动物分子生物学第八章 动物的分子标记及应用.ppt

4. 标记辅助选择（marker assisted selection, MAS） MAS: 利用与目标性状基因（或QTL）紧密连锁的分子标记，通过对分子标记进行基因型选择，从而实现对目标性状间接选择的一种现代育种方法。 实施MAS应具备的主要条件： （1）构建高精度的遗传连锁图谱，并进行目标基因的定位; （2）获得与目标基因紧密连锁的分子标记; （3）简便快捷的标记检测方法。 可利用的分子标记的种类 （1）直接标记 标记本身就是功能突变（causative mutation）位点，其多态直接决定性状的表达，如氟烷基因。 （2）高度紧密连锁标记 标记与功能突变位点处于群体范围的连锁不平衡状态，即它们之间几乎不发生重组，他们与功能突变位点的连锁相在不同家系中基本相同。 （1）克服性状表型鉴定的困难：有些表型性状难以测定，如瘦肉率。 （2）允许早期选择：如产仔数、产奶量性状。 （3）可进行性状非破坏性评价和选择：很多性状是在个体成熟前进行评价，或需要屠宰后才能测定（如肌内脂肪IMF）。 （4）可加快育种进程，提供育种效率 RYR1 – 应激综合征，肉质 RN (PRKAG3) – 肉质(“acid meat”) ESR, FSHB – 产仔数 CAST – 肉质 FUT1 – 仔猪腹泻和水肿病 KIT – 毛色 (dominant white) MC1R – 毛色 (red/black) MC4R – 采食量, 生长, 肉质 PT1 –食欲 影响猪经济性状的候选基因 1999 RD 100 award 2002 RD 100 award Pig industry in future ! 本章重点内容 遗传标记的概念、特点和种类 分子标记的主要种类、检测原理 分子标记在动物遗传育种中的应用 DNA指纹（DNA fingerprint） 通过用限制性内切酶消化基因组取得不同大小的DNA片段，然后与特异的核心探针杂交经放射自显影可得到一系列类似手指指纹的谱带，称为DNA指纹图谱。 两个无亲缘关系的个体在同一位置上共有相同区带图谱的机率极低，所以DNA指纹图被认为是某一个体独有的。这种技术已广泛地应用于法医和亲子鉴定。 DNA fingerprint A B C D E DNA指纹产生的原因 卫星DNA （satellite DNA） 小卫星DNA （minisatellite DNA） 卫星DNA在同一物种不同个体间数目不同，核心序列重复次数也存在差异。 同一物种不同个体基因组中的小卫星数目不同，小卫星核心重复序列数目也不同，所得DNA指纹图谱不一样。 小卫星DNA的检测 小卫星种类和数目不同导致的多态 微卫星DNA（microsatellite DNA） 又称简单重复序列（simple sequence repeats, SSRs）、短串连重复序列（short tandem repeats, STRs）。以2-6个短核苷酸序列（核心序列）为基本单位（常见CA重复），呈串连重复状散在分布于生物体整个基因组中 。 微卫星多态性 个体1： (CA)12 个体2： (CA)8 微卫星DNA标记的特点 分布广泛: 广泛分布于真核生物基因组的任何区域 高度多态: 多为复等位基因 基因型检测方法简便：聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE） 引物的通用性: 微卫星侧翼序列的保守性以及物种 间某些染色体区段的共线性，使得从一个物种获得的引物可以应用于相关的分类群 呈共显性遗传: 能很好地区分纯合子与杂合子 是中性标记: 多数情况下，微卫星标记没有任何表型效应，因而多态性能随着自然选择而保留下来 微卫星DNA的检测 聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）检测 单核苷酸多态性（ single nucleotide polymorphism，SNP） 指基因组DNA序列中单个核甘酸突变所引起的多态。多是双等位基因，且最小等位基因频率（minor allele frequency, MAF）在群体内不低于1%。 SNP的特点 数量多，分布于整个基因组; 大多表现为二等位基因（bialletic）多态性; 呈共显性遗传，可区分纯合子和杂合子； 分析结果稳定性和重复性好； 检测方法简单。 SNP的检测方法 单链构象多态性（single strand conformational polymorphism，SSCP）凝胶电泳：未知SNP； PCR-RFLP ：已知SNP的基因分型； DNA芯片技术：大规模已知SNP基因分型； 直接测序法：未知SNP。 SNP的基因型 基因型（genotype） ：二倍体生物，除了性染色体外，每个染色体都有两份，个体所拥有的一对等位基因的类型称作基因型，即等位基因的组合方式。 例如一个SNP（A/