分子遺傳標(biāo)記及其應(yīng)用

1、分子遺傳標(biāo)記及其應(yīng)用分子遺傳標(biāo)記及其應(yīng)用摘要：摘要：分子遺傳標(biāo)記育種是一種新興的分子標(biāo)記技術(shù)，目前已經(jīng)在分子生物學(xué)特別是在分子遺傳學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用。本文介紹了分子遺傳標(biāo)記的概念及應(yīng)用。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：分子遺傳標(biāo)記，標(biāo)記輔組選擇Abstract：Servedasannewlyrisinggeicmarkertechniquemoleculegeicmarkersisbeingwidelyusedonmoleculebiologyesp

2、eciallyinmoleculegeicresearches.Thisarticlegivesabriefintroductionoftheconceptionutilizationofmoleculegeicmarkers.Keywds:markerassistedion；moleculegeicmarkers一一分子遺傳標(biāo)記技術(shù)分子遺傳標(biāo)記技術(shù)11分子遺傳標(biāo)記的定義分子遺傳標(biāo)記的定義DNA分子遺傳標(biāo)記技術(shù)是一種新興的分子標(biāo)記技術(shù)，

3、目前已經(jīng)在分子生物學(xué)特別是在分子遺傳學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用，由于真核生物的遺傳信息都儲存在染色體和細(xì)胞器基因組的DNA序列中，因此從理論上講，DNA水平上的分子標(biāo)記是所有遺傳標(biāo)記中最為穩(wěn)定，最為可靠的。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使直接利用DNA序列中核甘酸的變異作為遺傳標(biāo)記成為了可能。目前，對分子遺傳標(biāo)記較完整的描述，是指易于識別，遵循孟德爾遺傳模式的，具有個(gè)體特異性或其分布規(guī)律具有種質(zhì)特征的某一類表型特征或遺傳物質(zhì)；其范圍包括：①基

4、因或遺傳物質(zhì)的產(chǎn)物的變異特征；②作為基因或遺傳物質(zhì)載體的染色體的形態(tài)學(xué)變異；③基因或遺傳物質(zhì)本身的變異[1]。12分子遺傳標(biāo)記的作用分子遺傳標(biāo)記的作用分子遺傳標(biāo)記能夠在DNA水平上對編碼和非編碼序列的遺傳變異進(jìn)行檢測，不受內(nèi)外環(huán)境的影響；大多數(shù)分子標(biāo)記多態(tài)性的信息含量很高；而且檢測迅速、方便，無組織差異。由此可見，分子遺傳標(biāo)記是最理想的遺傳標(biāo)記，這決定了它能夠得到迅速的發(fā)展，并能夠廣泛的應(yīng)用于遺傳育種研究和農(nóng)牧生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。遺傳標(biāo)記主

5、要有如下應(yīng)用（1）定位基因序列在染色體上的位置。（2）構(gòu)建遺傳連鎖圖譜。（3）定位數(shù)量性狀基因座。（4）對與性狀相關(guān)的候選基因和主基因進(jìn)行鑒定。（5）對動物種群遺傳資源進(jìn)行評估。（6）進(jìn)行系譜血緣分析。（7）分類學(xué)與分子系統(tǒng)學(xué)研究，進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析和繪制生物進(jìn)化樹，研究基因結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)化。（8）胚胎的早期性別和性狀診斷，為選擇性墜胎術(shù)提供參照依據(jù)。142DNA擴(kuò)增片段單鏈構(gòu)象多態(tài)(PCRSSCP)1989年，日本itaM等[4]發(fā)現(xiàn)單鏈

6、DNA片段呈復(fù)雜的空間折疊構(gòu)象。這種立體結(jié)構(gòu)主要由其內(nèi)部堿基配對等分子內(nèi)相互作用來維持。故當(dāng)有堿基發(fā)生改變時(shí)，會或多或少地影響其空間構(gòu)象，使其分子構(gòu)象發(fā)生改變。因空間構(gòu)象有差異的單鏈DNA分子在聚丙烯酰胺凝膠中前進(jìn)時(shí)受到的阻力不同，會導(dǎo)致電泳的速度不同，經(jīng)染色后就可以在凝膠上面檢測出結(jié)果，因此該方法被稱為單鏈構(gòu)象多態(tài)性(singlestrcomfmationpolymphism，SSCP)分析。PCRSSCP技術(shù)是把PCR技術(shù)和SSCP

