利用DH群体构建大白菜分子遗传图谱
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第一节分子标记的类型和作用原理遗传标记是指可以明确反映遗传多态性的生物特征。
在经典遗传学中,遗传多态性是指等位基因的变异。
在现代遗传学中,遗传多态性是指基因组中任何座位上的相对差异。
在遗传学研究中,遗传标记主要应用于连锁分析、基因定位、遗传作图及基因转移等。
在作物育种中,通常将与育种目标性状紧密连锁的遗传标记用来对目标性状进行追踪选择。
在现代分子育种研究中,遗传标记主要用来进行基因定位和辅助选择。
1、形态标记形态标记是指那些能够明确显示遗传多态性的外观性状。
如、株高、穗型、粒色等的相对差异。
形态标记数量少,可鉴别标记基因有限,难以建立饱和的遗传图谱。
有些形态标记受环境的影响,使之在育种的应用中受到限制。
2、细胞学标记细胞学标记是指能够明确显示遗传多态性的细胞学特征。
如染色体的结构特征和数量特征。
核型:染色体的长度、着丝粒位置、随体有无。
可以反映染色体的缺失、重复、倒位、易位。
染色体结构特征带型:染色体经特殊染色显带后,带的颜色深浅、宽窄和位置顺序,可以反映染色体上常染色质和异染色质的分布差异。
染色体数量特征—是指细胞中染色体数目的多少。
染色体数量上的遗传多态性包括整倍体和非整倍体变异。
细胞学标记优点:克服了形态标记易受环境影响的缺点。
缺点:(1)培养这种标记材料需花费大量的人力物力;(2)有些物种对对染色体结构和数目变异的耐受性差,难以获得相应的标记材料;(3)这种标记常常伴有对生物有害的表型效应;(4)观察鉴定比较困难。
3、蛋白质标记用作遗传标记的蛋白质分为酶蛋白质和非酶蛋白质两种。
非酶蛋白质:用种子储藏蛋白质经一维或二维聚丙烯酰胺凝胶电泳,根据显示的蛋白质谱带或点,确定其分子结构和组成的差异。
酶蛋白质:利用非变性淀粉凝胶或聚丙烯酰胺凝胶电泳及特异性染色检测,根据电泳谱带的不同来显示酶蛋白在遗传上的多态性。
蛋白质标记的不足之处:(1)每一种同工酶标记都需特殊的显色方法和技术;(2)某些酶的活性具有发育和组织特异性;(3)标记的数量有限。
生物学新研究方法
一、图位克隆相关汇总1、用于QTL初定位群体的类型有哪些以及各群体的特点F2群体易于配制,需要时间短,所提供的遗传信息最为丰富,可以估算加性效应及显性效应。
但F2群体由单株组成且尚未达到纯合,提供的材料有限,很难对其进行连续性研究。
由于每个基因型只有一株,由此得到的数量性状数据可靠性差。
补救办法是利用F2代单株衍生的F2:3家系,选取同一家系中的若干个体进行分析,但这样做不仅加大了工作量,而且容易造成抽样误差。
回交(BC)群体:低代回交群体重组交换的信息量比F2少,为了弥补回交群体的不足现在多采用先回交再自交的方式,对回交后代进行自交。
DH系群体:加倍单倍体群体,是通过诱导F1单倍体并加倍形成的群体,群体内基因完全纯合,群体内的差异构成了分离群体的遗传特性,是永久群体,但重组交换的信息较少。
RIL系:RIL群体基因基本纯合,群体结构稳定,也是一个永久性分离群体,重组程度高于F2群体,因此,RIL 群体构建的图谱比F2的有着更高的解析度。
但建立一套RIL需要多年的工作。
而且,在基因组的某些区域的纯合比理论预期需要更长的时间,而且不能估计显性效应。
2、简答图位克隆常见的群体(至少三个)及其特点。
根据分离群体的特点,图位克隆作图群体分为临时性分离群体、永久性分离群体和回交近交系群体三大类。
临时性分离群体:包括单交组合产生的F2及其衍生的F3、F4家系回交群体。
其显著特征时群体中每一个个体后代均可发生分离,除非自交不亲和性,F2易配制。
而且提供给遗传分析的信息最为丰富,可以同时估计加性效应和显性效应。
但由于F2存在分离,很难进行多年多点研究。
永久性分离群体:主要包括重组自交系群体(RIL)和加倍单倍体群体(DH)。
其显著特征是群体中每一个体其后代稳定,不发生分离,可重复进行试验,将区组效应、重复效应和随机误差最小化或分解,增加检测QTL准确性。
但构建RIL 群体需很长时间;构建DH群体受基因型限制,难度较大,且它们不能估计显性效应。
(0805)《园艺植物生物技术》网上作业题及答案
1:[论述题]名词解释1、cDNA文库参考答案:指将某生物某一发育时期所转录的mRNA经反转录形成的DNA片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。
2:[论述题]名词解释2、基因组文库参考答案:指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的DNA片段克隆到某种载体上形成的文库。
3:[论述题]名词解释3、鉴别寄主参考答案:植物病毒具有有一定的寄主范围,并在某些寄主植物上表现特定的症状,这种能鉴别某种病毒的植物称为鉴别寄主。
4:[论述题]名词解释4、抗体参考答案:指在抗原物质刺激下,免疫动物机体内所产生的可与该抗原物质发生特异性结合反应的免疫球蛋白。
5:[论述题]名词解释5、愈伤组织参考答案:在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞原生质体:指采用机械或酶解法去掉了细胞壁的裸露的且具有活力的细胞。
6:[论述题]名词解释7、植物组织培养参考答案:指通过无菌操作,把植物体的器官、组织、细胞甚至原生质体,接种于人工配制的培养基上,在人工控制的环境条件下进行培养,使之生长、繁殖或长出完整植株的技术和方法。
7:[论述题]名词解释6、原生质体融合参考答案:也称体细胞杂交,是指不同种类的原生质体不经过有性阶段,在一定条件下融合创造杂种的过程。
8:[填空题]1、1953年,美国分子生物学家沃森(Watson)和英国分子生物学家克里克(Crick)根据X 射线衍射分析提出了著名的。
参考答案:DNA双螺旋学说9:[填空题]2、DNA测序有两种经典手工测序方法,一是Sanger的酶学法(双脱氧法),另一种是Gilbert 和Maxam的。
