第十章分子标记辅助育种VIP免费

第十章分子标记辅助选择Marker-assistedselection.作物育种基础与环节•作物育种的成效取决于三个方面–发现和创造育种上有利的遗传变异–采用合理先进的育种手段方法，将优良基因重组在一起–应用准确有效的选择鉴定技术，筛选出优良的重组类型Thecentraldogmaofplantbreeding.第一节分子标记辅助选择•利用易于鉴定的遗传标记来辅助选择来提高选择效率和降低育种盲目性•常规育种过程中基本上应用形态学标记，把与目标基因连锁的、易于识别的性状作为标记，对目标性状进行相关选择–大麦中抗秆锈病的基因与抗散黑穗病的基因紧密连锁–水稻中紫叶标记基因与恢复基因共分离•对质量性状一般是有效的•主效基因与数量性状连锁的辅助选择数量性状策略.形态标记辅助选择的缺点•数量有限•一些形态标记常与不良性状连锁•多基因控制的重要农艺性状受到环境影响较大•表型测量难度较大或误差较大•特定的表现时期效率较低.•借助分子标记对目标性状的基因型进行选择•对重要农艺性状基因进行定位和追踪，对目标性状进行有效遗传操纵•利用分子标记分析与目的基因紧密连锁的基因型，辅助回交选择，减轻连锁累赘，聚合有利基因，加快育种进程，提高选择效率.ABQmarkerputativegenemarkerrr为A与Q之间的重组率一、分子标记辅助选择的遗传基础1、前景选择(foregroundselection).ConditionalProbability(1-r)/2AQr/2Aqr/2aQ(1-r)/2aq(1-r)/2AQ(1-r)2/4r(1-r)/4r(1-r)/4(1-r)2/4r/2Aqr(1-r)/4r2/4r2/4r(1-r)/4r/2aQr(1-r)/4r2/4r2/4r(1-r)/4(1-r)/2aq(1-r)2/4r(1-r)/4r(1-r)/4(1-r)2/4.QQQqqqAA(1-r)2/4r(1-r)/4+r(1-r)/4r2/41/4Aar(1-r)/4+r(1-r)/4(1-r)2/4+r2/4+r2/4+(1-r)2/4r(1-r)/4+r(1-r)/41/2aar2/4r(1-r)/4+r(1-r)/4(1-r)2/41/41/41/21/41.0Prob.(QQ/AA)=Prob(QQandAA)=(1-r)2/4=(1-r)2Prob.(QQ/AA)=Prob(AA)1/4.MarkerAssistedSelection(MAS)MarkerP(Qj/Mi)QQQqqqAA(1-r)22r(1-r)r2Aar(1-r)(1-r)2+r2r(1-r)aar22r(1-r)(1-r)2.感病亲本抗病亲本亲本DNA（标记）带型Rxo1chr6smarker}r杂种F1标记带型F2群体标记类型RRRrrr(1-r)22r(1-r)r2.目标基因选择的正确率•选择正确率随重组率的增加而迅速下降。或者说重组值越小，其错选率越低•如果要求至少选到一株目标基因型的概率为P，则必须选择具有标记基因型MM的植株的最少数目为n=log(1-P)/log(1-p)，p=(1-r)2.•重组率高达0.3，只需选择7株具有基因型M/M的植株•标记与目标基因间无连锁，重组率为0.5，则至少需选择16株.•两侧标记作目标基因选择•双标记选择的正确率确实比单标记选择高得多.2、背景选择(backgroundselection)•背景选择的对象几乎包括了整个基因组•高密度的分子标记连锁图.图示基因型当一个个体中覆盖全基因组的所有标记的基因型都已知时，就可以推测出各个标记座位上等位基因的可能来源(指来自哪个亲本)，进而可以推测出该个体中所有染色体的组成,即全基因组组成状况的连续的基因型......GraphicalgenotypingF2individual.二、分子标记辅助选择的优势•克服性状鉴定的困难–隐性等位基因–表现型鉴定难–需要特别环境鉴定•允许早期选择，多性状/基因选择•显著地减轻连锁累赘的程度•加快育种进程，提高育种效率–免除了测交或后代测验–早世代选择，减少群体规模•全基因组选择.传统回交育种标记辅助选择回交育种F1回交1回交2回交3回交20回交100F1回交1回交2..三、分子标记辅助选择应具备的主要条件•与目标基因紧密连锁的分子标记–共分离或紧密连锁的(一般应小于5cM)•简便快捷的标记检测方法–检测方法要简单、快速、准确、成本低廉–检测过程（包括DNA的提取、分子标记的检测、数据分析等）最好能自动化–应有很高的可重复性，且经济实用–一套能准确进行多数据处理的计算机分析软件–以PCR为基础的标记.1.分子标记辅助选择的限制因素•很大程度决定于标记与目的基因或QTL之间的连锁程度–连锁不紧密时(r=0.2)、QTL两侧两个遗传标记较一个遗传标记的遗传进度要大38％•主要受性状QTL的检测能力、精确性或准确性的影响•作图所用的群体大小以及性状遗传力–QTL数目、效应大小–一般来说遗传力越高，则MAS效率...