RFLP和RAPD遗传标记技术及其在昆虫学中的应用
DNA 分子标记技术及其在真菌中的应用
分子标记技术及其在真菌中的应用摘要对RFLP、AFLP、SSR、SNP这些常用的DNA 分子标记技术的原理、特点以及其在真菌中的应用进行了综述。
关键词分子标记；RFLP； AFLP；SSR；SNP；真菌遗传标记(Genetic marker) 是研究生物遗传变异规律及其物质基础的重要手段。
它具有2个基本特征,即可遗传性和可识别性。
因此,生物中任何有差异表型的基因突变型均可作为遗传标记。
随着遗传学的不断发展,遗传标记的种类和数量也不断增加。
目前,应用较为广泛的遗传标记有形态标记(Morphologi2cal maker) 、细胞标记(Cytological maker) 、生化标记(Biochemical maker) 和分子标记(Molecular maker) [1]。
形态标记指植物的外部形态特征(矮秆、紫鞘、卷叶等) ；细胞标记主要是染色体的核型(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) ；生化标记主要包括同工酶和等位酶标记。
这3 种标记都是基因表达的结果,是对基因的间接反映,标记数目有限,多态性较差,易受环境条件的影响。
而分子标记是直接在DNA 分子上检测生物间的差异,是在DNA 水平上遗传变异的直接反映。
1 分子标记及其特点分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种较为理想的遗传标记形式,它以蛋白质、核酸分子的突变为基础,检测生物遗传结构与其变异。
分子标记技术从本质上讲,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生物个体之间的差异。
分子标记大多以电泳谱带的形式表现，大致可分为三大类。
第一类是以分子杂交为核心的分子标记技术，包括限制性片段长度多态性标记（Restriction fragment length polymorphism, 简称RFLP标记）、DNA指纹技术（DNA Fingerprinting）、原位杂交（in situ hybridization）等；第二类是以聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction ,简称PCR反应）为核心的分子标记技术，包括随机扩增多态性DNA标记（Random amplification polymorphism DNA, 简称RAPD标记）、扩展片段长度多态性标记（Amplified fragment length polymorphism, 简称AFLP标记）、简单序列重复标记（Simple sequence repeat, 简称SSR标记）、序标位（Sequence tagged sites, 简称STS标记）、序列特征化扩增区域（Sequence charactered amplified region, 简称SCAR标记）等；第三类是一些新型的分子标记，如：单核苷酸多态性（Single nuleotide polymorphism, 简称SNP标记）、表达序列标签（Expressed sequences tags, 简称EST标记）等。
DNA分子标记技术的研究与应用
DNA分子标记技术的研究与应用一、本文概述本文旨在对DNA分子标记技术的研究与应用进行全面的概述。
DNA分子标记技术作为现代分子生物学领域的一项重要工具，已经在生物学研究、遗传育种、疾病诊断等多个领域展现出广泛的应用前景。
本文首先介绍了DNA分子标记技术的基本概念、发展历程以及主要类型，包括限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性DNA（RAPD）、扩增片段长度多态性（AFLP）和单核苷酸多态性（SNP）等。
接着，文章详细阐述了这些技术在不同领域中的具体应用，包括基因克隆、基因定位、遗传图谱构建、物种亲缘关系分析、基因表达和调控研究等。
本文还讨论了DNA分子标记技术在实践应用中面临的挑战和未来发展趋势，如高通量测序技术的结合、大数据分析的利用以及生物信息学的进一步发展等。
通过本文的综述，旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供一个全面、深入的了解DNA分子标记技术的平台，以促进该技术的进一步发展和应用。
二、DNA分子标记技术的基本原理与类型DNA分子标记技术是一种直接以DNA多态性为基础的遗传标记技术，其基本原理在于利用DNA分子在基因组中存在的丰富的多态性，通过特定的技术手段将这些多态性转化为可识别的遗传信息，从而实现对生物个体或群体的遗传差异进行精确分析。
这种技术以其高度的准确性、稳定性和多态性，在生物学研究、遗传育种、种质鉴定、基因定位、分子育种、疾病诊断等领域中得到了广泛应用。
基于DNA-DNA杂交的分子标记技术：这类技术主要包括限制性片段长度多态性（RFLP）和DNA指纹技术。
它们通过比较不同个体或群体间DNA片段的杂交信号差异，揭示出基因组中的多态性。
这类标记具有稳定性高、共显性遗传等特点，但操作复杂、成本较高。
基于PCR的分子标记技术：随着聚合酶链式反应（PCR）技术的出现和发展，基于PCR的分子标记技术应运而生。
这类技术包括随机扩增多态性DNA（RAPD）、扩增片段长度多态性（AFLP）和序列特征化扩增区域（SCAR）等。
ISSR标记技术及其在遗传多样性研究中的应用
ISSR 标记技术及其在遗传多样性研究中的应用谢佳燕 张知彬3(中国科学院动物研究所农业虫鼠害综合治理国家重点实验室,北京,100080)摘要:ISSR (Inter 2S imple Sequence Repeat )技术是在PCR 中直接使用微卫星序列进行DNA 扩增的一种DNA 分子标记。
文章主要介绍了ISSR 标记的原理、方法、特点及其在遗传多样性研究中的应用。
ISSR 标记方法具有无需知道任何靶标序列的微卫星背景信息、遗传多态性高、检测快速等特点,在遗传多样性研究中具有广泛的应用前景。
