大豆分子标记研究进展_大豆的RFLP研究
分子标记辅助选择技术及其在作物育种上的应用研究
分子标记辅助选择技术及其在作物育种上的应用研究目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 分子标记辅助选择技术2.1 分子标记的定义和分类2.2 常用的分子标记技术2.3 分子标记辅助选择技术的原理和方法3. 作物育种中的应用研究3.1 传统育种与分子标记辅助选择育种的对比3.2 分子标记辅助选择在作物抗病性改良中的应用研究3.3 分子标记辅助选择在作物品质改良中的应用研究4. 分子标记技术在现代作物育种中面临的挑战和前景展望4.1 技术挑战及其解决方案4.2 应用潜力与发展前景5. 结论5.1 总结已有研究成果5.2 展望未来发展方向和价值所在1. 引言1.1 背景和意义随着人口的不断增长和资源的有限性，如何提高作物的产量、品质和抗病能力成为全球农业面临的重要问题。
传统育种方法虽然可以改良作物，但其进展缓慢且存在许多局限性。
近年来，分子标记辅助选择技术的出现为解决这一问题提供了新的途径。
这项技术利用分子标记对作物基因组进行精确分析和筛选，从而加速育种过程，并在遗传改良上取得了显著成果。
1.2 结构概述本文将首先介绍分子标记辅助选择技术的定义和分类，然后探讨常用的分子标记技术以及相应的原理和方法。
接下来，将重点关注该技术在作物育种中的应用研究，并与传统育种方法进行比较。
特别是，我们将探讨分子标记辅助选择在作物抗病性改良和品质改良方面的应用案例。
此外，我们还将对分子标记技术在现代作物育种中面临的挑战及其解决方案进行深入讨论。
最后，本文将总结已有的研究成果，并展望未来分子标记辅助选择技术在作物育种领域的发展方向和价值。
1.3 目的本文的主要目的是全面介绍分子标记辅助选择技术及其在作物育种上的应用研究。
通过对该技术原理、方法以及实际应用案例的深入探讨，旨在加深读者对该领域的理解，并为相关研究提供参考和启示。
此外，本文还将探讨分子标记技术在现代作物育种中面临的挑战，并提出一些解决方案，为该技术未来的发展提供思路和指导。
应用分子标记检测作物杂交种纯度研究现状及比较分析
应用分子标记检测作物杂交种纯度研究现状及比较分析作者：刘子记曹振木杨衍来源：《长江蔬菜·学术版》2013年第06期摘要：分子标记技术可以弥补和克服杂交种纯度形态学及同工酶鉴定中的许多缺陷和难题，为作物杂交种纯度鉴定提供一种准确、可靠、快速、方便的方法。
通过综述几种常用分子标记技术的原理、优缺点及其在作物杂交种纯度鉴定中的应用现状，展望了分子标记检测技术在杂交种纯度检测乃至遗传育种、良种推广中的重要性，以期为研究分子标记技术提供参考。
关键词：纯度鉴定；分子标记；杂交种；多态性种子是重要的农业生产资料，是实现农业科技进步的载体。
种子质量的优劣直接影响农产品质量和优良品种的增产潜力，而种子质量的好坏在很大程度上取决于种子的纯度，开展种子纯度检测对保证种子质量和提高生产效益具有重要意义。
生物混杂及机械混杂是影响杂交种纯度的主要原因，作物杂交种纯度检验的常用方法主要包括形态鉴定、田间鉴定和同工酶电泳技术鉴定等[1]。
种子形态差异有限，且易受环境条件影响，因此形态鉴定准确性较差；田间鉴定所需时间较长，成本较高，表型易受栽培措施和环境条件的影响，不同的鉴定者对同一性状的评价也存在一定的差异，不能满足快速检测杂交种纯度的需要；同工酶鉴定虽然准确、可靠、不受外界环境影响，但多态性不够丰富，且有组织和器官特异性[2]。
随着作物新品种数量的不断增加，遗传基础日趋狭窄，传统的鉴定方法不能有效区分遗传关系较近的杂交种[3]，难以满足作物杂交种纯度鉴定在精确度方面的要求。
近年来，随着DNA分子标记技术的问世及迅速发展，使得从基因组水平上检测杂交种纯度成为可能。
分子标记技术能够从DNA水平上揭示杂交子代与亲本间的遗传差异，不受植株生长季节的限制，不受基因表达、栽培条件和环境条件的影响，无器官、组织及发育特异性，能够检测微小的变异，多态性丰富，稳定性高，可以大大缩短检验时间[4]。
近年来，分子标记技术在国内外被广泛应用于作物杂交种纯度鉴定。
大豆遗传图谱的构建
大豆遗传图谱的构建摘要大豆是严格的自花授粉作物，是由古四倍体演变而来的二倍体，基因组较大，染色体又很小，难于进行细胞遗传学研究，因此构建分子遗传图谱并对重要性状进行QTL定位，对于重要性状基因的图位克隆及分子标记辅助育种具有重要意义。
就大豆遗传图谱构建过程和研究进展进行综述，并对有待进一步研究领域进行了分析讨论，以期促进大豆遗传图谱的构建，促进育种工作的发展。
关键词大豆；遗传图谱；分子标记大豆是人类优质蛋白和脂肪的重要来源，同时也是饲料蛋白的重要来源[1-2]。
因此，大豆的遗传研究一直受到广泛的重视。
但由于大豆的遗传变异程度低，基因组较大并含有广泛的复制区和丰富的重复序列，染色体又很小，难于进行细胞遗传学观察等研究，导致大豆的遗传研究尤其遗传作图明显滞后于其他作物。
随着分子遗传学的发展和RFLP、RAPD、SSR、ARLP等分子标记技术的发展，尤其是高密度遗传图谱的构建，不但对数量性状位点（QTLs）进行精确定位，而且能利用图位克隆克隆出控制数量性状的基因。