参考答案:化学法10:[填空题]3、DNA在生物体内的复制方式是参考答案:半保留复制11:[填空题]4、PCR技术中常用的DNA聚合酶是。
参考答案:Taq DNA聚合酶12:[填空题]5、RNA提取过程中的关键是抑制的活性。
参考答案:RNA酶13:[填空题]6、SSR标记是(显性/共显性)标记。
第3章 分子图谱的构建总结
干扰的程度用符合系数C表示。
C=实际双交换值/理论双交换值
要计算两个相距较远的基因座之间的图距时,如 果中间没有其他基因座可用,则两个基因座之间实际 发生的双交换就不能被鉴定出来。而由于双交换的结
果,会使根据重组值估计的两个基因座位间的距离估
计值偏低。因此,采用一些数学的方法矫正。
Haldane作图函数 :
Dist cM
1
Mar ker Id Name (71) RG472 RG246 K5 U10 RG532 W1 RG173 Amy1B RZ276 RG146 RG345 RG381 RZ19 RG690 RZ730
Dist cM
1-轮回亲本的纯合基因型(aa)
2-杂合体(ab) 3-非轮回亲本的纯合基因型(bb) 0-缺资料
群体的特点:
优点:
群体容易产生;
直接反映了F1代配子的分离比例,作图效率高; 适合亲缘关系较远的亲本;
缺点:
非永久性群体;
当显性时表现型和基因型鉴定都有麻烦;
对人工杂交困难的植物,不易建立大的群体,且易 出现假杂种。
的重组率。
3、图谱制作的统计学原理
(1)两点测验:对两个基因座之间的连锁关系
进行检测。
▲χ2检测标记座位是否符合孟得尔分离比例,严重异常 分离的标记一般不能用于连锁作图; ▲ 重组率是根据分离群体中重组型个体占个体总数的比 率来估算的。这种估算方法无法得到估算值的标准误,因此 无法对估算进行显著性检验。采用最大似然法估计 (maximum likelihood estimation,MLE)方法进行重组率
△排序(sequence):
通过多点分析,可以计算出在同一连锁群内不同排列 顺序下,各座位之间的距离和连锁群的总长度。
大白菜抗根肿病基因位点CRa和CRb的分子标记鉴定
大白菜抗根肿病基因位点CRa和CRb的分子标记鉴定杨征;杨晓云;张清霞;司朝光;张淑霞;王媛【摘要】利用大白菜抗根肿病基因 CRa和 CRb分子标记( SC2930和KBrH129J18R)引物组,对78份大白菜材料进行抗根肿病分子标记鉴定。
结果表明,在这78份材料中,有34份材料含有 SC2930-T( CRa抗病标记)标记,其中杂合抗病位点材料17份,纯合抗病位点材料17份。
有37份材料含有KBrH129J18R抗病标记,其中纯合抗病位点材料15份,杂合抗病位点材料22份。
有20份材料不含有 CRa和 CRb所对应的抗病标记,23份材料含有2个抗病标记。
该研究初步明确了78份参试大白菜材料所含抗根肿病基因CRa和CRb类型,为大白菜抗根肿病育种提供材料选择依据。
%The objective of this study was to use 2 gene molecular markers of clubroot resistance from Chinese cabbage(SC2930 and KBrH129J18R),to identify clubroot resistance genesin 78 resources of Chinese cabbage. The results showed that there were 34 resources with SC2930 resistance marker in 78 resources. Including 17 heterozygous loci materials and 17 homozygous loci materials. 37 resources had KBrH129J18R resistance marker. Including 22 het-erozygous loci materials and 15 homozygous loci materials. 20 resources hadn′t the resistance markers of CRa or CRb. 23 resources had both 2 resistance markers. The study defined the clubroot resistance gene types of CRa and CRb in the 78 resources,and provided a material basis of breeding for clubroot resistance in Chinese cabbage.【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P87-92)【关键词】大白菜;根肿病;抗病基因;分子标记【作者】杨征;杨晓云;张清霞;司朝光;张淑霞;王媛【作者单位】青岛农业大学园艺学院,山东青岛 266109; 青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100;青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100;青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100;青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100;青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100;青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】Q78;S634.03Key words:Chinese cabbage;Clubroot;Resistance genes;Molecular markers 大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)根肿病是一种由根肿菌属芸薹根肿菌(Plasmodiophorabrassicae Woron)侵染所致的世界性病害。