关键词:ISSR 技术;应用;遗传多样性中图分类号:Q751 文献标识码:A 文章编号:1000-1050(2004)01-0077-07I nter 2Simple Sequence R epeat and Applicationin the R esearch of G enetic DiversityXIE Jiayan ZH ANG Zhibin(State K ey Laboratory o f Integrated Management o f Pest Insect and Rodentsin Agriculture ,Institute o f Zoology ,the Chinese Academy o f Sciences ,Beijing ,100080)Abstract :The purpose of this review is to introduce principles ,methods ,characteristics and applications of a new DNA marker ,inter 2simple sequence repeat (ISSR ),which inv olves the use of microsatellite sequences directly in the polymerase chain reaction (PCR )for DNA amplification 1ISSR using SSR -based primers is a very useful system for efficient retrieval and analysis of genetic in formation in eukary otes 1The ISSR technique tests fast ,requires very little genomic sequence data and screens s o many polym or 2phisms in an assay 1The advantages of ISSR should make this marker system used widely in the research of genetic diversity 1K ey w ords :ISSR ;Application ;G enetic Diversity 近年来,随着分子生物学的迅速发展,DNA 分子标记技术广泛地应用于群体遗传多样性和保护生物学的研究,如限制性片段长度多态(RF LP )、随机扩增多态性(RAPD )、微卫星(Microsatellite )和扩增限制性片段长度多态分析(AF LP )等[1～8]。
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
遗传学中的分子标记技术
遗传学中的分子标记技术遗传学是研究遗传现象的一门学科，而分子标记技术则是其中的一个重要领域。
它不仅可以帮助我们研究物种间的遗传联系，还可以应用于医学和农业领域，为人们的生活带来更多便利和进步。
本文将介绍遗传学中的分子标记技术，探讨其在实践中的应用以及未来的发展方向。
一、分子标记技术简介分子标记技术是利用分子水平的遗传标记对个体、品系或群体进行鉴别、分类、分子配对等分析的一种技术。
目前常用的几种分子标记技术包括限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性（RAPD）、序列标记位点（SSR）和单核苷酸多态性（SNP）等。
RFLP技术是一种基于DNA序列限制性切割位点的分析方法。
通过将基因组DNA切成不同的长度片段，然后对这些片段进行电泳分离，最后通过DNA探针的帮助确定特定位点的DNA序列。
RAPD技术则是一种无需事先知道DNA序列的技术，通过使用随机序列的寡核苷酸为引物进行PCR扩增，经过电泳分离后可以得到特定长度的DNA条带。
SSR技术则是利用序列中重复核苷酸序列的多态性，选取特定的序列扩增后进行电泳分离，得到条带后可以确定所研究物种基因组的遗传变异情况。
SNP技术则是一种最新的分子标记技术，它是基于单核苷酸变异位点的方法，通过测量单个碱基的点突变来分析遗传多样性。
二、分子标记技术的应用1.遗传分析分子标记技术在遗传学研究中可以用于基因型鉴定、亲缘关系分析、遗传多样性评估等方面。
例如，利用SSR技术可以分析豆科作物的遗传多样性，帮助育种学家定位有用的基因，并加速豆科作物的育种进程。
另外，RFLP技术还可以用于协助医学领域的DNA指纹分析，对于识别罪犯身份、证明亲子关系等方面都有巨大贡献。
2.病理学研究在病理学研究中，分子标记技术可以用于检测各种疾病的基因突变、表达谱的差异、重要调节基因的变化等。
例如，SNP技术可以用于筛查患有代谢性疾病的患者，SSR技术可以用于评价肿瘤的恶性程度。
3.农业领域分子标记技术在农业领域中的应用越来越普遍，可以用于作物品种鉴别、繁殖方式分析、作物改良等方面。
RFLP,SNP标记
RFLP的操作流程
RFLP具有以下特点：
RFLP遍布低拷贝编码序列，并且非常稳定，但 RFLP实验操作繁琐，检测周期长，成本高昂， 不适于大规模的分子育种。 可以用来测定多态性是由父本还是母本产生的， 也可用来测定由多态性产生的突变类型究竟是 由碱基突变或倒位、 还是由缺用
SNP标记技术，主要包括两个方面：SNP位点 的发现和SNP分型。 发现SNPs方法:包括直接测SNPs。 通常从待测定 的基因或ESTs提供的序列设计引物，扩增出目 的片段，对扩增产物进行双链测序。然后，还 要对所得序列进行排序并仔细鉴别真正的多态 性和由于测序误差而产生的差异。也可以通过 生物信息学相关软件查找预测SNP。
（三）分子信标技术 与Taqman技术相 似，分子信标技术也是在PCR反应体系种 加入荧光标记的探针与靶序列杂交，通过 仪器检测荧光值的变化，进行基因分型。 （四）焦磷酸测序法 焦磷酸测序法 是一种不依赖平板胶或毛细管电泳，不依 赖DNA的荧光标记/激发/检测体系的序列 分析技术，适用于已知SNP的序列验证及 基因分型。
优点：（1）SNP具有共显性，能获得的 标记数量多，易于实现高通量。 （2）SNP是基因组中最简单、最常见的 多态性形式，具有很高的遗传稳定性。 缺点:芯片设计成本高，由于DNA样品的 复杂性，有些SNP不能被捡起。