因此，可以利用高密度的大豆遗传连锁图谱，结合现代分子操作技术，对有重要价值的性状进行QTL定位，尽可能地挖掘有利用价值的等位基因，将分子标记辅助选择用于育种实践，以培育优质高产的新品种。
1遗传图谱的构建过程遗传图谱是数量性状基因定位（QTL）、基因图位克隆、比较基因组学研究以及分子标记辅助育种等的基础。
图谱的构建过程主要包括：①选择建立适合的作图群体；②选择适合作图群体的遗传标记；③确立连锁群；④基因排序与遗传距离的确定。
1.1群体的选择适合于作图的遗传群体有F2、BC、NIL、DH、RIL等，作图群体的选择取决于使用的标记类型。
由于SSR标记具有较高的多态性，可以用于在亲缘关系较近的亲本甚至一些近交获得的群体中构建图谱。
另外，对于共显性的标记使用F2群体可以获得最多的遗传信息，而对于显性标记，使用DH、RIL则可以获得最多的遗传信息。
1.1.1F2群体或其衍生的F3、F4家系。
RAPD和RFLP在大豆研究中的有关进展
中图分类号
￥ １ ２４
文献标识码
Ｂ
文章编号
１０ ０ ７—７３ （０ ６ ０ ５ ０ ７ １２ ０ ）６— ２－ ２
大豆是人 类最 重要 的植物 蛋 白质 来 源 ， 国有 着 丰 富 我 的大 豆种质 资源 ， 而我 国育种 家们 对这些 丰 富的种 质 资源 认 识 只停 留在 形态 、 理生化 、 生 细胞遗 传等 表型 方 面 ， 而对 其基 因型 了解 甚少 。随 着分子 生物学 的迅 速发 展 ， 短 时 在
农 艺上 较为 重要性 状 的基 因进行 定位 。Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ不 受环 境影 响 ， 同一个 体 内不 同组 织 的 Ｄ Ａ Ｒ Ｌ Ｎ Ｆ Ｐ是 一 致 的 ， 这 就保证 了结 果 的可靠性 。 Ｗｅ ｅ ａ ｉ ｍ ｎ等 （９２ 和 Ｂｌｚｒ （９２ 利 用 Ｔｑ ｓ １９ ） ａａａ 等 １９ ） ｔ ａ、
对 一些
总和还 要多 ， 为遗传 基础 十分狭 窄 的大豆提 供 了非 常好 这
的研 究方法 。
１ ＲＰ Ａ Ｄ和 Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ有关 介绍
１１ Ｒ Ｐ ． Ａ Ｄ原理 概要 及特 点 所 谓 Ｒ Ｐ （ ａ ｄｍ ｍｐｉｅ ｏｙ ｏｐ ｉ Ｄ Ａ Ｄ Ｒ ｎ ｏ Ａ ｌ ｄＰ ｌｍ ｒｈｃ ＮＡ， ｉ ｆ 随机扩增
重复性较 差 。 １２ Ｒ Ｌ ． Ｆ Ｐ原 理概 要及特 点 所谓 Ｒ Ｌ Ｒ ｓｉｔ ｎ Ｆａｍ ｎ ｅ ｇ ｏ ｍｏｐ ｉ Ｆ Ｐ（ ｅｔｃｉ ｒｇ ｅ ｔ ｎ ｔ Ｐ ｌ ｒｈｓ ｒ ｏ Ｌ ｈ ｙ ｍｓ
Ｂｕ ｍ ｒ （９ ４ 的研 究 显示 有 一部 分 染 色 体 区 段 ｒｍ ｅ 等 １９ ） 与 大豆 蛋 白质 含 量 和 含 油 量 相 关 及 Ｄｅｓ （ ９２ 在 ｉ 等 １９ ） ｒ Ｋ ｅ （９０ 利 用 Ｇ ． ａ 和 Ｇ ａ的种 间杂 交后 代 群 ｅｎ等 １９ ） ．ｍ ｘ ． 体 研究 Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ与数量 性状 基 因位 点 （ Ｔ ） Ｑ Ｌ 的基 础 上 ， 一 进 步研 究 发现种 子 蛋 白质含 量和 油 分 含 量 均 与 Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ显 著
RFLP在植物遗传育种研究中的应用
１ ＲＬ Ｆ Ｐ的应用
目前 ，Ｆ Ｐ在作物遗传育种中主要用于 以下 ＲＬ 几个方面的研究 ： １ 遗 传图谱构建 ； ２ 基 因定 （） （） 位 ；３ 数量性状位点（ Ｔ ） （） Ｑ Ｌ 分析 ；４ 外源染色体 （）
长 １ ０ Ｍ， ０ｃ 标记 间的间隔图距为 １． Ｍ， ８ １７ｃ 共有
速、 有效地进行转移． 尤其是分离群体 中进行 目标 性状的检测和筛选 时 ， 不再需 要等 到 目标性状 表 达， 在苗期即可进行． 这样就大大缩短 了传统 回交
２ 世纪 ８ ０ ０年代发展起来 的一种新型遗传标记 。 由
于它 比形态学标记 、 细胞学 标记和生化标 记等传 统遗传标记具 有 明显 的优点 ： １ 起 源 于基 因组 （）
维普资讯
西
南
林
学
院
学
报
第 ２ 卷 ６
了一张水稻分子连锁 图谱 ． 黄烈健采用 Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ标 记构建 了包含 １４ ２ 个标记 的玉米 Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ连锁图 ， 覆 盖玉米 基 因组 １９ ９ ８ｃ 标 记 间平 均距 离 为 ９ ． Ｍ， １． Ｍ． ６５ｃ 一般说来 ， 丰富的 Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ是构建饱合 连锁 图的基础． 目前的检测能力来看 ， 从 异花授粉作 物 中的 Ｒ Ｌ Ｆ Ｐ比自花授粉的丰富 ．
育种的周期 ， 减少 了后期 的筛选． 这个优点在 回交