作物QTL分析的原理与方法
作物QTL定位方法与技术作物QTL定位的方法主要有传统连锁分析、基因芯片 技术和深度学习等。连锁分析通过群体遗传学手段,鉴定两个或多个基因位点 间的连锁关系,进而确定控制性状的QTL。基因芯片技术利用基因组wide的标 记分布,对大量基因位点进行同时检测,高效地定位QTL。深度学习则利用神 经网络等算法,自动化学习和识别数据中的特征,实现对QTL的精准定位。
四、自然群体
自然群体是指在没有人为干预下自然形成的群体,如野生种、地方品种、自然 变异群体等。这些群体通常具有丰富的遗传变异和复杂的遗传结构,对于研究 作物的适应性、抗逆性和产量等性状的遗传基础非常有用。此外,自然群体还 可以用于发现和克隆稀有或特殊的QTL。
五、基于基因组的作图群体
随着基因组学技术的发展,基于基因组的作图群体越来越受到重视。这种群体 可以通过重测序技术获得大量的SNP(单核苷酸多态性)标记,并利用这些标 记构建高密度的遗传图谱。这种图谱可以用于精细定位和克隆QTL,以及研究 基因组中的结构变异和非编码区基因组。
2、QTL分析的具体步骤
(1)数据采集:收集作物的基因型和表型数据。基因型数据可以通过高通量 测序技术获得,而表型数据则可以通过田间试验和室内分析等方法获得。
(2)作图:利用作图软件将基因型和表型数据组装成图,以展示它们之间的 关系。常用的作图软件包括QTL Cartographer、QTL IciMapping等。
原理
1、QTL的概念及定义
QTL是指作物基因组中控制数量性状的基因座位,它们可以通过影响表型变异 来影响作物的农艺性状。QTL通常分为两类:主效QTL和微效QTL。主效QTL是 指对表型变异起主要作用的QTL,而微效QTL则是指对表型变异起较小作用的 QTL。
我国蔬菜作物基因组研究与分子育种
中国农业科技导报,2010,12(2):24-27Journal of Agricultural Science and Technol ogy 收稿日期:2010201215;修回日期:2010203210 基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD01A07)资助。
作者简介:杜永臣,研究员,博士,博士生导师,主要从事番茄遗传育种和抗逆生物学研究。
E 2mail:yongchen .du@mail .caas .net .cn 编者注:本文为首届中国(博鳌)农业科技创新论坛大会报告,经作者整理而成。
我国蔬菜作物基因组研究与分子育种杜永臣, 王晓武, 黄三文(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081)摘 要:我国是世界蔬菜生产大国,也是蔬菜种子销量大国,蔬菜的育种与推广非常重要。
分析了我国蔬菜育种的优势和面临的挑战,综述了蔬菜基因组学和分子育种方面的研究进展,对“十二五”期间蔬菜研究的发展进行了展望。
关键词:蔬菜;基因组学;分子育种do i:10.3969/j .issn .100820864.2010.02.05中图分类号:S63.603.6 文献标识码:A 文章编号:100820864(2010)022*******Veget able Crops Genom i cs Research and M olecul arBreed i n g i n Ch i n aDU Yong 2chen,WANG Xiao 2wu,HUANG San 2wen(I nstitute of Vegetables and Fl owers,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China )Abstract:China is the largest vegetable p r oducing country in the world and als o has big vegetable seed sales volu me .Vegetable cr op s breeding and p r omoti on are very i m portant .This paper analyzes the advantages of vegetable cr op s breeding in China and the challenges facing us;expounds the research p r ogressmade in vegetable cr op s genom ics and molecular breeding;p r os pects the devel opment of vegetables research during the t w elfth “Five Years Plan ”peri od .Key words:vegetable;genom ics;molecular breeding 我国是世界蔬菜生产大国,2009年全国蔬菜生产播种面积比2008年略有增加,达到1820亿h m 2,增加1.8%,总产量约6亿t 。
大白菜回交导入系群体构建及其遗传分析