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SNP标记
基于DNA芯片技术的分子标记技术 核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)是美国学者 Lander E于1996年提出的第三代DNA遗 传标记。由于单个核苷酸改变而导致核酸 序列多态，即基因中的点突变。SNP 标 记可帮助区分两个个体遗传物质的差异。 人类基因组大约每 1250 bp SNP 出现一 次，已有2000多个标记定位于人类染色 体，对人类基因组学研究具有重要意义。 检测 SNP 的最佳方法是 DNA 芯片技术。
种质资源分析中RFLPRAPDAFLPSSR的比较研究
种质资源分析中RFLPRAPDAFLPSSR的比较研究种质资源分析是研究物种的遗传多样性和亲缘关系的重要手段之一、其中，RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)、RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)、AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) 和SSR (Simple Sequence Repeat) 是四种常用的分子标记技术。
以下是对这四种技术的比较研究详解：1.RFLP：RFLP技术是一种早期的分子标记技术，通过检测DNA的限制性内切酶切割产生的DNA片段的长度差异，从而分析基因座的多态性。
RFLP技术具有高度的稳定性和可重复性，适用于分析DNA序列中的比较大的多态性位点。
然而，该技术由于耗时、耗费精力和使用的放射性同位素等缺点，已逐渐被其他技术所取代。
2.RAPD：RAPD技术是一种基于随机引物扩增多态DNA片段的技术。
其原理是随机应变的引物与目标DNA中的功构象区结合，经为引物扩增产物进行电泳分离后，通过比较DNA带型的差异来分析物种间的遗传关系。
RAPD技术具有快速、简单和经济的优点，但因为扩增产物的非特异性和多态性，其结果存在一定的误差和不可重复性。
3.AFLP：AFLP技术是一种基于PCR扩增的多态性位点标记方法。
它在RAPD的基础上引入了限制性内切酶切割，因此具有较高的清晰度和可重复性。
AFLP技术在物种间遗传多样性和亲缘关系研究中广泛应用，特别适用于对有限数量的DNA样本进行分析。
4.SSR：SSR技术是一种基于PCR扩增的微卫星位点标记方法，也被称为简单重复序列标记。
它通过特异性引物扩增不同物种DNA中的高度可变区域，然后利用电泳分离进行检测。
SSR技术具有高度多态性、遗传稳定性和高度重复性等优点，被广泛应用于种质资源分析和分子育种。
dna分子标记技术概述
dna分子标记技术概述DNA分子标记技术是一种基于DNA序列的分析方法，可以用来研究生物体的遗传变异和基因表达。
它是现代分子生物学和遗传学研究的重要工具之一，被广泛应用于农业、医学、生态学等领域。
DNA分子标记技术的基本原理是利用DNA序列的差异性，通过特定的方法将其转化为可检测的标记，然后利用这些标记来分析不同生物体之间的遗传关系和基因表达差异。
常用的DNA分子标记技术包括PCR-RFLP、RAPD、AFLP、SSR、SNP等。
PCR-RFLP是一种利用PCR扩增DNA片段后，通过酶切鉴定其长度差异的方法。
RAPD是一种利用随机引物扩增DNA片段后，通过其长度和数量的差异来分析不同生物体之间的遗传关系的方法。
AFLP是一种利用限制性内切酶和连接酶对DNA片段进行特异性扩增的方法。
SSR是一种利用特定的引物扩增含有重复序列的DNA片段的方法。
SNP是一种利用单核苷酸多态性来分析不同生物体之间的遗传关系和基因表达差异的方法。
DNA分子标记技术具有高度的灵敏性、准确性和可重复性，可以用来研究不同生物体之间的遗传关系、基因表达差异、基因型鉴定等问题。
它在农业领域的应用主要包括品种鉴定、遗传多样性分析、杂交种育种等方面。
在医学领域，DNA分子标记技术可以用来研究遗传疾病的发生机制、基因诊断、药物反应等问题。
在生态学领域，DNA分子标记技术可以用来研究物种多样性、种群遗传结构、生态系统功能等问题。
总之，DNA分子标记技术是一种重要的分子生物学和遗传学研究工具，具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善，它将在更多领域发挥重要作用，为人类的生产和生活带来更多的福利。
RFLP和RAPD技术原理和操作步骤
RFLP和RAPD技术原理和操作步骤原理：DNA分⼦⽔准上的多态性检验测定技术是施⾏基因组研讨的基础。
RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限⽌断⽚长度多态性)已被⼴泛⽤于基因组遗传图谱构建、基因定位以及有⽣命的物质⾼级演化和分类的研讨。
RFLP是依据不⼀样品种（个体）基因组的限⽌性内切酶的酶切位点碱基发⽣突变，或酶切位点之间发⽣了碱基的插进去、缺失，造成酶切断⽚体积发⽣了变动，这种变动可以经过特别指定探针杂交施⾏检验测定，因此可⽐较不⼀样品种（个体）的DNA⽔准的差别（即多态性），多个探针的⽐较可以稳固建⽴有⽣命的物质的⾼级演化和分类关系。
所⽤的探针为出处于同种或不⼀样种基因组DNA的克隆，位于染⾊体的不⼀样位点，因此可以作为⼀种分⼦标记(马克)，构建分⼦图谱。
当某个性状（基因）与某个（些）分⼦标记协同离合时，表明这个性状（基因）与分⼦标记连锁。
分⼦标记与性状之间交换值的体积，即表达⽬的基因与分⼦标记之间的距离，因此可将基因定位于分⼦图谱上。
分⼦标记克隆在质粒上，可以蕃息及保留。
不⼀样限⽌性内切酶割切基因组DNA后，所切的断⽚类型不同，因为这个，限⽌性内切酶与分⼦标记组成不⼀样组合施⾏研讨。
常⽤的限⽌性内切酶普通是HindⅢ，BamHⅠ,EcoRⅠ,EcoRV,XbaⅠ,⽽分⼦标记则有⼏个甚⾄于上千个。
分⼦标记越多，则所构建的图谱就越达到最⾼限度。
构建达到最⾼限度图谱是RFLP研讨的主重要的条⽬标之⼀。
使⽤随机引物扩增寻觅多态性DNA断⽚可作为分⼦标记。
这种办法即为RAPD(Random amplified polymorphic DNA ，随机扩增的多态性DNA)。