育种选择隐性基 因时更 为突 出． 传统 回交育种 中 存在的另一个 问题是 连锁障碍 ， 目标基 因与非 即 目标基因间的连锁使一些不需要的基 因进入改 良 品种． 运用高密度的 Ｒ Ｌ 标记只需二代的选择就 ＦＰ 能使与 目 标基因一起 导入的片段缩小到 ２ｃ 的范 Ｍ 围内， 而用常规的方法往往需要 ｌ０代． Ｏ Ｈｕ ｅｎ等用 大 麦 的 Ｄ 群 体 建 成 了大 麦 的 Ｈ
常用的分子标记在分子育种中的应用
常用的分子标记在分子育种中的应用示例文章篇一：《常用的分子标记在分子育种中的应用》嘿，同学们！你们知道吗？在神奇的科学世界里，有一种超级厉害的东西叫分子标记，它在分子育种中可发挥了大作用呢！先来说说什么是分子标记吧。
就好像我们每个人都有自己独特的指纹一样，生物体内的基因也有它们独特的“标记”，这就是分子标记啦。
那这些分子标记到底有啥用呢？比如说RAPD 分子标记，它就像一个超级侦探，能迅速找出基因中的不同之处。
想象一下，在一个大大的基因花园里，RAPD 标记能快速地分辨出哪朵花和其他的不一样，神奇不？还有AFLP 分子标记，它就像是一把精准的手术刀，能够把复杂的基因片段切得整整齐齐，让科学家们更清楚地看到基因的结构和特点。
这难道不厉害吗？再看看SSR 分子标记，它就像是一个细心的小管家，能准确地记录基因的变化和遗传规律。
哎呀，这可给科学家们省了不少事儿呢！那这些分子标记在分子育种里是怎么大展身手的呢？就拿培育更优良的小麦品种来说吧。
科学家们用分子标记找到了那些具有抗病虫害基因的小麦植株，然后通过育种让这些好基因传递下去。
这不就像我们在班级里选拔优秀的同学，然后让大家都向他们学习，变得越来越棒吗？“那要是没有分子标记，会怎么样呢？”我的小伙伴小明好奇地问。
“那可就麻烦啦！”我大声说道，“没有分子标记，科学家们就像在黑暗中摸索，很难准确地找到那些优良的基因，育种的效率会大大降低，我们可能就吃不到那么好吃、那么高产的小麦啦！”在分子育种的过程中，科学家们还会遇到各种各样的困难和挑战呢。
有时候分子标记的结果不准确，就好像我们考试的时候答案写错了一样，这可让人头疼啦！但是，科学家们可不会轻易放弃，他们会不断改进方法，让分子标记变得更加可靠和准确。
总之，常用的分子标记在分子育种中的应用真是太重要啦！它们就像是一把把神奇的钥匙，打开了培育优良品种的大门，让我们的农业变得更加发达，让我们的生活变得更加美好！同学们，你们说是不是呀？示例文章篇二：哎呀呀，我一个小学生，要跟您讲讲这“常用的分子标记在分子育种中的应用”，这可真是个超级难的题目呀！您知道吗？就像我们每个人都有自己独特的指纹一样，生物的基因也有它们独特的标记。
大豆分子设计育种技术及优异材料的创新与应用
大豆分子设计育种技术是一种先进的育种手段，它利用
分子生物学、遗传学、基因组学等多学科的知识和技术，通
过对大豆基因组进行精确设计和改造，培育出具有优异性状
的大豆新品种。
这种技术的主要优势在于能够更精确、高效
地改善大豆的农艺性状，如产量、品质、抗性等，从而满足
现代农业生产的需要。
在大豆分子设计育种技术的创新方面，主要包括以下几
个方面：
1.大豆基因组测序和基因挖掘：通过对大豆基因组的测序
和分析，挖掘出与重要农艺性状相关的基因，为后续的分子
设计育种提供基因资源。
2.分子标记辅助选择：利用分子标记技术对大豆进行基因
型鉴定，实现对目标性状的快速、准确选择，提高育种效率。
3.基因编辑技术的应用：通过基因编辑技术，如CRISPR-Cas9等，对大豆基因组进行精确编辑，实现对特定基因的定点突变或插入，从而创造出具有优异性状的大豆
新材料。
在大豆分子设计育种技术的应用方面，已经取得了显著的成
果。
例如，通过分子设计育种技术，已经成功培育出多个具
有高产、优质、抗病、抗虫等优异性状的大豆新品种，这些
品种在农业生产中得到了广泛应用，并取得了良好的经济效益和社会效益。
此外，随着技术的不断发展，大豆分子设计育种技术还有很大的发展空间。
例如，可以通过进一步挖掘和利用大豆基因组中的优异基因资源，提高大豆的产量和品质；同时，也可以结合其他育种手段，如杂交育种、诱变育种等，进一步提高大豆分子设计育种的效率和准确性。
总之，大豆分子设计育种技术及优异材料的创新与应用是现代农业科技发展的重要方向之一。
通过不断创新和完善这种技术，有望为大豆产业的可持续发展提供强有力的技术支撑。
分子标记辅助育种技术
分子标记辅助育种技术分子标记辅助育种技术是在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等重要作物上，通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择，以在早代就能够对目标基因的转移进行准确、稳定的选择，而且克服隐性基因再度利用时识别的困难，从而加速育种进程，提高育种效率，选育抗病、优质、高产的品种。
（一）发展回顾我国的农作物分子标记辅助育种的研究始于90年代初，在过去的近十年时间里，取得了重要的研究进展：1.构建了水稻等作物的染色体遗传图谱；2.构建了水稻染色体物理图谱；3.利用分子标记对我国作物种质资源遗传多样性进行了初步的研究；4.对一些重要的农艺性状进行了定位、作图与标记，相应的基因克隆已在进行。
在基因组计划开展以来的短短的几年时间内，主要农作物的遗传连锁图的绘制均已完成。
