分子标记辅助选择在植物育种中的应用与前景

植物分子育种包括分子标记辅助选择(MAS)和利用基因工程育种。选择是指在一个群体中选择符合需要的基因型,它是育种中最重要的环节之一。传统育种是从表现型推断基因型。表现型选择对寡基因控制的质量性状较为有效,而对多基因控制的数量性状则效率不高。随着基因相关研究的深入,分子标记辅助选择技术为实现对基因型的直接选择提供了可能。本文阐述了MAS的应用研究,讨论了MAS存在的问题、发展前景和展望。     

分子标记辅助选择的优越性

作物育种就是不断发掘创造变异并选择固定优良变异。常规育种是根据表型进行选择，不仅选择效率低，易受环境影响，且易使品种的遗传基础单一化，培育突破性品种的难度加大。分子标记辅助选择(Molecular—marker assisted Selection，MAS)是依据与目标基因紧密连锁的分子标记对目标性状进行间接选择，实现了从表现型选择到基因型选择的根本转变，从而在作物育种中显示出了其独特的优越性，     

分子标记在园林植物选择育种中的应用与展望

分子标记具有数量多,多态性高,不受季节、环境条件限制,不影响目标性状表达,能够鉴别出纯合基因型和杂合基因型,提供完整的遗传信息等优点,已成为近年来园林植物遗传多样性评价、遗传图谱构建、品种鉴定、基因定位和分子标记辅助选择育种等领域科学研究的主要手段.概述了分子标记在园林植物相关研究中的应用,并对存在的问题和应用的前景进行了探讨.     

分子标记或质量性状基因座位间连锁遗传分析的相关方法

提出对两个分子标记或质量性状基因座位的表现型赋值后求相关系数Ｃ，通过ｔ测验以检测此两个分子标记或基因座位间是否存在连锁，进而给出了重组值ｅ及其抽样误差的估计公式。     

分子标记在花卉研究中的应用现状

生物技术的发展给植物遗传育种研究带来了 巨大的变化，DNA分子标记技术的应用是其中最显的变化之一。遗传育种中是花卉产业发展的重要基础，也是技术创新最活跃的分支。笔从分子遗传图谱的构建、亲缘关系分析、农艺性状定位、标记辅助选择等4个方面阐述了分子标记在花卉育种研究中的应用。     

家蚕重要经济性状基因分子标记定位及克隆研究

江苏大学主持的“家蚕重要经济性状基因分子标记定位及克隆研究”日前通过省科技厅组织的鉴定．该研究报道家蚕抗核型多角体病毒(NPV)、耐氟化物、多产卵、荧光茧色4类经济性状的分子标记；在家蚕上发现抗DNV相关基因BmPKCI(AY860960)、抗NPV相关基因s3a(AY705974)、感NPV相关基因BmSOP2(AY763110)，同时，建立了家蚕分子标记辅助育种技术体系，2003年-2004年经过4个省实验室鉴定及安徽省3个农村点饲养，茧质、丝质良好。     

分子标记在茄科蔬菜作物遗传育种研究中的应用

综述了分子标记在茄科蔬菜作物遗传育种中应用的几个方面：1）遗传图谱的构建;2）种质资源研究;3）质量性状基因的定位和分子标记辅助选择;4）数量性状基因的分析。     

分子标记在杨树遗传改良中的应用

介绍了杨树遗传改良中常用的三种分子标记;ＲＦＬＰ、ＲＡＰＤ和ＡＦＬＰ,并回顾了分子标记在杨树遗传改良中的应用;构建无性系指纹图谱,构建遗传图谱,群体遗传变异和系统进化及分类,杂种鉴定,数量性状基因定位以及分子标记辅助选择育种等。     

DNA分子标记在不结球白菜遗传育种中的应用进展

概述了分子标记的分类和特点,以及在不结球白菜遗传多样性分析、遗传图谱构建、数量性状座位(quantitative trait locus,QTLs)定位和分子标记辅助育种等领域中的最新研究进展.总结了目前分子标记在不结球白菜遗传改良和辅助育种中存在的若干问题,并对该研究领域提出了一些展望和建议.     