园 艺 学 报 2009,36(9):1305-1310Acta Horticulturae Sinica收稿日期:2009-05-20;修回日期:2009-07-17基金项目:国家‘863’计划项目(2006AA100108);中国农业科学院作物科学研究所中央级公益性科研院所科研业务费专项3通讯作者Author f or corres pondence (E 2mail:W ujian@caas 1net 1cn )大白菜回交导入系群体构建及其遗传分析汪骞1,2,和江明3,林良斌1,庄木2,王艳2,王晓武2,武剑23(1云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201;2中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;3云南省农业科学院园艺作物研究所,昆明650205)摘 要:利用大白菜栽培品种的DH 系Z16和白菜型油菜自交系L144杂交的F 1获得包括119个株系的DH 群体。
用相同亲本的F 1与Z16进行独立回交,利用25个独立回交的BC 2分别得到这些株系的DH 系,选择每个BC 2的4~6个DH 系构建121个株系的B I L 群体。
进一步利用SSR 和SRAP 标记构建了DH 群体遗传图谱,由10个连锁群组成,包括245个分子标记,总长度714c M ,平均遗传图距219c M 。
再以此图谱为参照,用锚定在染色体上的97个SSR 标记研究供体亲本L144的染色体片段在B I L 群体中覆盖基因组比率。
在B I L 群体中来源于L144的基因组片段占0184%~35100%,平均为11131%,接近理论遗传预期值12150%。
在25个BC 2的B I L 株系中供体亲本L144等位位点占1169%~27136%,平均为11103%。
关键词:大白菜;遗传图谱;DH 群体;B I L 群体中图分类号:S 63411文献标识码:A文章编号:05132353X (2009)0921305206The D evelopm en t of Backcross I n trogressi on L i n es (B I L s)and Geneti c Ana lysis for B rassica cam pestrisWANG Q ian1,2,HE J iang 2m ing 3,L I N L iang 2bin 1,ZHUANG Mu 2,WANG Yan 2,WANG Xiao 2wu 2,andWU J ian23(1College of A grono m y and B iotechnology,Yunnan A gricultural U niversity,Kunm ing 650201,China;2Institute of V egetables andFlo w ers,Chinese A cade m y of A gricultural Sciences,B eijing 100081,China;3Institute of Horticulture,Yunnan A cade m y of A gri 2cultural Sciences,Kunm ing 650205,China )Abstract:This paper reported the genetic structure analysis f or a backcr oss intr ogressi on lines (B I L s )of B rassica cam pestris L.based on a genetic linkage map constructed using a doubled hap l oid (DH )popula 2ti on .the B I L s populati on with 121lines derived fr om a cr oss bet w een a DH line of a commercial F 1(Z16)and an oil 2type B.cam pestris inbred line (L144),which was devel oped by t w ice consecutively backcr ossing using Z16as a reci p ient parent .The characteristics of intr ogressi on of L144in B I L s was analyzed using 97SSR markers mapped on the DH genetic map.The results showed that the variati on of percentage of the donor parent (L144)genome p resenting in the B I L s was fr om 0184%t o 35100%,with an average of 11131%,consistent with the theoretical expectati on of 12150%.The percentage of the donor parent (L144)alleles p resenting in the 25BC 2of B I L p lants ranged fr om 1169%t o 27136%,and the average rati o was 11103%.Key words:B rassica cam pestris ;genetic map;double hap l oid populati on;backcr oss intr ogressi on lines有关白菜遗传图谱的构建,以往大多是利用亚种及品种间F 2群体、DH 群体及R I L 群体(Song et al .,1991;Kole et al .,1996;Zhang et al .,2006),但利用回交导入系(Backcr oss intr ogressi on L ines,B I L s )群体构建遗传图谱在芸薹属植物中尚未见报道。
分子标记技术在蔬菜遗传育种中的应用