1996年我国用RFLP标记对水稻进行作图，构建了水稻12条染色体的完整连锁图。
此后，又构成了有612个标记的水稻遗传连锁图，较好地满足水稻遗传育种工作的需要。
除水稻之外，还绘制了谷子的RFLP连锁图。
构建了大豆分子标记遗传框架图、小麦野生近缘植物小伞山羊草的连锁图以及小麦的第1、第5、第6染色体部分同源群RFLP连锁图等。
1997年，利用广陆矮4号水稻品种构建的BAC文库，建立了631个长度不同的跨叠群。
用水稻遗传图谱上的RFLP标记及STS标记确定了631个跨叠群在水稻12条染色体上的位置，绘制出了水稻的染色体物理图。
该物理图长为352284Kb，覆盖了水稻基因组的92%。
我国近年来对作物的重要性状，如育性基因、抗性基因及产量性状基因的作图与标记方面开展了大量研究工作。
在育性方面，找到了与光敏核不育水稻的光敏不育基因位点连锁的RFLP标记。
定位了水稻不育系5460F的育性隐性单基因tms1，并找到与之紧密连锁（1.2cM）的RFLP标记。
定位水稻野败不育系恢复基因的两个主效基因Rfi3和Rfi4，初步确定了与其中Rfi3基因紧密连锁(2.7cM)的RFLP标记，并已转化为STS标记。
分子标记辅助选择育种研究进展
• 与形态标记、细胞学标记相比，生化标记具两个方 面的优点：一是表现近中性，对植物经济性状一般 没有大的不良影响；二是直接反映了基因产物差异， 受环境影响较小。但目前可使用的生化标记数量还 相当有限，且有些酶的染色方法和电泳技术有一定 难度类 型和特点
何一种遗传特性。它具有两个基本特征，即可遗
传性和可识别性；因此生物的任何有差异表型的
基因突变型均可作为遗传标记。
遗传标记的类型
形态学标记（morphological marker）
细胞学标记(cytological marker)
生化标记(biochemical marker)
分子标记(molecular marker)：DNA分子遗传
细胞学标记
即植物细胞染色体的变异：包括染色体核型（染色 体数目、结构、随体有无、着丝粒位置等）和带型（C 带、N带、G带等）的变化。 与形态标记相比，细胞学标记的优点是能进行 一些重要基因的染色体或染色体区域定位。但细胞学 标记材料需要花费较大的人力和较长时间来培育，难 度很大；同时某些物种对染色体变异反应敏感；还有 些变异难以用细胞学方法进行检测。因此到目前为止， 真正应用于作物遗传育种研究中的细胞学标记还很少。
Requires: - target DNA - thermostable DNA polymerase (Taq) - oligonucleotide primer(s) (7-30nt) - dNTPs + Mg++
（二）RAPD标记
1.RAPD标记原理
RAPD标记的主要特点有： （1）不需DNA探针，设计引物也无须知道序列信息； （2）显性遗传（极少数共显性），不能鉴别杂合子和纯合 子； （3）技术简便，不涉及分子杂交和放射性自显影等技术； （4）DNA样品需要量少，引物价格便宜，成本较低； （5）实验重复性较差，结果可靠性较低。
利用分子标记辅助大豆育种概述
*+, 杂交，在染色体上直接进行检测的分子标记 技术。该项技术主要用于检测外源染色体，研究
物种的起源、演化，构建染色体的物理图谱等。除
上述(种主要分子标记外，还有小卫星 *+,、简 单重复 序 列 间 扩 增（@--0）等。 现 代 分 子 标 记 技
第8期
陈艳秋等：利用分子标记辅助大豆育种概述
·22·
ห้องสมุดไป่ตู้
步应用大豆育种实践。
! 分子标记辅助大豆育种切入点的选择
分子标记辅助大豆选择在国内已经渗透到许 多研究领域。国内外一些经济基础雄厚的单位对 此项研究起步较早，以取得了有效的成果。我们 在这方面研究起步较晚，财力有限，因此，要充分 利用以有的研究成果（如连锁图、探针等），张德水 等（!""#）用栽培大豆与半野生大豆间的杂种 $% 群体，以 &$’(标记为主，构件了我国第一套大豆 分子连锁 图；刘 峰 等（%)))）应 用 栽 培 大 豆 长 农 * 号和半野生大豆新民杂交得到的 $+ 代重组自交 系，构建了一张较高密度的遗传图谱。在同行研 究的基础上，根据我们的实际情况，要把研究重点 放在抗病育种和品质改良上，加速育种进程，提高 育种效率，可以侧重以下几个方面： !"# 用分子标记分析育成品系
! 目前常用的几种分子标记
分子标记是继形态标记、生化标记和细胞标 记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记 方式。目前，应用于大豆种质资源鉴定及育种的 分子标 记 主 要 有 限 制 性 片 段 长 度 多 态 性（简 称 0123）、随机扩增多态性（简称 0,3*）、扩增片段 长度多态性（简称 ,123）、简单 重 复 序 列（简 称 --0）以及原位杂交等。 !"! !"#$
植物育种中分子标记技术的研究和应用
植物育种中分子标记技术的研究和应用植物育种是农业生产中一个极为重要的领域。
育种的目的是通过改良植株性状，获得更好的农作物产量和品质。
传统的育种方法通常需要耗费大量的时间、精力和人力物力成本。
而随着分子标记技术的发展和推广，它已经成为现代植物育种的主流手段之一。