尽管RAPD技术诞⽣的时间很短, 但因为其独有特别的检验测定DNA多态性的形式以及迅速、简单⽅便的独特的地⽅,使这个技术已渗透于基因组研讨的多种⽅⾯。
该RAPD技术树⽴于PCR技术基础上,它是利⽤⼀系列(⼀般数百个)不⼀样的随机排列碱基顺着次序的寡聚核苷酸单链(⼀般为10聚体)为引物,对所研讨基因组DNA施⾏PCR扩增.聚丙烯酰胺或⽯花胶糖电泳离合,经EB染⾊或放射性⾃显影来检验测定扩增加产量物DNA断⽚的多态性,这些个扩增加产量物DNA断⽚的多态性反映了基因组相应地区范围的DNA多态性。
分子遗传标记及其在作物诱变遗传育种中的应用
知识介绍分子遗传标记及其在作物诱变遗传育种中的应用项友斌 高明尉(浙江农业大学原子核农业科学研究所 杭州 310029) 介绍了分子遗传标记中限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态DN A(RAPD)和多拷贝重复串联序列DN A微卫星与小卫星的基本概念和原理,以及它们在作物诱变遗传育种和品种改良中的应用。
关键词:R FLP R AP D 重复DN A序列 诱变育种 分子标记 植物育种中,一般都是通过亲本杂交与回交,从供体品种或野生种中将期望性状转到受体品种,达到改良的目的。
这种常规育种方法,往往要创造分离群体,经表型性状筛选,实现育种目标,需要经历较长时间。
并且,在一些多基因控制的数量性状、隐性基因控制的性状以及为获得对某一病原菌抗性需要在同一基因型中积累多个抗性基因的遗传改良中,采用常规方法往往难以奏效,而利用分子标记则易于取得成功。
因为分子标记把表型与基因位点连在一起,使一些难以在表型中区分的基因在较短时间里即可鉴别出来,从而提高了选择效率。
1.形态标记、生化标记和分子标记利用可分辨的表型性状作为遗传标记,在不同植物中已构建了遗传图谱。
但直到最近,用于作图的遗传标记还是那些影响形态性状的标记,包括花色、矮秆、白化苗及形态改变。
由于表型标记并非完善的指标,它不仅取决于遗传物质,还受生长环境的影响,许多环境因素有遮蔽基因的作用;有些表型标记作用太大,可能致死;而且形态标记的数量有限;故至今形态标记遗传图谱绘制的进展极其缓慢。
同功酶是一种中性的生化遗传标记,在一些植物的制图上已获得较大成功。
但同功酶在数量上也是有限的,它的表达经常被限制在一定发育时期和特定的组织中,极大地限制了它的广泛利用。
现在人们所说的分子标记,往往都是指DN A标记。
1975年,遗传学家Crodz icker等人首次描述了DN A限制性片段长度多态性(RFLP),1980年,建立了第一套人类根据DN A标记的遗传图谱,由此引发了建立其它真核生物DN A分子的标记遗传图谱。
RAPD技术
11
H
五. RAPD技术的缺陷
RAPD技术重复性，结果的可靠性低
模板质量和浓度
PCR循环次数
技术设备
短的引物序列 基因组DNA的复杂性
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六.解决办法
(1). 引物合成时需要满足以下两个条件：
2
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二. RAPD技术的原理
图1. PCR过3程示意图
H
理论基础：不同物种的基因组中与引物相匹配 的碱基序列的空间位置和数目都有可能不同， 所以，扩增产物的大小和数量也有可能不同， 这些差异可以通过凝胶电泳显示出来。
基于这种理论，Williams将通常PCR扩增中使用 的两个特定序列的引物改为单一的由10个碱基 构成的随机序列引物，并运用大量不同序列的 引物进行扩增，最后经琼脂糖凝胶电泳分离和 EB染色来检测DNA片段的多态性。
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5. RAPD技术在珍稀濒危植物研究 和保护中的作用
RAPD技术不仅可以广泛应用于比较遗传多 样性的复杂程度、探讨物种的系统发育情 况及种质资源的鉴定等诸多方面,而且还为 珍稀濒危植物的研究和保护提供了理论依 据,因此RAPD技术在研究珍稀濒危植物遗传 多样性方面有着广泛的应用前景。
10
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四. RAPD技术的优点
1.与RFLP法相比，RAPD法所需的模板DNA量少，要求纯 度低，操作快，且无需知道DNA 序列的信息，而且获得基 因图谱较迅速，标记密度大。 2. 不需要对每一种微生物进行鉴定，但需要筛选和比较随 时间变化的不同样品中微生物的变化情况。 3.RAPD反应引物是随机排列的，无须专门设计，且引物较 短(一般9~20 bp）故引物合成费用低，总成本低。
基因扩增技术在种群遗传学中的应用
基因扩增技术在种群遗传学中的应用随着科学技术的不断发展，基因扩增技术在种群遗传学中得到了广泛应用。
基因扩增技术是一种将DNA扩增成大量同一序列的方法，主要包括PCR、RFLP、RAPD、AFLP和Microsatellite等。
这些技术已经成为了种群遗传学中不可或缺的分子工具，对于研究种群之间的遗传差异、基因流动、分化和进化等方面都具有重要作用。
一、微卫星技术在种群遗传学中的应用微卫星是一种长度在1-6bp之间、重复序列数目在2-50之间的DNA序列，特别是在非编码区域中。
微卫星技术因其灵敏度高、稳定性好、有多态性，尤其适用于种群间遗传差异的研究。
使用微卫星技术又称SSR（Simple Sequence Repeat）技术，其主要思想是利用PCR扩增多个微卫星位点，并检测多样性。
在分子进化、弥补遗传数据的缺失等方面，微卫星技术都取得了重要的研究突破，尤其在动植物的遗传分化、种间关系、人类祖先进化等领域尤为重要。
二、RAPD技术在种群遗传学中的应用RAPD技术是一种以随即引物为基础，利用PCR技术扩增核酸片段的方法，依托于有效的PCR反应和快速的生物信息统计，RAPD技术具有快速、灵敏、具有广泛可用性等特点。
其主要优点是在从多个参考种间关系的分析过程中能够同时检测多个位点，其结果能够为数目较多的研究提供遗传基础。
RAPD技术作为种群遗传学领域中的重要技术手段，既可以用于检测种群内遗传多态性，也可以判断种群之间的遗传分化程度，并揭示生物不同种群之间的遗传关系。
