分子標(biāo)記與QTL定位分析

1、關(guān)于分子標(biāo)記和QTL定位分析第一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月 概述一、分子標(biāo)記molecular marker廣義的分子標(biāo)記指具有遺傳多態(tài)性的生物大分子，包括DNA標(biāo)記和生化標(biāo)記。狹義的分子標(biāo)記專指直接反映DNA核苷酸序列多態(tài)性的DNA標(biāo)記。第二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月 類型一、分子標(biāo)記第一類：以分子雜交為核心的分子標(biāo)記技術(shù)： 限制性片段長度多態(tài)性標(biāo)記（RFLP）； DNA指紋技術(shù)（DNA Fingerprinting） 原位雜交（in situ hybridization）等.第三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月隨機擴增多態(tài)性DNA（Random ampl

2、ification polymorphism DNA, 簡稱RAPD標(biāo)記）；簡單序列重復(fù)（Simple sequence repeat, 簡稱SSR標(biāo)記）或簡單序列長度多態(tài)性（Simple sequence length polymorphism, 簡稱SSLP標(biāo)記）；擴增片段長度多態(tài)性（Amplified fragment length polymorphism, 簡稱AFLP標(biāo)記）；序列標(biāo)記位點（Sequence tagged sites, 簡稱STS標(biāo)記）；序列特異性擴增區(qū)域（Sequence charactered amplified region, 簡稱SCAR標(biāo)記）等。第二類 ：以

3、PCR為核心的分子標(biāo)記技術(shù)一、分子標(biāo)記 類型第四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月第三類 ：基于DNA測序的的分子標(biāo)記一、分子標(biāo)記 類型單核苷酸多態(tài)性（Single nucleotide polymorphism, 簡稱SNP標(biāo)記）；表達序列標(biāo)簽（Expressed sequences tags, 簡稱ESTs標(biāo)記）。第五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 概念遺傳圖譜（genetic map）又叫連鎖圖譜（linkage map）是指對遺傳重組結(jié)果進行連鎖分析得到的基因標(biāo)記或其他遺傳標(biāo)記在染色體上相對位置的排列圖。分子遺傳圖譜：以分子標(biāo)記所構(gòu)建的遺傳圖譜。第六張，PP

4、T共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 理論依據(jù)指染色體的交換和重組在細(xì)胞減數(shù)分裂時，非同源染色體上的基因相互獨立、自由組合，同源染色體上的兩個非姊妹染色單體之間發(fā)生交換，產(chǎn)生非等位基因間的重組，形成了重組子。重組型配子所占總配子的比例稱為重組率，用 r 表示。重組率的高低取決于減數(shù)分裂細(xì)胞中發(fā)生交換的頻率，兩對基因之間的直線距離決定它們之間的交換率，交換率越高，則重組率越大。遺傳圖譜的構(gòu)建就是用重組率來表示基因的遺傳距離，圖距單位用厘摩（Centi-Morgan，c M）表示，1c M 的大小大致表示 1%的重組率（Bohn et al，1996）。但遺傳圖譜只是顯示基因在染色體上的相

5、對位置，并不能代表 DNA 的實際長度。第七張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 理論依據(jù)第八張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 構(gòu)建遺傳圖譜步驟親本的選擇和選配作圖群體的創(chuàng)建分子標(biāo)記的連鎖分析第九張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 構(gòu)建遺傳圖譜步驟選擇原則：親本間應(yīng)具有較高的多態(tài)性；親本之間的 DNA多態(tài)性與其親緣關(guān)系有著密切關(guān)系，親本之間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，多態(tài)性越豐富，圖譜上連鎖的標(biāo)記才可能越多，該圖譜的經(jīng)濟價值就越大。要考慮雜交后代的可育性；親本間的差異不能過大，否則染色體之間的配對和重組會受到抑制，嚴(yán)重的會降低雜種后代的結(jié)實率，甚至導(dǎo)致不