这一技术可以帮助我们更快、更准确地进行植物育种。
一、分子标记技术的基础分子标记技术是利用特定的生物分子在物种间遗传传递的规律研究生物遗传多态性和变异性的技术，是研究生物遗传学的一种重要工具。
它是基于DNA序列差异或变异、突变等基本遗传机制，并把不同的分子标记用于不同的分析目的。
它的最大优点就是可以对个体遗传背景进行分析，把研究焦点从表型转移到遗传层面。
分子标记技术主要有两种：DNA分子标记和蛋白质分子标记。
DNA分子标记主要包括限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性（RAPD）、序列特征扩增（SCAR）、简单重复序列多态性（SSR）、单核苷酸多态性（SNP）等。
蛋白质分子标记主要包括异构酶和蛋白质电泳图谱。
二、分子标记在植物育种中的作用分子标记技术在植物育种中被广泛运用，可以在以下方面起到很大的作用：1、育种亲本的鉴定传统的育种方法中，选育优良的品种主要依靠繁殖和选择。
这种方法存在着较大的局限性，即可能会错过重要的基因。
而分子标记技术可以帮助我们确定育种亲本之间的亲缘关系，确定亲本间的遗传距离，从而避免了由于亲缘关系不清晰而造成的遗传回合和舍弃过多的潜在亲本。
2、选育种子的鉴定利用分子标记技术开展胚胎学、种子学研究，可以鉴定杂交种子的真伪、父本、母本和杂交时间，快速准确地识别稳定、纯度高的杂种等。
该技术可以大大地缩短常规育种方法所需的时间，并且有效地降低了选择杂交群体的成本和风险。
3、育种基因的定位育种主要是选择优良的基因进行强化，因此基因定位是育种的首要任务。
利用分子标记技术可以快速地定位并克隆关键的功能基因，不仅可以为育种提供重要的信息，而且可以为模式植物和系统发育研究提供重要的基因组信息，为植物育种提供更加高效和准确的手段。
分子标记在大豆遗传育种中的应用
分子标记在大豆遗传育种中的应用作者：王海滨张君来源：《安徽农业科学》2014年第03期摘要大豆起源于我国，是重要的植物蛋白质和食用油脂的来源，同时也是世界上重要的粮食与经济作物。
大豆的遗传研究一直受到很高的重视，但与其他作物相比，仍明显滞后。
育种专家一直在开发提高育种效率的技术。
DNA分子标记被认为是实现这一目标的主要技术之一。
文中综述了分子标记在大豆育种中的应用情况，并对存在的主要问题进行了探讨，为大豆的进一步开发利用提供了依据。
关键词大豆；分子标记；遗传育种中图分类号 S565.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）03-00658-02大豆含有丰富的脂肪和蛋白质，是粮食、油料和饲料兼用作物，在人民生活中占有十分重要的地位。
过去十多年来，伴随经济的高速发展及生活水平的不断提高，我国对饲用蛋白和植物油脂的需求量与日俱增。
仅2012年，我国就进口大豆（以转基因大豆为主）5 838万t，而国产大豆只有1 300 万t，自给率仅为20%，形势非常严峻[1]。
传统育种主要依赖于作物的表现型选择，基因间互作、环境条件、基因型与环境互作等因素都会对表型选择效率产生影响[2]。
因此，传统育种方法效率低、周期长、成本高，并且具有一定的盲目性。
生物技术的不断发展，特别是DNA分子标记的出现，极大地推动了育种事业的发展。
DNA分子标记是DNA水平上遗传多态性的直接反映，具有分布均匀、稳定性好等特点。
目前，DNA 分子标记已被广泛应用于大豆的遗传多样性研究、遗传图谱的构建、数量性状基因分析和分子标记辅助选择等各个方面。
1 分子标记技术在大豆育种中的应用1.1 大豆遗传多样性研究遗传多样性是指物种的种内或种间个体间的基因变化[3]。
大豆种质资源是大豆遗传改良的基础，正确评定种质资源的变异特点，明确其间的遗传关系，非常有利于大豆的改良。
2012年，周春娥等利用SRAP标记对133份大豆进行遗传多样分析，多态性比率为87.6%，期望杂合度为0.287 4[4]。
毕业设计 大豆F2 5群体主茎节数的QTL定位
青 岛 科 技 大 学毕 业 综 合 训 练 报 告（论 文）题 目 ____________________________________________________________________指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号_____________________________________________________院（部）____________________________ 专业 ______________班______年 ___月 ___日大豆F 2:5群体主茎节数的QTL 定位1摘要大豆主茎节数是影响大豆产量的一个重要因素，也是一重要的农艺性状。
试验利用来自溧水中子黄豆×南农493-1的F2:5家系，对大豆的数量性状进行基因定位具有重要价值。
本实验通过对构建的溧水中子黄豆（P1×南农493-1（P2）杂交组合的244株正交F2群体，采用复合区间作图法（Composite interval mapping CIM），从而得到大豆豆荚数的一个QTL定位。
而QTL定位就是以分子标记技术为工具、以遗传连锁图谱为基础、利用分子标记与QTL之间的连锁关系确定控制数量性状的基因在基因组中的位置。