三、AFLP技术在种群遗传学中的应用AFLP（Amplified Fragment Length Polymorphism）技术是近年来发展起来的一种新的分子标记技术。
AFLP方法首先通过引物选择筛选系统酶切后的DNA片段，然后通过PCR扩增产生的片段选取、分析、测序等一系列处理，得到有效的遗传标志，最终得出一组与DNA序列相关的AFLP分子标记。
DNA分子标记技术及其应用
DNA分子标记技术及其应用摘要：分子遗传标记是近年来现代遗传学发展较快的领域之一。
本文系统阐述了DNA分子标记的概念，以及RFLP、RAPD、ALFP、STS、SSR和SNP为代表的分子标记技术的原理和主要方法，并简单介绍了DNA分子标记技术的应用。
最后探讨了其进展以及存在的一些问题。
关键词：分子标记；应用分子遗传标记技术作为一种新的分子标记技术，在分子生物学特别是在分子遗传学的研究中得到了广泛的应用和发展，其所构建的遗传图谱具有高度的特异性。
与其它遗传标记相比较，DNA分子标记具有诸多优点，如：遗传稳定，多态性高，多为共显性，数量丰富，遍及整个基因组，操作简便。
这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面，成为分子遗传学和分子生物学研究与应用的主流之一。
1DNA分子标记的概念遗传标记是基因型特殊的易于识别的表现形式，在遗传学的建立和发展过程中起着重要作用。
从遗传学的建立到现在，遗传标记的发展主要经历了4个阶段，表现出了4种类型：1形态标记（Morphological Markers），指生物的外部特征特性,包括质量性状作遗传标记和数量性状作遗传标记；2细胞标记（Cytological Markers），主要指染色体组型和带型；3生化标记（Biochemical Markers），指生物的生化特征特性，主要包括同工酶和贮藏蛋白两种标记；4DNA分子标记（Molecular Markers）是以生物大分子（主要是遗传物质DNA）的多态性为基础的一种遗传标记。
前3种标记是对基因的间接反映,而DNA分子标记是DNA水平遗传变异的直接反映。
与其它遗传标记相比较，DNA分子标记具有诸多优点，如：遗传稳定，多态性高，多为共显性，数量丰富，遍及整个基因组，操作简便。
这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面。
目前，被广泛应用的DNA分子标记主要有RFLP（限制性片段长度多态性）、RAPD（随机扩增多态性DNA）、ALFP（扩增片段长度多态性）、STS（序列标记位点）、SSR（简单重复序列）和SNP（单核苷酸多态性）等。
分子遗传标记的概念
分子遗传标记的概念
分子遗传标记是指在基因组中存在的具有多态性的DNA序列，它们可以用来区分不同个体、种群或品系之间的遗传差异。
常见的分子遗传标记包括限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性（RAPD）、微卫星（SSR）和单核苷酸多态性（SNP）等。
RFLP是一种早期的分子遗传标记技术，它通过酶切DNA分子并检测不同长度的DNA片段来鉴别基因型。
RAPD是一种PCR技术，它利用随机引物扩增DNA片段来产生多态性，但它的稳定性和可重复性较差。
SSR是一种基于DNA序列中微卫星位点多态性的标记技术，由于其高度多态性和稳定性，已成为许多动植物物种遗传多样性研究和育种工作中广泛应用的标记类型。
SNP是一种单个核苷酸变异，它在基因组中广泛存在，是目前最为常用的分子标记类型之一，其高度自动化和高通量的特点使其在基因组学、遗传学和生物技术等领域得到了广泛的应用。
总的来说，分子遗传标记是现代生物技术研究中不可或缺的工具，它们可以用来研究物种间的遗传关系、基因型分析、种质资源鉴定和育种等方面。
随着技术的不断发展，新的分子遗传标记类型也在不断涌现，这些技术的发展和应用将不断推动生物学和农业科技的发展。
第专题分子生物学技术在昆虫分类学中发展(ppt)
但是传统的形态学方法有不少的局限，例 如一些昆虫的形态特征不稳定、同种异型 和异种同型现象、近缘种，形态结构十分 相似等问题。
电子显微镜和扫描电子显微镜 的问世，使昆虫的形态学分类 达到了超微结构水平。
电子显微镜
热带火蚁 Solenopsis geminata
扫描电子显微镜
五、分子生物学方法
PCR技术常与RAPD技术结合应用，如 Kambhampati等(1992),应用RAPD-PCR技术
对蚊虫和蚜虫进行了分子系统学的研究。 Paskewitz(1993)用PCR技术识别按蚊种类。 此外，RFLP、RARDPCR、DNAfp等方法
也应用在同翅目蚜科、蝉科和叶蝉科等昆
虫的研究方面。直翅目蝗科、鞘翅目叶甲 科、鳞翅目凤蝶科等方面也有类似研究。
随着科学技术的进步以及各个学科的交叉渗透， 已有200多年历史的昆虫分类学也获得了极大的发 展。
DNA模型
常用的昆虫分类技术
一、形态学分类法（分支--数值分类法） 二、行为学方法（系统生物学） 三、遗传学方法 四、生化分类方法（酯酶、同工酶等） 五、分子生物学方法
一、形态学分类法
形态学分类法是传统的昆虫分类方法中最 基础的方法。该方法主要是根据形态结构 与功能相一致的原理。以昆虫的外部形 态．内部结构及各部分大小比例等特征为 依据，对昆虫进行分类鉴别。目前，昆虫 分类系统主要采用的形态学依据有：昆虫 的颜色和斑纹；翅的有无、性质以及翅脉 脉相：口器的类型及其在个体发育中的变 化；触角类型及节数：身体附属物类型及 其大小；马氏管的数目；生殖器官及其他 结构部位的形态特征。同时，昆虫的变态 类型、生活史、宿主范围及地理分布都是 重要的参考依据。
展的时代. 传统形态分类与现代分类技术的关系。
随机扩增多态性DNA标记技术
随机扩增多态性DNA标记技术参考周延清2005.生物实验室系列---DNA分子标记技术在植物研究中的应用. [北京]化学工业出版社P79-130一、引言随机扩增多态性DNA标记技术,检测出核酸碱基序列的变异，并且将这种变异以遗传标记的方式予以应用，使植物遗传学许多方面的研究产生了革命性的变化。
最早检测到的DNA水平的变化是限制性片段长度多态性（RFLP）。
但是，在过去一段时间，聚合酶链反应（Polymerase chain reaction, PCR）极大的影响了分子生物学几乎所有领域，而且基本程序被改进后，可以开发出多种检测核苷酸水平差异的方法。
