标记辅助育种MAS.ppt

刘龙博、李洁、张杰01目录02简介应用实例一、简介：分子标记辅助选择(MolecularMarker-AssistedSelectionMAS)是利用与目标性状基因紧密连锁的分子标记进行间接选择,是对目标性状在DNA水平的选择,不受环境影响,不受等位基因显隐性关系干扰,选择结果可靠,同时又可避免等位基因间显隐性关系的干扰,从而达到作物产量、品质和抗性等综合性状的高效改良;标记辅助育种具有标记基因型鉴定可以在低世代和植株生长的任何阶段进行、共显性的分子标记允许在杂合体阶段进行鉴定隐性基因、对目的基因的选择不受基因表达和环境条件的影响等优点。分子标记辅助育种它是将分子标记应用于作物改良的一种手段。其基本原理是利用与目标基因紧密连锁或表现共分离的分子标记对选择个体进行目标以及全基因组筛选,从而减少连锁累赘,获得期望的个体,达到提高育种效率的目的。分子标记辅助选择是分子标记技术用于作物改良的重要领域,是传统育种技术和现代生物技术相结合的产物。分子标记的类型：基于DNA-DNA杂交的分子标记，如RFLP（Restrictionfragmentlengthpolymorphism,即限制性长度片段多态性）。基于PCR的分子标记，RAPD（RandomamplifiedpolymorphicDNA，即随机引物扩增多态性DNA技术）限制性酶切和PCR结合的分子标记，AFLP（Amplifiedfragmentlengthpolymorphism，即扩增片段长度多态性分析技术）基于DNA序列和芯片的分子标记，如SNP（Singlenucleotidepolymorphism，单核苷酸多态性）。分子标记辅助选择的优越性：可以在植物发育的任何阶段进行选择,对目标性状的选择不受基因表达和环境的影响,可在早代进行准确的选择,加速育种进程,提高育种效率;共显性标记可区分纯合体和杂合体,不需下代再鉴定,而且在分离世代能快速准确地鉴定植株的基因型。可有效地对抗病性、抗逆性和根部性状等表型鉴定困难的性状进行基因型鉴定。在育种项目的初期,育种材料较少,不允许做重复鉴定,或要冒一定风险。利用分子标记技术则可克服基因型鉴定的困难。可聚合多个有利基因提高育种效率。克服不良性状连锁,有利于导入远缘优良基因。标记与连锁基因间的连锁程度。回交选择程序中的分子标记辅助选择技术可分为前景选择(foregroundselection)和背景选择(back-groundselection)。前景选择是在对回交群体的选择中,通过对转入受体中的与供体优良基因座位紧密连锁的标记或基因内标记的检测,从而筛选出携带目标基因的单株。前景选择的准确性主要取决于标记与目标基因的连锁强度,标记与基因连锁得愈紧密,依据标记进行选择的可靠性就愈高。1性状的遗传率。性状的遗传率极大地影响MAS选择效率。遗传率较高的性状,根据表型就可对其实施选择,此时分子标记提供的信息量较少,MAS效率随性状遗传率增加而显著降低。在群体大小有限的情况下,低遗传率的性状,进行MAS的相对效率较高,但存在一个最适的群体大小,在此限之下MAS效率会降低。2影响分子标记辅助选择的主要因素：群体大小。群体大小是制约MAS选择效率的重要因素之一。一般情况下,MAS群体大小不应小于200个。选择效率随着群体增加而提高,特别是在低世代,遗传率较低的情况下尤为明显。选用分子标记数目。理论上标记数越多,从中筛选出对目标性状有显著效应标记机会就越大,因而应有利于MAS。事实上,MAS效率随标记数增加先增后减。MAS效率主要取决于对目标性状有显著效应的标记,因而选择时所用标记数并非越多越好。世代的影响。对基因组中除了目的基因之外的其它部分的选择,即背景选择。背景选择目标之一是减少目标等位基因载体染色体上供体基因组的比例;目标之二是减少非目标等位基因载体染色体上的供体基因组。背景选择尽可能覆盖整个基因组,进行全基因组的选择。在早代变异方差大,重组个体多,中选几率大。因此背景选择应在育种早期世代进行,随着世代的增加,背景选择效率会逐渐下降。控制性状基因数目。模拟研究发现,随着QTL（数量性状基因座，它指的是控制数量性状的基因在基因组中的位置）增加,MAS效率降低。当目标性状由少数几个基因(1~3)控制时,用标记选择对发掘遗传潜力较为有效;然而当目标性状由多个基因控制时,由于需要选择世代较多,加剧了标记与QTL位点间的重组,降低了标记选择效果;在少数QTL可解释大部分变异的情况下,MAS效率较高。《利用SNP和EST-SSR分子标记鉴定荔枝新种质御金球》，孙清明，李永忠，向旭，等，2013年11卷第3期，第40