进而为分子标记辅助育种提供了基础和依据。
关键词：大豆；QTL；主茎节数目录引言 (2)1 实验材料及方法 (4)1.1 实验材料 (4)1.1.1 品种简介 (4)1.2 实验方法 (5)1.2.1试剂配制 (5)1.2.2 DNA提取方法 (5)1.2.3 SSR分子标记 (6)1.2.4 PCR的扩增及检测 (6)1.2.5 电泳凝胶制备 (6)1.2.6 PCR扩增产物的电泳检测 (7)1.2.7 硝酸银渗透及显色 (7)1.2.8 数据记录与统计分析 (8)1.2.9 重要性状的调查 (8)1.2.10 连锁群构建 (8)2结果分析 (9)2.1：大豆主茎节数试验数据 (9)2.2大豆主茎节数QTL定位 (14)小结 (16)参考文献 (17)致谢 (16)大豆F2:5群体主茎节数的QTL定位Mapping QTL of nodes in main stem in soybean (Glycine max L. Merrill)姓名专业指导教师引言大豆[Glycine max(L.) Merr.]，原产于中国，为豆科大豆属一年生草本植物。
植物生物学中的分子标记技术与应用
植物生物学中的分子标记技术与应用植物生物学是研究植物的生物基础、生命过程及其变异规律的学科，而分子标记技术则是在植物生物学领域中起到重要作用的一种技术手段。
本文将介绍植物生物学中常用的分子标记技术及其应用。
一、PCR技术PCR（聚合酶链反应）是一种高效、快速、特异性强的基因分子标记技术。
通过PCR技术，可以在短时间内扩增目标DNA片段，从而进行后续的基因分析工作。
在植物学中，PCR技术被广泛应用于植物基因组分析、物种鉴定、遗传多样性研究等方面。
例如，通过PCR技术对植物基因组中的特定基因进行扩增，可以研究该基因的结构与功能，进而深入了解植物的生物学特性。
二、RFLP技术RFLP（限制性片段长度多态性）技术是一种用于刻画DNA序列差异的分子标记技术。
通过将DNA样本经酶切后的片段进行电泳分离并与探针杂交，可以检测到不同基因座上特异的DNA序列差异。
在植物生物学研究中，RFLP技术常用于物种遗传多样性鉴定、亲缘关系分析等方面。
通过对不同植物种群的RFLP图谱进行比较，可以研究植物的遗传背景及其与环境的关系。
三、SSR技术SSR（简单序列重复）技术是通过扩增重复序列区域来进行分子标记的一种方法。
由于植物基因组中存在大量的SSR位点，因此SSR技术在植物生物学研究中得到广泛应用。
通过对SSR位点进行PCR扩增并进行电泳分析，可以获得具有一定长度差异的DNA片段，从而实现对不同植物品种或个体之间的分辨与鉴定。
此外，SSR技术还可以用于构建遗传图谱、研究基因型-表型关系等方面的研究。
四、SNP技术SNP（单核苷酸多态性）技术是目前应用最广泛的分子标记技术之一。
SNP位点是指基因组中存在的单核苷酸替代变异，其在植物基因组中广泛存在。
通过对特定SNP位点的检测与分析，可以研究不同植物品种或个体之间的遗传关系、物种起源与进化、基因功能等。
近年来，高通量测序技术的发展使得SNP技术的应用更加便捷，为植物学研究提供了强大的工具。
基于分子标记的植物种群遗传多样性研究
基于分子标记的植物种群遗传多样性研究植物种群遗传多样性是种群进化和生态发展的基础，它反映出种群内遗传差异的程度和分布状况。
作为植物保育的重要指标之一，研究植物遗传多样性可以为种群保护和生态修复提供科学依据。
目前，随着生物信息学和分子生物学的发展，种群遗传多样性的研究方法也得到了大幅度提升。
分子标记是遗传学领域中的一种研究工具，通过对某一特定DNA序列进行研究，可以快速揭示出物种间遗传多样性的程度。
在植物学的研究中，常用的分子标记包括核酸序列和蛋白质序列。
其中，核酸序列分子标记的研究主要包括限制性片段长度多态性 (RFLP)、序列标记间隔法 (SSR)、随机扩增多态性DNA (RAPD)、DNA指纹图谱 (AFLP)、单倍型分析 (HAPLOTYPE)、SNP等等。
这些分子标记方法有不同的优缺点，可以根据实际需要选择适合的方法来深入研究植物物种间的遗传多样性。
限制性片段长度多态性(RFLP)法是一种可以对DNA特定部位进行定性、定量分析的方法。
它通过限制性内切酶的作用将DNA片段分割成若干不同长度的碎片，然后利用电泳法分离这些碎片，得到有相对特异性的DNA带谱图。
该方法优点在于能够研究复杂的基因多态性，可以避免PCR扩增过程中对GC含量和DNA质量的要求，缺点在于步骤繁琐、时间长、成本高。
序列标记间隔法 (SSR)是基于微卫星分子进化的一种分子标记方法。
这种方法依托细胞质基因组中的微卫星序列来构建一个高分辨率的多态性标记。
高度多态性的核酸片段不仅在植株自交系动态变化过程中具有稳定的遗传学特征，同时该标记还可以锁定一段DNA特定区域，避免了较复杂酶切和PCR扩增过程中的非特异性DNA等因素的干扰，因此使用范围广泛。
随机扩增多态性DNA (RAPD)是利用PCR扩增DNA片段，然后在EA界面上用电泳分离并可视化DNA片段，再把不同的PCR产物的可视化图谱进行比较，确定不同个体的分子特征。