不过，这些方法大多需要预先知道DNA片段序列的一些信息，以便根据已知的信息设计合成目的的DNA序列两端的引物，通过PCR选择性地扩增目的的DNA。
1990年，Williams等发表了一种检测核苷酸序列多态性的新方法，这种方法以PCR为基础，可不必预先知道DNA序列的信息。
随后，随机扩增多态性DNA技术（randomly amplified polymorphic DNA,RAPD）广泛地应用于植物和其它领域的研究中。
RAPD标记技术由于操作简便、快速、省时、省力、DNA用量少，迅速受到人们重视，并在农、林、医及植物和微生物学的各个领域中得到广泛应用，在基因定位与分离、连锁和系统演化等各方面取得了很大的进展。
二、RAPD标记技术的概念和原理任何生物种都具有特定顺序和结构的遗传物质---------DNA。
由于在生物进化过程中选择性的不同。
生物基因组DNA的不同区域表现出高度保守或高度变异的现象，具有不同的遗传多样性。
随机扩增多态性DNA（RAPD）标记技术是通过分析遗传物质DNA经过PCR扩增的多态性来诊断生物体内在基因排布与外在性状表现的规律的技术，由于片段被引物选择性地扩增，扩增了的片段能在凝胶上清晰地显现出来，这样就可以通过同种引物扩条带的多态性反映出模板的多态性，RAPD只需要一个引物，长度为10个核苷酸左右，引物顺序是随机的，因而可以在对被检测对象无任何分子生物学资料的情况下对其基因组进行分析。
rflp技术的原理与应用
RFLP技术的原理与应用1. 前言RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism）技术是一种分子生物学的重要工具，广泛应用于基因组研究、遗传检测、克隆筛选等领域。
本文将介绍RFLP技术的原理以及其在科研和医学领域中的应用。
2. RFLP技术的原理RFLP技术基于DNA的核酸序列变异情况，利用限制酶切酶对DNA进行切割，然后通过电泳技术对DNA片段进行分离和检测。
RFLP技术的基本步骤如下：•DNA样品的制备：从细胞或组织中提取DNA样品，并经过适当的纯化和浓缩处理。
•限制酶切：将提取的DNA样品与适当的限制酶切酶一起反应，使DNA在特定的位点发生切割。
这些限制酶切位点是由DNA序列中的特定核苷酸序列决定的。
•电泳分离：将经过限制酶切的DNA片段在琼脂糖凝胶上进行电泳分离。
由于DNA片段的长度不同，电泳后会在凝胶上形成不同的带状图案。
•DNA杂交：将电泳分离后的DNA片段转移到膜上，并与与之互补的标记探针进行杂交。
这些探针通常是放射性同位素或荧光标记的DNA分子，能够与目标片段进行特异性结合。
•探针检测：利用放射性测量或荧光成像技术来检测杂交的DNA片段，得到特定的带状图案。
3. RFLP技术的应用3.1 遗传疾病的诊断与筛查RFLP技术可以应用于遗传疾病的诊断与筛查。
在某些遗传病例中，特定的基因突变会导致限制酶切位点的改变，从而使得RFLP图谱发生明显变化。
通过对患者和正常人进行DNA样品的限制酶切与电泳分离，可以检测出这些差异，并进行病例的判定。
3.2 疾病易感性的研究RFLP技术可以用于研究不同个体间基因的差异，从而探究疾病易感性的相关基因。
通过在群体中比较RFLP图谱的差异，可以寻找和疾病易感性相关的基因座以及致病突变。
这对于进一步阐明疾病发病机制、预测风险以及开发个体化治疗手段具有重要意义。
3.3 基因克隆和转基因研究RFLP技术在基因克隆和转基因研究中也扮演着重要的角色。
rflp标记的名词解释
rflp标记的名词解释RFLP是"Restriction Fragment Length Polymorphism"（限制性片段长度多态性）的缩写，是一种基因分型技术，用于研究DNA序列的差异性。
通过观察DNA片段的长度变化，RFLP可以帮助人们了解基因座在个体之间的多态性，从而提供了一种分子遗传分析的方法。
一、RFLP的原理RFLP技术基于DNA序列的变异，而DNA的变异表现为序列中的一处或多处核苷酸序列发生突变。
这些变异会导致限制性内切酶切割DNA序列时产生不同的片段长度。
通过将DNA进行限制性内切酶消化，再通过凝胶电泳技术分离DNA片段，并通过特定的探针杂交以检测特定的片段，就可以确定个体之间的差异。
二、RFLP技术的应用1. 生物学研究：RFLP技术被广泛应用于生物学研究中，特别是用于研究种群遗传学、亲子关系以及进化等方面。
通过分析特定基因座的RFLP分型，可以推测个体或群体之间的亲缘关系、种群的遗传多样性以及基因座的分布情况，为生物学研究提供了宝贵的遗传数据。
2. 遗传疾病检测：RFLP技术在遗传疾病的检测与诊断中也有重要的应用。
许多遗传疾病与特定的基因突变有关，通过分析这些突变引起的RFLP变异，可以确定某些疾病的患病风险。
例如，围绝经期乳腺癌与BRCA1基因的RFLP分型相关，通过进行RFLP分析，可以预测遗传性乳腺癌的风险。
三、RFLP的优缺点1. 优点：RFLP技术在技术成熟的同时，具有高度可靠性和准确性。
通过分析特定基因座的RFLP分型，可以得出有关个体间遗传关系、多态性以及基因特征等信息。
此外，RFLP技术还具有较高的灵敏度，能够检测到充分稀释的DNA样本。
2. 缺点：然而，RFLP技术也存在一些局限性。
首先，该技术要求大量的DNA 样本，通常需要提取和纯化大量高质量的DNA，这在某些情况下可能是困难的。
此外，从样本收集到结果分析需要较长的时间，限制了该技术应用于实时或紧急情况的能力。
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。
RFLP,EST,RAPD,AFLP,微卫星SSR,线粒体DNA标记
1.RFLP限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism，缩写RFLP) 技术的原理是检测DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小。
因此凡是可以引起酶切位点变异的突变如点突变（新产生和去除酶切位点）和一段DNA的重新组织（如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化）等均可导致RFLP的产生。