异显著的栽培番茄和野生醋栗番茄杂交产生的 142 个 F2 单株为作图群体,应用 SSR 标记构建了番茄的遗传连 锁图谱,图谱共包含 112 个标记,总长度 808cm,标记平 均间距 7.22cm。Wang 等(1997)利用 AFLP 技术构建了 甜瓜(Cucumis melo L.)的遗传连锁图,含有 197 个 AFLP 位点、6 个 RAPD 位点与 1 个微卫星位点,覆盖了 1942cm 遗传距离,并发现 AFLP 标记在甜瓜图谱构建中 比 RAPD 及 SSR 标记更有效。在我国,张宝玺等(2003) 以 辣 椒 胞 质 雄 性 不 育 的 保 持 系 Yolowonder、 恢 复 系 Perennial 及其 F1 构建的 DH 群体与不育系 77013A 测 交的群体为供试材料,用 AFLP 分子标记技术构建了包 括 43 个标记 8 个连锁群的辣椒分子遗传图谱。
植物育种中分子标记辅助选择是通过分析与目标 基因紧密连锁的分子标记来判断目标基因是否存在的。 通过不同分子标记技术的分析可筛选出与目标基因性 状紧密连锁的 DNA 片段,这样可以作为辅助育种的分 子标记。应用这些分子标记进行间接选择,将得到事半 功倍的作用,因为 MAS 不受植物生长发育的时期及环
境的影响,如抗病育种不需要创造选择环境进行筛选鉴 定等,从而显著提高育种效率。
遗传图谱构建流程
遗传图谱构建流程
遗传图谱构建流程:
①实验设计:确定研究群体、选择遗传标记,制定实验方案;
②样本采集:收集具有代表性的亲本及子代样本,记录相关信息;
③标记检测:提取DNA,利用PCR、测序等技术检测遗传标记;
④数据整理:录入标记分型结果,建立亲本-子代遗传数据矩阵;
⑤连锁分析:运用软件进行双亲遗传分离比检验,计算重组率;
⑥图距计算:基于重组事件,运用最大似然法、多点分析法等估算遗传距离;
⑦图谱构建:依据遗传距离,使用软件构建遗传连锁图谱,确定标记顺序;
⑧图谱验证:通过回交、F2群体验证或与其他图谱比较,确认图谱可靠性;
⑨图谱应用:用于基因定位、QTL分析、遗传多样性研究等。
数量性状的分子标记(QTL定位的原理和方法讲义)
数量性状的分子标记(QTL定位的原理和方法讲义)作物中大多数重要的农艺性状和经济性状如产量、品质、生育期、抗逆性等都是数量性状。
与质量性状不同,数量性状受多基因控制,遗传基础复杂,且易受环境影响,表现为连续变异,表现型与基因型之间没有明确的对应关系。
因此,对数量性状的遗传研究十分困难。
长期以来,只能借助于数理统计的手段,将控制数量性状的多基因系统作为一个整体来研究,用平均值和方差来反映数量性状的遗传特征,无法了解单个基因的位置和效应。
这种状况制约了人们在育种中对数量性状的遗传操纵能力。
分子标记技术的出现,为深入研究数量性状的遗传基础提供了可能。
控制数量性状的基因在基因组中的位置称为数量性状基因座(QTL)。
利用分子标记进行遗传连锁分析,可以检测出QTL,即QTL定位(QTL mapping)。
借助与QTL连锁的分子标记,就能够在育种中对有关的QTL的遗传动态进行跟踪,从而大大增强人们对数量性状的遗传操纵能力,提高育种中对数量性状优良基因型选择的准确性和预见性。
因此,QTL定位是一项十分重要的基础研究工作。
1988年,Paterson等发表了第一篇应用RFLP连锁图在番茄中定位QTL的论文。
之后,随着分子标记技术的不断发展以及许多物种中分子连锁图谱的相继建成,全世界出现了研究QTL的热潮,每年发表有关QTL研究的论文数量几乎呈指数增长(图5.1),显示了该研究领域的勃勃生机。
目前,QTL定位研究已在许多重要作物中展开,并且进展迅速。
本章主要介绍QTL定位的原理和方法。
图5.11986~1998年期间国际上每年发表有关QTL研究的论文的数量. 数据从英国BIDS信息系统检索得到第一节数量性状基因的初级定位QTL定位就是检测分子标记(下面将简称为标记)与QTL间的连锁关系,同时还可估计QTL的效应。
QTL定位研究常用的群体有F2、BC、RI和DH。
这些群体可称为初级群体(primary population)。
花药培养及其应用2
植物细胞和组织培养(Plant Cell and Tissue Culture)是一种利用离体培养细胞实现植物快速繁殖和品种改良的生物技术。
细胞组织培养在细胞或亚细胞的水平上进行遗传操作, 并不涉及重组DNA和有害外源基因的导入,不存在生物安全问题,所以它是一种安全的或者“绿色的”生物技术,一直受到人们的关注。
早期研究历史1902年Haberlandt发表了著名论文《植物细胞离体培养实验》,指出: 作为高等植物的器官和组织基本单位的细胞有可能在离体培养条件下实现分裂分化,乃至形成胚胎和植株。
这种见解后来被称为细胞全能性学说(cell totipotency)1951年Skoog 和Tsui(崔澂)采用加有IAA和腺嘌呤的培养基, 使烟草茎段的髓组织的细胞分裂和生长,并且分化形成不定芽。
这是人类第一次从离体培养的植物组织诱导出芽和植株。
1955年Miller 等从DNA的降解产物中分离出6-呋喃氨基嘌呤,发现它不仅可以代替腺嘌呤诱导烟草茎段分化芽,而且诱导芽分化的效力比腺嘌呤高三万倍,为诱导离体细胞的器官分化提供了有效的方法。
1958年Steward导单个来自胡萝卜根的悬浮细胞发育为成熟的胚胎,完全证明了Haberlandt 提出的细胞全能性学说。
至今已经在一千多种植物上,从各种类型的组织和细胞,甚至原生质体,诱导出胚胎和完整植株,从而为细胞工程研究和应用奠定了坚实的基础。
植物细胞组织培养研究主要领域1.植物细胞工程的理论基础:细胞全能性2胚培养和胚乳培养3.植物组织培养脱毒快速繁殖4、体细胞胚胎发生与人工种子5.体细胞无性系变异与育种6.原生质体培养和体细胞杂交7.花药和游离小孢子培养8.植物细胞大量培养和次生代谢产物利用参考书:朱至清,植物细胞工程,化学工业出版社,2003。
孙敬三、朱至清,植物细胞工程实验技术,化学工业出版社,2006。