6、育，影響分離群體的創(chuàng)建。在選配親本時還應(yīng)對親本及其 F1 雜種進行細(xì)胞學(xué)鑒定；若雙親間存在相互易位，或多倍體材料（如小麥）存在單體或部分染色體缺失等問題，那么其后代就不宜用來構(gòu)建連鎖圖譜。注釋：在演講時， 1.2.3解釋部分可刪去。親本的選擇和選配第十張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 構(gòu)建遺傳圖譜步驟F1 群體F2 群體BC1 群體等作圖群體的類型第十一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 構(gòu)建遺傳圖譜步驟F1 群體、F2 群體、BC1 群體等F1 群體是目前果樹遺傳作圖上應(yīng)用較多的群體類型，其創(chuàng)建時間短，能夠分別為兩個親本作圖，適用于梨、蘋果等基因組雜合度

7、高、自花不結(jié)實的樹種。 F2 群體在農(nóng)作物上很難進行連續(xù)研究，所以限制了其應(yīng)用。而在果樹上，由于果樹可以無性繁殖，F(xiàn)2 代作圖群體是果樹遺傳作圖的理想材料。BC1 群體是由雜交 F1 代與親本之一回交產(chǎn)生的群體，該群體配子類型較少，數(shù)據(jù)統(tǒng)計及作圖簡單，應(yīng)用一些 AFLP，RAPD 等顯性標(biāo)記就可揭示基因型的所有信息。作圖群體的類型第十二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 構(gòu)建遺傳圖譜步驟目前果樹上常用的構(gòu)建遺傳圖譜的軟件有 MapmakerJoin MapWinQTLCart等分子標(biāo)記的連鎖分析第十三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月二、遺傳圖譜 構(gòu)建遺傳圖譜的目的遺傳

8、圖譜構(gòu)建是數(shù)量性狀基因定位（QTL）、基因克隆及分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）的基礎(chǔ)。第十四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月三、QTL定位 意義第十五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月三、QTL定位QTL（數(shù)量性狀基因座）：控制數(shù)量性狀的基因在基因組中的位置。QTL 定位就是用數(shù)理統(tǒng)計的方法，分析整個基因組 DNA 分子標(biāo)記和數(shù)量性狀表型值的關(guān)系，檢測QTL 的存在并將 QTL 定位在遺傳圖譜上，確定遺傳標(biāo)記與 QTL 間的遺傳距離，并估測QTL 的遺傳效應(yīng)。 原理第十六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月三、QTL定位單標(biāo)記分析法區(qū)間作圖法復(fù)合區(qū)間作圖法混合線性模型 方法第十七

9、張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例歐亞種葡萄紅地球和山葡萄雙優(yōu)雜交的 94 個 F1 代單株，以山歐雜種北冰紅自交的94 個 F2 代單株為作圖群體，采用 SSR 和 SRAP 兩種分子標(biāo)記技術(shù)分別構(gòu)建了地球、雙優(yōu)和北冰紅的分子遺傳圖譜，并對紅地球、雙優(yōu)及其 94 個雜交后代，對北冰紅及其 94 個自交后代的抗寒性進行鑒定，最后用區(qū)間作圖法對葡萄的寒性進行了 QTL 定位研究。葡萄高密度遺傳圖譜的構(gòu)建和抗寒性的 QTL 定位，為今后抗寒基因的定位、克隆以及分子標(biāo)記輔助育種提供了可靠的理論依據(jù)和方法材料，對提高葡萄抗寒育種水平具有重要意義 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL

10、定位研究第十八張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例第一步：作圖群體歐亞種葡萄紅地球和山葡萄雙優(yōu)雜交的 94 個 F1 代單株；山歐雜種北冰紅自交的94 個 F2 代單株； 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第十九張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例第二部：構(gòu)建遺傳圖譜采用 SSR 和 SRAP 兩種分子標(biāo)記技術(shù)；構(gòu)建地球、雙優(yōu)和北冰紅的分子遺傳圖譜；紅地球、雙優(yōu)及其 94 個雜交后代，對北冰紅及其 94 個自交后代的抗寒性進行鑒定； 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第二十張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例第三部：QTL定位

11、分析區(qū)間作圖法 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第二十一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例本研究的意義葡萄高密度遺傳圖譜的構(gòu)建和抗寒性的 QTL 定位，為今后抗寒基因的定位、克隆以及分子標(biāo)記輔助育種提供了可靠的理論依據(jù)和方法材料，對提高葡萄抗寒育種水平具有重要意義。 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第二十二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第二十三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第二十四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第二十五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及抗寒性QTL定位研究第二十六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月四、舉例 山葡萄高密度分子遺傳圖譜構(gòu)建及