技术路线：不同个体DNA的提取PCR扩增目的片断酶切凝胶电泳分开DNA片段转膜Southern杂交数据分析缺点：RFLP分析对样品纯度要求较高，样品用量大，且RFLP多态信息含量低，多态性水平过分依赖于限制性内切酶的种类和数量，加之RFLP分析技术步骤繁琐、工作量大、成本较高，所以其应用受到了一定的限制RFLP原理图示：2.RAPD原理：RAPD技术的全称是随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA)，此技术建立于PCR基础之上，使用一系列具有10个左右碱基的单链随机引物，对基因组的DNA全部进行PCR扩增，以检测多态性。
由于整个基因组存在众多反向重复序列，因此须对每一随机引物单独进行PCR。
单一引物与反向重复序列结合。
使重复序列之间的区域得以扩增。
引物结合位点DNA序列的改变以及两扩增位点之间DNA碱基的缺失、插入或置换均可导致扩增片段数目和长度的差异，经聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶电泳分离后通过EB染色以检测DNA片段的多态性。
原理示意图：若位点2处碱基发生改变，则技术路线：选择随机引物DNA的提取PCR反应凝胶电泳图谱分析RAPD的缺点：RADP图谱中某些弱带重复性较差，而且目前该法在引物长度和序列及应用的引物数目、扩增反应条件等实验技术方面未标准化，影响了不同条件下结果的可比性；每个标记含有的信息量小；有假阳性或假阴性结果；显性标记，无法区分从一个位点扩增的DNA片段是纯合的还是杂合的，无法进行等位基因分析。
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RFLP和RAPD遗传标记技术及其在昆虫学中的应用*陈 辉(西北林学院,陕西杨凌 712100) 80年代以来,伴随着分子生物学技术和生化技术的发展和完善,使生物遗传学、分子生物学、基因工程等学科的研究迅速深入,极大地丰富了人类对生命过程和本质的认识。
同时,以DNA遗传标记为代表的分子生物学研究技术,为生物分类学、系统学、遗传学、分子生态学提供了许多新的研究技术和方法,使人类可以通过对目标生物DNA分子特异位点或基因片段的分子标记,实现对生物遗传表型差异的控制、重组和鉴定,以及从分子角度研究生物生态机制。
RFLP和RAPD技术是生物DNA遗传标记中最为重要的研究手段,自诞生之日起就倍受青睐,广泛地应用于各生物类群的分子生物学研究。
然而,作为自然界种类和数量最多、生长繁殖最为迅速的昆虫,由于其种类繁多、生殖方式的多样化和多样的生存适应性变异和进化等特点,使昆虫遗传基础研究相对薄弱。
建立在DNA水平上的分子标记技术的出现,为昆虫遗传图谱的构建、系统发育关系的分析、昆虫分子适应机制的探索、昆虫抗菌多肽的鉴定、昆虫防治技术的提高以及植物抗菌基因工程的发展和应用开辟了一条新的途径。
1 RFLP标记技术原理和特点 限制性内切酶切片长度多态性(Restric-tio n Frag ment Length Po lymo rphism,简称RFLP),是指用限制性内切酶处理不同生物个体的DNA所产生的大分子片段的大小差异,这种技术是伴随分子杂交、放射性自显影技术而产生的,主要用于生物遗传连锁图的构建、遗传系谱分析和数量遗传研究等方面。
1.1 RFLP标记的原理由于生物在长期进化适应的过程中,在种、属间甚至在品种间同源DNA序列上的限制性内切酶识别位点出现差异,或者由于生物突变、重组等原因引起核苷酸发生替换、插入或缺失等,使同源生物限制性内切酶识别位点发生变化。
这样生物DNA经适当限制性内切酶切割形成长度不同的片段,加之电泳迁移率的不同,就会形成不同的DNA 片段谱带模型,通过与克隆的DNA探针进行Southern杂交和放射性显影,便能得到DNA的限制性片段多态性,从而构建生物DNA指纹图谱,为生物种、属间亲缘关系、系统发育关系和生物演化提供有力的证据。
1.2 RFLP标记的特点由于RFLP起源于生物基因组DNA的自然变异,使之一方面不受显影性关系、生物所处的生态环境和生物不同发育阶段、器官的影响,具有稳定遗传和专一性的特点;在数量上不受限制,可随机选取能代表整个基因组的RFLP标记,且每个标记变异大,检测方便;用于探测RFLP的克隆探针可随机选择,可以是核糖体DNA,也可以是总DNA。
另一方面,RFLP的等位基因具有共显性的特点,所以被广泛应用于多种生物的分析和指纹图谱的构建;RFLP具有种族特异性,对于分析一个分离群体的染色体片段具有重要Shaanxi Fo rest Science and T echnolog y陕西林业科技 N o.1,1999,pp.49～52 本文经西北农业大学袁锋教授审阅,特此致谢!价值,RFLP也是进行有益基因的分子标记定位、数量性状微效基因的质量化、杂交优势的理论探讨和预测的有效手段,为昆虫生理学、昆虫分子生物学和昆虫分子生态学的研究提供了新的技术。
但是,RFLP标记也有其不足,主要表现在大分子染色体DNA标记时,各种长度的DNA片段在电泳胶片上相互交盖,连成一片不能分辨,所以必须借助分子杂交手段,将某一标记的DNA片段作为探针进行分子杂交,使与探针有同源性的片段实现检测,这样造成RFLP技术操作复杂繁琐和放射性危害。
目前人们正在致力于寻找多功能的探针并试图将PCR和RFLP技术结合,使识别后的基因片段扩增以获得清晰的DNA谱带。
2 RA PD标记的原理和特点随机扩增多态DNA(Random Amplified Po lymo rphic DNA,简称RAPD)是J. Williams和J.Welsh两个研究小组于1990年同时提出的一种随机引物扩增,寻找多态DNA片段的遗传标记技术,它是建立在PCR技术基础上,以随机的寡聚脱氧核苷酸作为PCR反应引物,对基因DNA进行扩增而显示DNA图谱和对物种进行亲缘关系、系统发育分子水平的鉴别,以及分子生物学、分子生态学的研究。
2.1 RAPD标记的原理RAPD标记是以人工合成的各种核苷酸为引物,在一种热稳定DNA多聚酶(T aq po lymerase)的作用下,通过DNA多聚酶链式反应(Polymerase Chain Reactio n,简称PCR)技术扩增DNA片段,用电泳分离各种不同引物诱导产生的各种长度的DNA后,根据生物产生的DNA多态性进行分析和鉴定。