马尾松树高生长性状SSR标记关联验证

分子标记辅助选择育种是获得控制目标性状基因的重要方法。本研究以马尾松二代全同胞家系为材料，选择4个课题组前期获得的与马尾松生长性状关联的SSR标记：PCZ002、PCZ023、PCZ142和PCZ187,每个标记选择4个杂交家系，分别有150、172、157、163份单株材料，结合树高生长性状数据对马尾松二代全同胞群体进行关联分析。结果表明，标记PCZ142扩增出的PCZ142-AA和PCZ142-AB基因型与树高存在正相关性，且树高均显著高于PCZ142-BB基因型材料，而PCZ142-BB基因型与树高存在显著负相关(P<0.05);标记PCZ187扩增出的PCZ187-BB基因型与树高存在极显著正相关性(P<0.01),且树高显著高于PCZ187-AA和PCZ187-AB基因型材料；标记PCZ002和PCZ023的各基因型与树高无显著相关性。综上，标记PCZ142-BB和PCZ187-BB与马尾松树高生长性状存在显著相关性，PCZ142-BB为显著负相关，PCZ187-BB为极显著正相关，这2种基因型材料可成为马尾松树高生长性状重要的基因资源。本研究结果为定位控制群体中...     

海水养殖鱼类抗病分子育种研究进展及前景展望

病害是限制水产养殖业可持续发展的关键因素。而我国目前尚缺乏优良的抗病养殖鱼类品种。鱼类功能基因组和分子标记技术的发展为筛选鱼类抗病相关功能基因和分子标记提供了机遇。基因转移、分子标记和基因标记等分子育种技术是培育抗病优良鱼类新品种的很有潜力的技术手段，已成为国际上的发展趋势，也是我国今后应大力发展的研究领域。本文结合笔者实验室的工作，对某些海水养殖鱼类抗病相关功能基因及抗病分子育种研究的最新进展作一综述介绍；     

DNA分子标记技术在菠菜遗传育种中的应用研究进展

简述了DNA分子标记的种类和特点,综述了分子标记技术在菠菜遗传育种中的主要应用,包括:性别鉴定、抗病菠菜育种、高产优质菠菜培育、物种亲缘关系和遗传多样性研究,及分子标记辅助育种等方面的研究进展,并对分子标记技术的发展和应用前景进行了展望.     

林木分子育种研究的基因组学信息资源述评

分子育种是指利用与性状相关的DNA标记进行选育,也称标记辅助选择或标记辅助育种,广义上还包括基因工程育种和基因组学辅助育种。林木分子育种为早期选择和加速育种提供了极具潜力的高效手段。笔者对林木分子育种研究的基因组学信息资源进行了进展综述和前景展望。近30年来,林木分子标记技术从早期的低通量方法发展到目前基于微阵列芯片和新一代测序的高通量技术,如测序分型、转录组测序、重测序、扩增子测序和外显子组测序等,并广泛用于连锁作图、关联分析和基因组选择等林木性状相关的DNA变异检测研究。随着2006年毛果杨基因组序列的发表,已有50余个树种完成了基因组测序。基于连锁作图和关联研究检测了林木10余个属生长、材性和抗逆及非木质产品品质等性状相关的大量基因组位点,主要趋势表现为：① 表型广泛,涵盖经济性状、生理指标和代谢成分等;②标记数量成千上万甚至上百万,覆盖全基因组;③转录组和降解组等多组学的分子变异开始应用;④ 利用大群体以提高位点检测的精度;⑤ 重视环境的影响,大田试验设置多个地点,解析QTL与环境、年份的互作效应;⑥ 结合参考基因组序列和/或转录组差异表达基因进一步挖掘性状相关的候选基因,建立了桉属、松属和云杉属等主要造林树种的基因组选择模型。此外,积累了泛基因组、相关软件和算法、功能基因、基因组编辑技术及网站和数据库等其他信息资源。林木分子育种面临的挑战主要包括：① 如何获得稳定性好的性状相关基因组位点和基因组选择（GS）模型;② 缺乏自动化、无损和高通量的表型测定技术;③对大基因组的针叶树和一些多倍体树种,仍难获得高质量的基因组序列;④ 标记辅助选择增加了常规育种之外的费用,且存在不确定性;⑤多数树种的加速育种仍较困难。后基因组时代的林木分子育种将有效结合到常规育种程序中,显著促进遗传增益的提高。     

家鸡血清淀粉酶多态性及其在育种中的应用

综述了家鸡血清淀粉酶多态位点及遗传方式、基因型分布特征；并论述了淀粉酶多态性在家鸡育种中的应用进展：作为家鸡品质特性的遗传标记、早期选育的遗传指标以及标记辅助选择。     

