水稻育种第6节-分子标记辅助选择和转基因育种2012年.ppt

分子标记必须与目标基因紧密连锁 针对番茄基因组进行的计算机模拟研究显示，如果每一回交世代产生30个植株，那么，用分子标记对整个基因组进行选择，只需3代即能完全恢复成轮回亲本的基因型，而采用传统的回交育种方法则需6代以上。==》背景选择的重要性 A B 例 假设A品种为普通品种，但含有2个抗病基因，而B品种为综合性状好的优良品种，不含抗病基因。 回交育种的目的是将A品种的抗病基因导入到B品种中。 B（A） 第一步，基因型分析，做出各个BC1植株的图示基因型。以其中3个单株为例。 第二步，前景选择 植株1只含一个来自亲本A的抗病基因，所以在前景选择中即被淘汰。 植株2和3含有两个抗病基因，都符合前景选择的要求。 × √ √ 第三步：背景选择 植株3基因组中受体亲本B的成分所占的比例较大，且每个目标基因附近都发生了重组，已去除了其周围较大部分来自供体亲本A的染色体成分。因此，在背景选择中，以植株3更理想，用它作为下一轮回交的亲本，可以更快恢复成亲本B的基因组（除目标基因外）。 × √ 基因聚合（gene pyramiding）就是将分散在不同品种中的有用基因聚合到同一个基因组中。 2. 基因聚合 抗病育种中的应用 如果能将抵抗不同生理小种的抗病基因聚合到一个品种中，那么该品种就具有抵抗多种生理小种的能力，亦即具有多抗性，这样就不容易因致病菌优势小种的变化而丧失抗性。 2. 基因聚合 传统育种的困难： 抗性鉴定需要人工接种，必须在一定的发育时期进行，并要求严格控制接种条件，操作困难。 在基因聚合过程中，必须对不同的抗性基因分别进行鉴定，更增加了实际操作难度。 MAS的优点： 用标记辅助选择方法进行基因聚合则避免了上述困难。 通过标记辅助选择改良稻瘟病抗性 例1 75-1-127(pi9) Jefferson(piz) 谷梅2号(pigm) 魔王谷(pi13) pi13 Chr.11 Chr.12 Pi47 Pi48 湘资3150 (pi47和pi48) pi13 RM7178 RM19814 SFP2-5 AP5659.5 1 2 M 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 RM7178 RM19814 SFP2-5 AP5659.5 100bp 200bp 300bp 400bp 1-6分别代表魔王谷、谷梅2号、75-1-127、288、Jefferson和Tianye；M为DNA Ladder 优质亲本R288 抗稻瘟病品种 × F1 R288 × BC1 … BC1F3，BC2F2，BC3F1，BC4 BC1F8、BC2F7、BC3F6等 连锁标记MAS … 2011年 转移单个广谱抗性基因的育种途径 聚合多个广谱抗性基因的育种途径？ 部分抗病株系 感病对照 抗病鉴定圃 部分抗病优质材料田间表现 抗病优质材料配制的杂交组合 通过标记辅助选择聚合水稻抗稻瘟病基因（Zheng et al. 1995）。 例2 首先是应用分子标记技术将3个抗稻瘟病基因（Pi-2、Pi-1和Pi-4）在水稻第6、11和12号染色体上进行定位。 基因聚合试验从3个近等基因系C101LAC、C101A51和C101PKT出发，它们分别带有Pi-2、Pi-1和Pi-4基因。 * 第六节? 分子标记辅助选择和转基因育种 一、分子标记辅助选择育种 （一）分子标记辅助选择的基本原理 （二）分子标记辅助选择的基本流程 （三）分子标记辅助选择在水稻育种上的应用 二、转基因育种 变异：发现和创造育种上有利的遗传变异 遗传：采用合理先进的育种手段方法，将优良基因重组在一起 选择：应用准确有效的选择鉴定技术，筛选出优良的重组类型 植物育种基础与环节 (一) 分子标记辅助选择的基本原理 一、分子标记辅助选择育种 F2 P2 F1 P1 x 包含大量个体的分离群体 表型鉴定和选择 供体 受体 常规育种 苗期耐逆境鉴定 抗病、虫性鉴定 营养元素利用效率鉴定 F2 F1 x P2 Resistant P1 Susceptible Method whereby phenotypic selection is based on DNA markers 分子标记辅助选择育种 借助分子标记对目标性状的基因型进行选择(育种)，称为分子标记辅助选择(育种)。 Marker assisted selection (MAS) 比表型鉴定方法简单 表型鉴定需要花费大量劳动力的性状 节约成本和劳力 选择时期自由，特别是早期选择可加快选择进程 如品质性状等 开花前选择可提早确定目标单株用于回交 提高可信度