2.2 RAPD标记的特点RAPD标记的一个明显的特点使RA PD引物无特异性,可以用未知序列的基因组DNA作为模板,通过PCR扩增获得一组不连续的DNA片段,且RAPD所需引物较短,10个左右的寡核苷酸即可,引物可以人工合成,也可以购买现成的商品;其次,一套引物可用于不同生物,建立一套标准引物,便可用于生物种内多态性鉴定。
由于DNA 扩增仪的使用,使操作自动化程度高,分析量大,免去了RFLP中制备探针、同位素标记、Southern印迹法及分子杂交等步骤,从而构成了RAPD分析速度快,所需DNA样品少等优点。
尤其使RAPD标记可以在对生物种没有任何分子生物学研究基础的情况下,对物种进行基因组DNA指纹图谱的构建。
但是,由于RAPD是一种显性标记,所以不能区分一个位点扩增的DNA片断是纯合的还是杂合的。
另外,RAPD标记技术的再现性差,这就要求研究者对不同物种作大量的摸索工作,以确定每一物种的最佳引物和实验条件。
3 R FL P和RA PD标记技术在昆虫学研究上的应用 由于RFLP和RAPD遗传标记技术的众多优点,使之一出现就引起广泛的重视,并被广泛的应用于生物学各研究领域。
Welsh (1991)用三个引物对白鼠8个品系进行多态性分析;Shuichi(1992)研究11个水稻品系的RAPD扩增片段的多态性,并获得11个品系的相对遗传距离;Halw ard(1992)用RA PD研究花生品系之间进化的关系。
3.1 DNA遗传标记在昆虫分类学中的应用物种的进化本质是基因的进化,所以分子分类学(M olecular Systematics)可以在DNA水平上更准确地甚至是定量地分析物种的进化程度、遗传距离和系统发育。
Black 等(1992)首先将RAPD技术用于4种蚜虫的鉴别比较,他们采用4种10个碱基的随机50陕西林业科技1999年第1期引物对四种蚜虫进行RAPD反应,检测其扩增产物的多态性。
结果表明:根据电泳谱带可以区分四个种。
同时,检测种内不同生物型以及同一生物型内不同个体扩增产物的多态性,种群内不同个体之间扩增产物的多态性。
另外,Black等用RAPD技术检测和鉴定了蚜虫体内的两种寄生蜂,并对RAPD寄生的可靠性等作出了有价值的评价。
Black等(1993)应用RDNA的IGS基因探针进行RFLP分析,对目前已知的杂食性麦蚜9个小种(A—1)的生化型作了鉴别,证实了美洲食麦蚜起源于欧亚大陆,解决了美州食麦蚜与欧亚大陆食麦蚜之间的亲缘关系。
Osaka-ba等(1994)利用rDNA在进化上的保守性,将哺乳动物小鼠的rDNA用于珠形蟥(Panonychus)3个近缘种的系统关系的研究,证明了P.mor i与P.citri亲缘关系十分接近,为两个独立的种。
3.2 DN A遗传标记技术在昆虫分子生态学研究中的应用分子生态学是从基因水平研究生物之间的关系和生物与环境之间的关系。
目前, DNA遗传标记技术已被用于昆虫个体遗传标记;昆虫生殖策略、种群间迁移扩散关系、种群内遗传变异程度和种群间遗传分化程度的研究。
Blanchetot(1992)利用M13噬菌体DNA 探针和珠蛋白基因重复序列探针,研究苜蓿切叶蜂(Megachile r otund ata)的生殖策略,证明了每巢中的后代基本来自单一雌性,且在大多数情况下雌性只与单一雄性交配。
Lu (1994)将DNA重复序列标记技术应用于秋粘虫(S p odop ter a f r agip er da)的研究。
该物种两个种群的分布区有部分重叠,其中一个种群嗜食玉米,另一个种群则以水稻和饲料用草为食。
结果表明:DNA重复序列标记技术能将两个在形态上无法区分的种群完全的划分开。
同时,对秋粘虫种群迁飞、种群结构和生殖行为等也作了研究。
3.3 DNA遗传标记在害虫防治中的应用DNA遗传标记技术为揭示有害昆虫食物链各环节的相互关系提供了一种有效的分析方法和技术,使人们能够从生物之间营养、能量、信号的相互制约和依赖关系达到对目标昆虫种群的控制。
Blanchetot(1993)利用DNA遗传标记技术研究了非洲稚虫和中间寄主非洲舌蝇之间的遗传依赖关系,以及非洲舌蝇自交系和基因连锁图谱,为非洲舌蝇的生物防治靶目标的设计提供了依据。
Raymo nd(1991)用此技术研究了库蚊(Culex p ip iens)对有效磷农药抗性产生和扩散的机制,证明导致库蚊抗性产生的酯酶B2基因的扩散具有单一起源,并通过迁飞扩散到不同地区。
此外,国内外众多研究者将DNA遗传标记技术应用于昆虫对化学农药的敏感和抗性基因的筛选、昆虫抗药性产生的机制、害虫的基因防治、抗虫基因植物的人工构建等多方面。
Rohm(1987)利用T i质粒为载体成功地将苏云金杆菌的 内毒素基因(Bt基因)转入烟草中;Davis(1989)和McCow n(1991)将抗虫Bt基因导入番茄和杨树中;卞学渝、韩一凡(1997)利用RAPD技术对杨树抗云斑天牛基因连锁标记筛选,为抗虫植物的人工构建奠定了基础。
3.4 DNA遗传标记技术在昆虫分子生物学中的应用由于昆虫分子生物学是从基因或分子水平研究和揭示昆虫生长、繁殖以及种群构成的机制,所以RFLP和RAPD标记技术在昆虫分子生物学中得到广泛的应用。
Benedict(1993)用果蝇Hsp70基因编码区为遗传标记探针,克隆了中美洲疟蚊(A nop heles albimanus)的热休克基因,从基因与昆虫谷胱甘肽S转氨酶的活性研究了昆虫对杀虫剂的抗药性。
Kum ar(1995),M ckey511999年第1期陕西林业科技(1995)和Salazr(1994)分别利用RAPD技术对蚊虫酯酶基因、淀粉水解酶基因和5SRNA基因、果蝇蛋白质二硫键异构酶 基因和按蚊细胞骨架肌动蛋白质基因进行了定位研究。
Skinner(1991)用DNA遗传标记技术从烟草天蛾(Manduca sex ta)、甜菜夜蛾(Sp odop tera ex igue)、烟芽夜蛾(H elothis Virescens)的血淋巴中分离到7种麻痹多肽的基因;Maeda(1989)、Eldridg e(1992)已将昆虫利尿激素基因和保幼激素酶基因用于基因工程杆状病毒;Kaw ano(1992)从家蚕和美洲棉铃虫中分离到两种激活性外激素生物合成神经肽的基因。