花药培养及其应用朱至清(中国科学院植物研究所)一、花药培养诱导单倍体植物在植物学上,通常将具有两套染色体的植物叫做二倍体,二倍体植物有性过程产生的花粉(小孢子)和卵细胞分别具有一套染色体,被称为单倍体。
分子标记遗传图谱的构建方法---完整
分子标记遗传图谱的构建检测出的每个分子标记反映的都是相应染色体座位上的遗传多态性状态。
为了有效地分析利用分子标记所提供的遗传信息,人们希望知道不同分子标记在染色体上的相对位置或排列情况,也就是要构建分子标记的遗传连锁图谱。
利用DNA标记构建遗传连锁图谱在原理上与传统遗传图谱的构建是一样的。
其基本步骤包括:选择适合作图的DNA标记;根据遗传材料之间的DNA多态性,选择用于建立作图群体的亲本组合;建立具有大量DNA标记处于分离状态的分离群体或衍生系;测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型;对标记基因型数据进行连锁分析,构建标记连锁图。
至今为止,已构建了许多植物的高密度分子标记连锁图。
本章侧重介绍利用DNA标记构建分子遗传连锁图谱的原理与方法。
第一节作图群体的建立要构建DNA标记连锁图谱,必须建立作图群体。
建立作图群体需要考虑的重要因素包括亲本的选配、分离群体类型的选择及群体大小的确定等。
一、亲本的选配亲本的选择直接影响到构建连锁图谱的难易程度及所建图谱的适用范围。
一般应从四个方面对亲本进行选择,首先要考虑亲本间的DNA多态性。
亲本之间的DNA多态性与其亲缘关系有着密切关系,这种亲缘关系可用地理的、形态的或同工酶多态性作为选择标准。
一般而言,异交作物的多态性高,自交作物的多态性低。
例如,玉米的多态性极好,一般自交系间配制的群体就可成为理想的RFLP作图群体;番茄的多态性较差,因而只能选用不同种间的后代构建作图群体;水稻的多态性居中,美国康乃尔大学S.D.Tanksley实验室1988年发表的RFLP连锁图谱是以籼稻和爪哇稻之间的杂交组合为基础构建的(McCouch et al.1988)。
在作物育种实践中,育种家常将野生种的优良性状转育到栽培种中,这种亲源关系较远的杂交转育,DNA多态性非常丰富。
第二,选择亲本时应尽量选用纯度高的材料,并进一步通过自交进行纯化。
第三,要考虑杂交后代的可育性。
亲本间的差异过大,杂种染色体之间的配对和重组会受到抑制,导致连锁座位间的重组率偏低,并导致严重的偏分离现象,降低所建图谱的可信度和适用范围;严重的还会降低杂种后代的结实率,甚至导致不育,影响分离群体的构建。
小麦早熟DH群体的构建及其性状表现
小麦早熟 D H群 体 的构 建及 其性 状 表 现
董春林 , 畅志 坚 , 晓军 , 晓涛 张 阎
( 山西省农业科学 院作物遗传研究所 , 山西 太原 0 0 3 ) 30 1
摘 要: 通过对组合辽春 1 ×C 2 5进行 花药培养 , O号 H7 获得小麦早熟 D H系 , 并对与熟期相关的性状( 包括
及 分子 图谱 构 建 等研 究 。 关 键 词 : 麦 ; H群 体 ; 熟 ; 量 相 关 性 状 小 D 早 产
中 图分 类号 :5 2 1 3 S 1. 0 文献标识码: A 文 章 编 号 :0 2 2 8 ( 0 0 0 — 0 4 0 1 0 — 4 1 2 1 )9 0 1 — 3
拔节 、 抽穗 、 开花 、 成熟 4个时期 ) 及与产量相关 的农艺性状 ( 包括株 高 、 穗长 、 有效穗数 、 每株颖花数 、 每株结 实数 、 结实率 、 干粒质量等 ) 进行了调查与简单分析。结果表 明, H群体 中各个性状与双亲之 间均 出现 明显 D 差异 , 且呈现 出数量性状的特点 , 表现为连续变异 , 这便于进行小麦数 量性 状的遗传分析 、 早熟基因的定位
山西农业科学 2 1 ,89 :4 1 0 0 3 ( )1 ~ 6
di 036 /i u10 - 4 1 0 0 90 o: . 9 .s. 2 2 8 . 1 . . 1 9 js 0 2 0 4
分子标记遗传图谱的构建方法---完整
分子标记遗传图谱的构建检测出的每个分子标记反映的都是相应染色体座位上的遗传多态性状态。
为了有效地分析利用分子标记所提供的遗传信息,人们希望知道不同分子标记在染色体上的相对位置或排列情况,也就是要构建分子标记的遗传连锁图谱。
利用DNA标记构建遗传连锁图谱在原理上与传统遗传图谱的构建是一样的。
其基本步骤包括:选择适合作图的DNA标记;根据遗传材料之间的DNA多态性,选择用于建立作图群体的亲本组合;建立具有大量DNA标记处于分离状态的分离群体或衍生系;测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型;对标记基因型数据进行连锁分析,构建标记连锁图。
至今为止,已构建了许多植物的高密度分子标记连锁图。
本章侧重介绍利用DNA标记构建分子遗传连锁图谱的原理与方法。
第一节作图群体的建立要构建DNA标记连锁图谱,必须建立作图群体。
建立作图群体需要考虑的重要因素包括亲本的选配、分离群体类型的选择及群体大小的确定等。
一、亲本的选配亲本的选择直接影响到构建连锁图谱的难易程度及所建图谱的适用范围。
一般应从四个方面对亲本进行选择,首先要考虑亲本间的DNA多态性。
亲本之间的DNA多态性与其亲缘关系有着密切关系,这种亲缘关系可用地理的、形态的或同工酶多态性作为选择标准。
一般而言,异交作物的多态性高,自交作物的多态性低。
例如,玉米的多态性极好,一般自交系间配制的群体就可成为理想的RFLP作图群体;番茄的多态性较差,因而只能选用不同种间的后代构建作图群体;水稻的多态性居中,美国康乃尔大学S.D.Tanksley实验室1988年发表的RFLP连锁图谱是以籼稻和爪哇稻之间的杂交组合为基础构建的(McCouch et al. 1988)。
在作物育种实践中,育种家常将野生种的优良性状转育到栽培种中,这种亲源关系较远的杂交转育,DNA多态性非常丰富。
第二,选择亲本时应尽量选用纯度高的材料,并进一步通过自交进行纯化。
