14分子标记辅助选择育种.ppt

作物育种：创造变异，选择优良变异 传统育种选择方法：根据植株的表现型选择 缺点：依靠育种家经验；育种年限长；受环境条件影响大（如抗病、抗虫等） 通过与目标性状的基因连锁的、易于识别的性状作为标记，对目标性状进行间接选择（相关选择） 选择的正确率随重组率的增加而迅速下降。重组值越小，其错选率越低。 对基因组中其他部分（即遗传背景）选择，称为背景选择（background selections）。背景选择的对象几乎包括了整个基因组，因此，这里牵涉到一个全基因组选择的问题，在分离群体中，由于在上一代形成配子时同源染色体之间会发生交换，因此每条染色体都可能是由双亲染色体重新组装的杂合体。 二、分子标记辅助选择的优越性 1.克服性状表现型鉴定的困难 2.允许早期选择 3.控制单一性状的多个（等位）基因的利用 4.允许同时选择多个性状 5.可进行性状非破坏性评价和选择 6.从育种进程考虑，可加快育种进程，提高育种效率 三. 分子标记辅助选择应具备的主要条件 A：与目标基因紧密连锁的分子标记 How to use a genetic marker for marker-assisted selection 目标基因的标记筛选（gene tagging）是进行分子标记辅助选择（MAS）育种的基础。用于MAS育种的分子标记须具备三个条件： 作物MAS育种须具备的条件 分子标记与目标基因共分离或紧密连锁，一般要求两者间的遗传距离小于5cM,最好1cM或更小。 具有在大群体中利用分子标记进行筛选的有效手段，主要是应用PCR技术。 筛选技术在不同实验室间重复性好，且具有经济、易操作的特点。 具有实用化程度高并能协助育种家作出抉择的计算机数据处理软件。 四、MAS育种方法 （一）回交育种 （二）SLS-MAS （三）MAS聚合育种 五、提高分子标记的筛选效率 （一）多重PCR方法 （二）用相斥相分子标记进行育种选择 （三）克服连锁累赘 （四）降低MAS育种的成本 MAS育种研究范围： 1.分子标记与资源评价（度量遗传多样性） 2.分子标记与亲本选配 3.MAS增强作物抗病性（转移新的抗性基因，抗性基因的累加或聚合） 4.MAS提高作物杂种产量 品质性状分子标记体系 HMW—GS：2*、7、5、8、9、16、20 硬度：Pina/Pinb 淀粉：Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1 多酚氧化酶：2个 黄色素：1个 抗病分子标记体系 条锈：Yr5、Yr ZH84、Yr10、Yr24 白粉：Pm12、Pm16、Pm31 PCR marker development for By8 PPO新标记品种检测 　　 　　 　　 　　 3、QTL定位软件 Mapmaker/QTL1.0 Map Manager QTX QTL Cartographer MapQTL Windows Cartographer 4、QTL精细定位 1）单个QTL的精细定位 连续用渝棉1号回交分子标记辅助选择 渝棉1号 T586 T586 渝棉1号 群体大于1000 可靠性取决于标记与目标基因的连锁程度。 若只用一个标记对目标基因进行选择，则标记与目标基因间的连锁必须非常紧密，才能够达到较高的正确率。 第四节 分子标记辅助选择（MAS）育种 一、分子标记辅助选择的遗传基础 1、前景选择 对目标基因的选择称为前景选择(foreground selection) Hospital Charcosset (1997)提出 供体 受体 RR Rr rr (1-r)2 2r(1-r) r2 M R m r M R m r 目标基因与DNA标记间的遗传距离位p 亲本中DNA标记的带型 F1杂种中DNA标记的带型 在F2分离群体中分子标记类型 即MM,Mm,mm MM类型的分子标记所代表的目标基因型及其频率 利 用 MAS 的 遗 传 基 础 （以 RFLP 为 例） M—抗性标记 R—抗性基因 m—感病标记 r—感病基因 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的植株至少为： n＝log（1-P）/log（1-p） 式中p＝（1－r）2 2、背景选择 B: 简便快捷的标记检测方法 Weaver Carrier Sire + W W + + + M1 M2 M1 M2 M3 M3 W=Weaver +=Normal 分子标记与目标基因紧密连锁 标记实用性强，重复性好，而且能够经济简便地检测大量个体。 不同遗传背景选择有效。 受体亲本 ×