Molecular characterization of RAPD and SCAR marker linked to the frog-eye leaf spot resistance gene in soybean

Two fragments SCS3₆₂₀ and SCS3₅₈₀ of the co-dominant marker OPS03_{620 & 580} that were linked to the resistance gene of soybean frog-eye leaf spot have been completely sequenced. A significant insertion of 30 bp is the main reason of the polymorphism between the two fragments. The results of Southern hybridization indicate that SCS3₆₂₀ derives from a single-or low-copy sequence and can be used as an RFLP probe. A co-dominant SCAR marker SCS3_{620 & 580} has been developed based on the sequences. The segregation of SCS3_{620 & 580} is similar to that of RAPD marker OPS03_{620 & 580}-Significant polymorphism has been shown between resistant and susceptible genotypes when 62 soybean genotypes were surveyed for the SCAR marker. Therefore, the marker can be used in the resistance breeding of soybean frog-eye leaf spot by marker-assisted selection.     

分子标记辅助选育香型巨胚水稻

香型稻米因其在蒸煮和食用时都会有特殊的香味受到人们的喜爱．研究中,分别以实验室培育的香型正常胚水稻和非香巨胚水稻“上师大5号”作为亲本进行杂交,结合水稻香味基因分子标记辅助常规育种成功选育出香型巨胚水稻“上师大8号”．比较分析“上师大5号”和“上师大8号”两种巨胚水稻主要农艺性状和产量性状．结果显示：虽然“上师大5号”水稻平均每穗实粒数极显著地超过“上师大8号”水稻,但是“上师大8号”有效穗数略多于“上师大5号”水稻,而且千粒重也略高于“上师大5号”水稻,由此两者平均单株重接近,分别为29．10g和28．92g,统计分析差异不显著．两种巨胚水稻胚性状分析显示：“上师大8号”巨胚水稻的胚重量以及胚体积都与“上师大5号”巨胚水稻统计分析无显著差异,而且两种巨胚水稻的胚与糙米重量比以及胚与糙米体积比,统计分析都没有显著差异．开展此研究,为今后香型巨胚水稻的市场开发应用奠定了重要基础．     

Development of gene-tagged molecular markers for starch synthesis-related genes in rice

Improving grain quality is an important goal in breeding new elite rice varieties, requiring effective tools for the identification of target genotypes. Molecular marker-aided selection (MAS), combined with conventional breeding approaches, enables us to precisely identify the individual genotypes that are associated with different grain quality features, which can dramatically improve the breeding efficiency. However, to date, the number of molecular markers used in MAS for grain quality improvement is still somewhat limited. In this study, based on our previous study that rice grain quality is strongly associated with starch synthesis in the endosperm, we developed 51 gene-tagged molecular markers according to sequence variations in 18 starch synthesis-related genes from 16 typical rice cultivars. These markers can discriminate the different alleles among rice germplasms. These novel markers will provide effective tools in improving grain quality via the breeding new elite rice varieties.     

水稻紫色柱头突变体ps-5的遗传分析和分子定位

在水稻品种Nipponbare中发现一个紫色柱头突变体ps-5,整个生育期最显著的特点就是柱头紫色且子房较大.遗传分析表明该基因受1对隐性核基因控制,暂命名为ps.利用极端个体定位法把ps-5精细定位于第8染色体SSR标记LR41和LR43之间,ps-5基因距它们的遗传距离均为0.12cM,并与LR413共分离,LR41和LR43两标记间的物理距离约为125kb,为该基因的分子标记辅助选择和图位克隆奠定了基础.     

利用分子标记分析22种上海市重要水稻10个食味品质相关基因的基因型

稻米食味品质改良是目前水稻育种的重要研究方向之一.明确不同水稻食味品质基因型,可为优质水稻育种研究的亲本选择提供依据.本研究利用分子标记检测技术,对22个目前上海市种植的重要常规水稻和杂交稻亲本食味品质基因的基因型进行检测.结果发现,"紫香糯861"水稻含有相对较多不良食味品质基因型.3种杂交稻父本,"湘晴"、"R44"和"繁14"的食味品质基因型比这3种杂交稻母本,"寒风A"、"秋风A"和"申9A"以及其他常规稻有欠缺.从蜡质基因多态性分析显示,在本研究选用的22种水稻中,2个为糯稻、20个为粳稻,但其中有4个为软米型粳稻;在16个非软米型粳稻中,"宝农34"、"金丰"和"银香18"是具有相对最好食味品质基因型的水稻品种.