第三,要考虑杂交后代的可育性。
亲本间的差异过大,杂种染色体之间的配对和重组会受到抑制,导致连锁座位间的重组率偏低,并导致严重的偏分离现象,降低所建图谱的可信度和适用范围;严重的还会降低杂种后代的结实率,甚至导致不育,影响分离群体的构建。
第3章-分子图谱的构建(1)
2、基因重组和连锁理论
■ 细胞减数分裂中,非同源染色体上的基因相互独立,
自由组合;同源染色体上的基因产生交换和重组,交换的频 率随基因间的距离的增加而增大。
■ 位于同一染色体上的基因在遗传中一般倾向于维系在
一起,表现为连锁(linkage);它们之间的重组是通过一 对同源染色体的两个非姊妹染色单体之间的交换来实现的。
■ 重组型配子占总配子的比例称为重组率 (r)
重组型配子数 重组率 (%) = ———————— x 100
配子总数
重组率的高低取决于交换的频率,而两对基因之间的 交换频率取决于它们之间的直线距离。
重组率可用来表示基因间的遗传图距,图距单位用厘 摩(centi-Mogan,cM)表示,1 cM的大小大致符合1% 的重组率。
第3章 分子图谱的构建
一、作图群体的发展 二、图谱构建的基本理论 三、数据处理 四、图谱的完善 五、比较基因作图
遗传作图 (Genetic mapping) 即遗传图谱的构 建。它是利用遗传学的原理和方法,构建能反映 基因组中遗传标记之间遗传关系的图谱。
传统遗传图中的遗传标记主要是形态学标记。 形态学标记的数量不多,但利用形态学标记作图 的时间很长,在二十世纪的前八十年主要是利用 形态学标记作图。
多点测验通常也采用似然比检验法。对于 m!/2种可能的基因排列顺序,都可以得到一个 各自最大的对数似然值(log-likelihood)。比 较这些可能的排列,对数似然值最大者即为最 佳的顺序。
(3)交换干扰与作图函数
随着两基因间距离的增大,染色体上两基因座位之 间便有可能在两个地方同时发生遗传物质的交换,即双 交换。
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大白菜和白菜群体的遗传结构分析
大白菜和白菜群体的遗传结构分析刘文;萧凤回;武剑;徐东辉;王晓武【摘要】遗传结构分析能够提供个体的血统来源及其组成信息,是一种重要的遗传关系分析工具.研究选取位于白菜10个染色体上的13对SSR引物,对不同来源的58份大白菜和33份白菜DH系进行了遗传结构分析.13对SSR引物共检测到43个多态性位点,平均每对引物的多态性条带为3.31.多态性条带频率平均为0.30,反映位点多态性水平的PIC值的变幅为0.40~0.71,平均为0.55.根据基于模型的结构分析结果,将91份DH系分成6个群体,4个大白菜群体和2个白菜群体.分析提供了每份材料来源于不同群体的遗传组成比例,发现除各个大白菜群体之间和各个白菜群体之间存在基因交流之外,也存在大白菜群体和白菜群体之间的基因交流.6个群体与材料的来源地、抗热性和品种类型等有明显的对应关系.【期刊名称】《云南农业大学学报》【年(卷),期】2011(026)002【总页数】8页(P156-163)【关键词】大白菜;白菜;群体;遗传结构;SSR;DH系【作者】刘文;萧凤回;武剑;徐东辉;王晓武【作者单位】云南农业大学,农学与生物技术学院,云南,昆明,650201;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京,100081;云南农业大学,农学与生物技术学院,云南,昆明,650201;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京,100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京,100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】S603.2;S634白菜类蔬菜 (Chinese cabbage group,染色体组AA,2n=2x=20)是十字花科(Cruciferae)芸薹属 (Brassica)芸薹种 (B.campestris L.)中的栽培亚种群[1],是我国重要的蔬菜类作物之一。
白菜类蔬菜的异交率极高,在长期的自然栽培条件下发生了广泛的变异,形成了很多栽培亚种或变种,其复杂的遗传组成为种质资源整理及育种工作造成了很大的困难。
【国家自然科学基金】_dh群体_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
科研热词 小麦 dh群体 甘蓝型油菜 水稻 qtl 遗传连锁图谱 籼粳后代 盐碱胁迫 株高 普通小麦 大白菜 含油量 qtl定位 qtl分析 面团品质 蔗糖浓度 苜蓿 胚芽鞘长 耐冷 细胞核隐性雄性不育 简单重复序列 相关序列扩增多态性 根长 杂种优势位点 整穗发芽 接种量 指标 抗根肿病基因 悬浮培养 序列分析 小孢子 基因定位 坛紫菜 吹泡 双单倍体 单倍体 动态qtl 加性qtl 分子标记 克隆 光温敏核雄性不育 倍性鉴定 上位性 srap qtl互作效应 qtl-近等基因系 dh作图群体 bsa aflp 4-d浓度
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词 水稻 锚定标记 遗传图谱 穗下节长度 白粉病 数量性状位点(qtl) 数量性状位点 抽穗期 抗倒伏性 成株抗性 大白菜 叶绿素含量 加倍单倍体(dh) 功能叶 ssr qtl分析
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 科研热词 水稻 小麦 遗传算法 胚芽鞘长度 胚根长度 籽粒淀粉含量(gsc) 穗颈长 株高 柔性三坐标测量机 条件qtl 数量性状位点(qtl) 叶鞘 参数标定,误差修正 动态qtl 加倍单倍体(dh) 优化 上部节 qtl分析 qtl dh群体 "永久f2"群体 推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 4 4 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