由于RAPD标记在PCR反应扩增中对操作者、PCR反应条件、反应系统组成及质量等方面的要求较高，同时仅能分析0.5~10kb左右大小的DNA片断，因此被SSR和AFLP方法所替代。
分子标记研究价值及创新点
分子标记研究价值及创新点分子标记技术的进展及其应用综述了分子标记产生与发展的过程,综合比较、分析了目前常用的RAPD、DAF、SSCP、AFLP、VNTR、RFLP、同工酶等分子标记技术的原理、特点和适用范围,简要介绍了分子标记技术的研究与开发现状以及未来的发展趋势。
分子标记技术本质上都是以检测生物个体在基因或基因型上所产生的变异来反映基因组之间差异。
每一种分子标记都有其自身的特点和特定的应用范围,但以一般性的意义而论,判断一种分子标记优劣的依据应当包括以下几方面的内容(如表1所列):PCR分析利用PCR技术的忠实性、效率和特异性可以极大地简化样品的收集与处理工作,同时也降低了对样品数量和质量的要求,通常几十纳克(ng)以内的DNA样品就足以应付分析的需要,这对于分子标记辅助育种、QTL定位等研究带来了很大的便利。
此外,PCR还可以锁定特定的目标DNA区域进行扩增,有利于后续工作的开展(序列测定、功能研究等)。
但是,同时也必须注意不严格的PCR条件的准确度(如RAPD)。
单位点标记理想的分子标记应当既具有单位点分析的精确性又具有多位点分析的效率和便利,单位点与多位点分析技术到目前为止还是难以协调一致的。
多位点分析(RAPD、DAF等)在技术上相当简单而高效,但存在显著的缺陷和局限性。
如显性遗传方式无法准确估计等位基因频率、杂和度等,在分子进化、种群遗传等结果准确性要求比较严格的应用受到严重制约。
而单位点标记(SSR、RFLP等)虽然分析结果可靠但工作效率却较低,不可能在大规模的遗传分析中广泛应用。
共显性表达分子标记最重要的属性之一。
只有共显性表达方式的分子标记才能进行各项精确的遗传分析并满足各个领域研究发展的需要。
数据的连续性/通用性涉及分子标记技术的精确度和重复性。
在许多研究领域,包括QTL定位、系统演化、分子进化等等,都需要往往是一个实0引言遗传与变异是生物进化的基础,也是生物学研究的核心问题。
生物化学实验中RFLP技术及其应用
生物化学实验中RFLP技术及其应用一．概述RFLP是英文Restriction Fregrmeat Length Polymorphisms的缩写，意思是“限制性片段长度多态性”。
它是随着生物技术若干领域的发展而产生的一种分子标记技术，用该技术可作出植物的RFLP图谱，这对于植物遗传和育种研究都有重要的意义［1］。
分子标记，从本质上说，是以染色体DNA上特定的核苷酸序列作为标记。
染色体DNA 由四种核昔酸组成；而这四种核苷酸的不同主要是由于组成核苷酸的碱基不同。
所以，如果将染色体的DNA纤丝比喻成一条马路，那么这四种核苷酸(或其对应的四种碱基）就是铺成这条马路的四种花色的石头。
一般而言，在马路的任一路段这些石头的排列顺序都会完全一样，故此这种特异的排列顺序就成了这条马路天然的里程碑，一旦我们将某个性状与该特异的顺序联系起来，那么控制该性状的基因就自然被定位于染色体上的这一区段。
那么植物基因组的尽RFLP分析是如何进行的呢？先说一下限制性片段的获得及其长度分析。
限制性内切酶是一类具有特殊功能的核酸切割酶，不同的内切酶可辨认并作用于特异的DNA序列，并在此将DNA切断，而该序列在染色体DNA上不只一次地出现，所以，一条完整的DNA 链被酶切后会断成长度不同的多种片段，统称限制性片段。
这些片段本身都带有一定的电荷，当它们的混合液被点到凝胶板上并在胶片两例加有电压时，这些片段就会在电场的作用下穿过凝胶的孔隙面移动，我们称之为电泳。
DNA片段越短越容易穿过这些孔隙，运动速度越快，一段时间之后这些混合液就会沿电场方向分成了数个小的集团，最短的片段在最前面，最长的片段自然留在最后面。
在这种情况不对胶板上的DHA进行染色，便可显示出数条带，与对照样品的带纹相比，也就知道了各条带处DNA片段的长度，应该指出的是，大多数作物的基因组都很大，酶切后可形成多种长度的DNA片段，电泳后不同长度的片段连成—片，难以区分，这时就需要在这些片段中再做标记，并通过探针将其显示出来。
分子标记及其应用研究的新进展
分子标记及其应用研究的新进展随着物种数量的快速增加和物种之间的关系逐渐复杂化，如何有效的鉴定、分类和研究这些生物体的特征成为了生物学研究的重要课题之一。
分子标记是一种基于生物分子形态和功能的标志物，其具有分子生物学特征，能够反映整个生物体系发育历史上的关系和演变过程，因此是现代生物学研究中不可或缺的工具。
本文将探讨分子标记研究的新进展以及其在生物学研究中的应用。
一、分子标记的种类和常用分类方法分子标记种类多样，其中常用的包括基因序列、蛋白质序列、核酸序列、微卫星等，还有DNA指纹技术、DNA芯片技术、SNP鉴定技术等。
在分类上，主要可分为分型标记和基因标记两类。
分型标记用于确定物种之间遗传性状的差异，常用的分型标记包括RAPD（随机扩增多态性DNA）、AFLP（扩增片段长度多态性）、SSR（微卫星）、ISSR（插入缺失扩增多态性序列）、SRAP（序列相关的扩增片段）等，它们以拟南芥、玉米、大麦、水稻等植物物种为主要研究对象。
