法对质量性状的选择是有效的；对数量性状的选择，由于存在一因多效、多因一效、调控基因以及修饰基因等的作用，个体的表现型与基因型存在较大差异，因而通过田间表型性状进行个体选择的准确性较差。自

3、20世纪9年代以来,分子标记已被广泛应用于作物遗传育种研究的各个方面:分子遗传图谱的构建、遗传多样性分析与种质鉴定、重要农艺性状基因定位、分子标记辅助选择育种(MolecularMarkerAssistedSelection,MAS)等。利用分子标记进行基因定位和MAS迅速成为作物育种研究的热点,并已发展成为作物分子育种的主要方向。本文简单介绍比较了几种分子标记方法，并综述了其在水稻育种上的一些应用，旨在为水稻育种工作者提供参考,促进分子标记技术在水稻育种中的应用。1、分子标记的概念及其特点分子标记的概念有广义和狭义之分：广义的分子标记是指可遗传并可检测的DNA序列或蛋白质；狭义分子标记是指能

4、反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。每一种标记都有其自身的特点和特定的应用范围，分子标记与形态标记、细胞标记及生化标记等遗传标记相比，具有以下特点：1、准确性高。直接DNA的形式表现，植物体的各个组织、各生长发育时期均可检测，不受季节及环境因素限制，与基因表达与否无关。2、数量多。由于基因组DNA的变异极其丰富，分子标记数量几乎是无限的。3、多态性高。自然界存在许多等位变异，不需专门创造特殊的遗传材料。4、共显性好。许多分子标记都表现为共显性，能更好地鉴别纯合基因与杂合基因类型。5、对表型无影响。不影响目标性状的表达，与不良性状无必然连锁。2、几种主要分子标记技术比较分子标

5、记自从诞生之日起，一直受到许多学者关注，在历经短短几十年的迅猛发展后，分子标记技术日趋成熟。现有的DNA分子标记技术有几十种基于分子杂交技术的分子标记如限制性长度片段多态性(RFLP)和数目可变串联重复多态性(VNTR)；基于PCR的分子标记主要2大类，其中随机引物的PCR标记主要包括随机扩增多态性DNA(RAPD)、任意引物PCR(APPCR)和DNA扩增指纹印迹(DAF)，特异性引物的RCR标记主要包括序列标志位点(STS)、简单重复序列(SSR)、内部简单重复序列(ISSR)、序列特异性扩增区(SCAR)、单引物扩增反应(SPAR)、DNA单链构象多态性(SSCP)和双脱氧化指纹法(dd

6、F)；基于限制性酶切和RCR技术的分子标记包括扩增片段长度多态性(AFLP)和酶切扩增多态性序列(CAPS)；基于DNA芯片技术的分子标记如核苷酸多态性(SNP)。目前，应用较广泛的分子标记技术主要有：RFLP、RAPD、AFLP、SSR和ISSR等。其主要技术原理、基本操作、优缺点和应用：1、限制性片段多态性（RFLP）：技术原理：利用特定的限制性内切酶识别并切割不同生物个体的基因组DNA，得到大小不等的DNA片段，产生的DNA数目和各片段长度反映DNA分子上不同酶切位点的分布情况。基本操作：提取DNA→限制性内切酶酶切→单链转移至杂交膜上→标记探针,使探针与杂交膜上的单链DNA杂交→放射自

7、显影→显示DNA中含有的与探针的序列同源的限制性片段。主要优缺点：其具有多态性不受环境影响、具有共显性、数量多、标记范围广的优点。但其DNA需要量大、费时费力、周期长、技术复杂、需要同位素等是其缺点。2、随即扩增多态性DNA（RAPD）：技术原理：利用随机引物（一般为8-10bp）通过PCR反应非定点扩增DNA片段，扩增片段多态性反映了基因组相应区域的DNA多态性。基本操作：提取DNA→加入随机引