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s i s o f QT L o f t i p b u r n i n C h i n e s e . T h e ma p w a s c o n s t r u c t e d b a s e d o n 7 4 I n De l s ma r k e r s a n d 3 7 S S R s ma r k e r s u s i n g
g r o u p s, i nc l u d e d 1 08 g e ne t i c ma r k e r s a n d c o v e r e d 1 0 0 4. 7 c M wi t h a n a v e r a g e d i s t a n c e o f 9.3 0 c M .T he ma p
,
( 1 . C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e s , T i a n j i n No r ma l Un i v e r s i t y, T i a n j i n 3 0 0 3 8 7, Ch i n a ; 2 . T i a n j i n Ke r n e l V e g e t a b l e R e s e a r c h I n s t i t u t e, T i a n j i n 3 0 0 3 8 4, C h i n a; 3 . S c h o o l o f En v i r o n me n t a l S c i e n c e a n d
DNA s a mp l e s e x t r a c t e d f r o m a d o u b l e d h a p l o i d p o p u l a t i o n o b t a i n e d t h r o u g h mi e r o s p o r e c u l t ur e f r o m t he Fl b e t we e n
谱 。利 用 J o i n M a p 4 . 0软 件 , 初 步 构 建 了 一 张覆 盖基 因组 长 度 为 1 0 0 4 . 7 c M、 平 均图距为 9 . 3 0 c M 的 大 白 菜 遗 传 连 锁 图, 该 图谱 包 含 1 2个 连 锁 群 、 1 0 8个 标 记 位 点 。该 图 谱 能 有 效 地 用 于 大 白菜 干 烧 心 Q T L定 位 。 关键词 : 大 白菜 ; 干烧 心 病 ; D H群 体 ; 遗 传 图 谱 中图分类号 : ¥ 6 3 4 . 0 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0— 7 0 9 1 ( 2 0 1 5 ) 0 2— 0 1 5 6— 0 5
t wo ho mo z y g o u s p a r e n t s : B 1 2 0 a n d Bl a c k 2 2 7. By u s i n g J o i n Ma p 4. 0 s o f t wa r e a n a l y s i s , t he ma p c o n s i s t e d 1 6 6 8 / h b n x b . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 2 8
Co n s t r u c t i n g Ge n e t i c Li n ka g e Ma p o f Chi n e s e Ca b ba g e
E n g i n e e r i n g , T i a n j i n U n i v e r s i t y , T i a n j i n 3 0 0 0 7 2 , C h i n a )
Abs t r a c t: A mo l e c u l a r g e n e t i c ma p o f Ch i n e s e c a b b a g e wa s c o n s t r u c t e d, wh o s e a i m t h a t t he l o c a t i o n a n d a n a l y -
wi t h D o u b l e Ha p l o i d( DH)P o p u l a t i o n
LI U J u n — f e n g , ZHANG Bi n , LI Me i , L I U L i 。 W EN Fe n g — y i n g
华 北 农 学报 ・ 2 01 5, 3 0( 2): 1 5 6- 1 6 0 ^n- ^ 刚髓 一 — _ ■
0
剁删 ●= 篁 雠
兰 善
利用 D H 群 体 构 建 大 白菜 分 子 遗 传 图谱
刘俊 峰 , 张 斌 , 李 梅 , 刘 莉 , 闻凤 英
( 1 . 天 津 师 范 大 学 生命 科 学 学 院 , 天津 3 0 0 3 8 7 ; 2 . 天 津 科 润 蔬 菜 研究 所 , 天津 3 0 0 0 7 2 ) 3 0 0 3 8 4 ; 3 . 天津大学 环境科学与工程学院 , 天津
摘要 : 构 建 大 白 菜 分 子 遗 传 图谱 , 为 大 白菜 干 烧 心 Q T L定 位 和 分 析 奠 定 基 础 。 以大 白菜 感 病 品种 B 1 2 0和 大 白菜 抗病品种黑 2 2 7为 亲 本 建 立 的 D H 系 为作 图 群体 , 基于所筛选出的 7 4对 I n D e l 标记 和 3 7对 S S R标 记 构 建 分 子 遗 传 图