而基因标记则是指那些能够显式或隐式的遗传的分子标记，例如限制性片段长度多态性（RFLP, Restriction Fragment Length Polymorphism）、单序列重复（SSR, Simple Sequence Repeats）以及单核苷酸多态性（SNP, Single Nucleotide Polymorphism）等标记。
二、分子标记进展1. SSR标记在遗传关系的研究中，SSR标记是最常用的分子标记之一。
其具有高度多态性、遗传稳定性，能够反映出物种内、群体间的遗传多样性，已具有广泛的应用价值。
最新的SSR标记研究显示，SSR标记可以不仅用于物种之间及个体群体的遗传差异的鉴定，还可以用于自然选择以及人为选择在作物、畜禽和人类之间的比较研究。
SSR标记也可以在生态学、遗传学、生物多样性以及系统学研究中起到不可替代的作用。
2. SNPs标记SNP标记是一类单核苷酸多态性标记，由于其数量众多，便捷性高、数据产生速度快等原因，越来越受到广大研究人员的青睐。
大豆分子的育种现状、挑战与展望
当前我国的大豆育种相关技术的发展取得了重要突破，无论是育种理论，还是育种技术，都发生不同程度的变革。
将多种技术加以整合，通过分子标记或者转基因育种等技术能够改良大豆基因。
本文首先对于大豆分子的标记育种方式进行分析，提出育种过程存在的各项挑战，并对分子育种未来工作发展提出展望。
一、大豆分子育种现状1、分子标记应用分子标记法辅助大豆的育种环节，主要可通过如下几方面工作进行：第一，构建遗传图谱，该项工作为分子育种基础工作。
我国科学家使用“长农4号”和“新民6号”等共同组合为F2群体，构建出以RFLP为主的分子图谱。
国外Hwang使用3组自交系，构建SSR 与STS标记共计1810个，涵盖高密度的大豆遗传图谱，超过20个连锁群，并且每个连锁群的平均标记数量超过90.5个。
第二，性状基因的定位，重点致力于大豆品质、产量等农艺形状基因的研究。
周蓉等使用“中豆32”和“中豆29”等自交系群，对于大豆的单株产量以及产量组成的因子遗传效应进行分析，结果显示，产量组成因子以及大豆的倒伏形状和38个遗传效应相关。
第三，分子标记选择，此技术能够改良作物的遗传形状，通过杂交后代，寻找表现型、基因型等进行鉴定，辅助育种选择。
我国农科院使用“鲁豆4号”，通过回交转育的方式，探索SSR标记法，找到适宜的标记数目，结果显示，使用少数的标记进行初筛，能够筛选出遗传的回复率高材料，之后标记鉴定，逐渐减少标记数目，能够提高目的形状的培育进程。
2、转基因育种大豆转基因育种主要使用基因枪、农杆菌介导等方法转化子叶节、体细胞以及胚轴等遗传物质。
我国对于转基因大豆的研究还存在于筛选植株、检测植株以及鉴定植株等阶段。
以介导法展开大豆的胚尖遗传物质转化，可发现培养时间和浸染时间等因素对于遗传转化产生的影响。
国外的转基因大豆的研究发展相对较快，对于大豆FAD2以及FatB等基因进行抑制，有效提高大豆油酸的含量，获得的大豆新品种中油酸含量为85%。
随着各学者对于大豆蛋白、氨基酸、油脂等组分展开研究，经过改良之后，获得的大豆品种具有良好的抗虫二、大豆分子育种面临的挑战1、突破性品种少对比于国外先进的大豆分子育种模式培育出的品种，我国通过此育种模式培育出的具有突破性的品种相对较少，而且转基因品种也局限在棉花培育领域之内。
大豆分子育种
大豆分子育种大豆是全球重要的粮食作物和油料作物之一，其广泛应用于食品加工、饲料生产和能源开发等领域。
然而，如何进一步提高大豆的产量和品质一直是种植者和科学家们关注的热点问题之一。
为了实现这一目标，分子育种作为一种现代育种方法，在大豆育种中发挥了关键作用。
一、大豆分子育种的基本原理和方法大豆分子育种是基于大豆的基因组和遗传信息，通过利用分子标记和基因组学等技术手段，寻找与产量、品质等重要农艺性状相关的基因或位点，并利用这些信息进行优良品种的选育和改良。
其基本原理和方法可分为以下几个方面：1. 多态性标记的筛选。
利用分子标记技术，对大豆种质资源进行遗传多样性分析，筛选具有多态性和与目标性状相关的分子标记。
2. 关联分析。
通过收集大豆种质资源的多态性标记信息和农艺性状表型数据，运用统计学和生物信息学方法，进行基因位点与性状之间的关联分析，确定与目标性状相关的基因或位点。
3. 基因定位。
通过大豆种质资源的交叉分离群体和分子标记的遗传图谱构建，将目标性状相关基因定位在染色体上，为后续的分子标记辅助选择和基因克隆提供基础。
4. 分子标记辅助选择。
根据基因定位结果，发展针对有关基因的分子标记，通过标记辅助选择的方式，加速优良基因的引入和固定，提高育种效率。
二、大豆分子育种的应用进展和成果大豆分子育种在过去几十年中取得了显著的进展和成果。
通过分子育种手段的应用，科学家们成功地鉴定和利用了与大豆产量、耐逆性、品质等相关的基因或位点，开展了一系列大豆育种项目，取得了以下成果：1. 产量的提高。
通过发掘与产量相关的基因或位点，优良的产量性状被成功地引入到现有的商业品种中，提高了大豆的单株产量和总产量。
2. 耐逆性的改良。
利用分子标记和基因组学的方法，发掘与大豆耐旱、耐寒、抗病等性状相关的基因或位点，成功培育了一批具有优良耐逆性的品种，提高了大豆的抗逆性和适应性。
3. 品质的改良。
大豆分子育种也被广泛应用于大豆蛋白质含量、脂肪酸组成、油酸含量等品质性状的改良。