7、技術(shù)相結(jié)合，將PCR擴(kuò)增產(chǎn)物變性后，置于堿性非變性聚丙烯酰胺凝膠中電泳，從而檢測相應(yīng)的遺傳變異。PCRSSCP分析法的優(yōu)點(diǎn)在于：操作簡單，不需特別貴重的儀器，PCR產(chǎn)物變性后無需特殊處理即可直接電泳；實(shí)驗(yàn)步驟少，周期短；所用試劑常見，成本較低；適合于進(jìn)行大樣本篩查，在做DNA測序之前采用此法，可以大大避免盲目測序所帶來的麻煩，加快測序速度，PCRSSCP既能分析DNA的多態(tài)性，結(jié)合軟件分析后，還可以檢測DNA序列中的各種突變，還可以應(yīng)用

8、到基因制圖等領(lǐng)域。143隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA（RAPD）技術(shù)最早是1990年，由美國杜邦公司農(nóng)產(chǎn)品研究中心的Williams等[5]用任意順序排列的10個(gè)堿基的寡核苷酸片斷作引物，以未知序列的基因組DNA作為模板，通過PCR擴(kuò)增來獲得一組隨機(jī)的不連續(xù)的DNA片段。并將此法命名為RAPD。目前RAPD技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于遺傳學(xué)的各個(gè)方面。包括進(jìn)行品種鑒定和系譜分析，基因定位，易位系的鑒定和構(gòu)建遺傳圖譜等。144微衛(wèi)星DN

9、A分析微衛(wèi)星DNA又稱簡單重復(fù)序列(simplesequencerepeat，SSR)，廣泛分布于生物體整個(gè)基因組中，具有數(shù)量多、多態(tài)性豐富、保守性強(qiáng)、共顯性遺傳、進(jìn)化承受選擇壓力小，操作簡單、重復(fù)性好和檢測結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)[6]。微衛(wèi)星DNA分析法是近十多年來發(fā)展起來的一種新興分子遺傳標(biāo)記。微衛(wèi)星分子標(biāo)記是共顯性標(biāo)記，較其他分子標(biāo)記方法相比，有更高的個(gè)體特異性和可重復(fù)性，在生物群體進(jìn)化研究、核基因組研究、遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建、親緣關(guān)系鑒定

10、、基因定位、品種鑒定等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。145DNA分子雜交技術(shù)分子雜交（molecularhybridization）的基本原理是待測的單鏈核酸序列與已知序列的單鏈核酸（探針）間通過堿基配對形成可檢出的雙螺旋片段。這種技術(shù)可在DNA與DNA，RNA與RNA，或DNA與RNA之間進(jìn)行，形成DNADNA，RNARNA或RNADNA等不同類型的雜交分子。作為探針的已知DNA或RNA片段一般為30～50核苷酸長，探針必須預(yù)先標(biāo)記以便檢出雜

11、交分子。標(biāo)記通常為同位素標(biāo)記法和生物素標(biāo)記法。分子雜交方法可分為液相雜交和固相雜交法。固相雜交是將參加反應(yīng)的一條核酸鏈先固定在固體支持物上，一條反應(yīng)核酸游離在溶液中。固相雜交法最為常用。常用的固相雜交類型有：菌落原位雜交、斑點(diǎn)雜交、狹縫雜交、Southern印跡雜交、Nthern印跡雜交、組織原位雜交和夾心雜交等。液相雜交所參加反應(yīng)的兩條核酸鏈都游離在溶液中，是一種研究最早且操作復(fù)合的雜交類型，應(yīng)用不如固相雜交那樣普遍。主要缺點(diǎn)是雜交后