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和定位有关的基本概念

已有 4518 次阅读 2011-5-24 07:49 |个人分类:专业随笔|系统分类:科研笔记

   凭自己的理解,随便写点东西.点到为止,不做严格的推导,也不刻意提供参考文献,如有误导概不负责.
1 定位的对象:性状
    性状可以分成两类:质量性状和数量性状.不过这样分还是有点问题.从定位的角度看,分为简单性状和复杂性状比较好.所谓简单性状是指其分离符合孟德尔分离的性状,而复杂性状的分离比不符合孟德尔定律,常常表现为连续分布或者正态分布.
    要对性状进行准确定位的前提:性状能进行准确的表型鉴定,如果性状受环境影响大,能在特定的条件下进行准确的表型鉴定.如果不能获得准确的表型数据,那也不用考虑定位了,或者换个性状来定.
2 什么叫定位
    定位的对象是性状.性状是由基因决定的(可以这样简单的理解,不过性状不只是基因或者单个基因决定的),当然我们就很想知道决定性状的基因是哪个.从图位克隆的角度出发,我们需要知道它在基因组的哪个位置.确定其在基因组中的位置,这叫定位.
    这里的基因组常常考虑的是核基因组.基因组由不同的染色体组成,例如水稻12条染色体,每条染色体都有自己的名字.水稻全基因组序列都有了,所以每条染色体的序列已知.对定位来说只是定到哪条染色体上,当然太粗糙了.因为1条染色体上有太多的基因.所以得想办法得在每条染色体上作标记,把染色体分为不同的区段,不如A B C D E....Z,如果定在第1染色体的A B区段,当然比第在第1染色体更精确.当然按照同样的方法,在A B区还可以进一步细分,这样不段的缩小区间,直到发现性状控制的基因并得到确认.
    很显然有个问题,这里用来区分染色体的A B C D E是些什么东西?分子标记.
3 分子标记
    作定位,当然离不开标记.因为所谓的定位就是要搞清楚,控制表型的基因是和哪个标记连锁或者位于哪两个标记间.接2的话题,你怎么判断基因是在哪个染色体上,或者在哪两个分子标记间?
    这得利用作图群体。作图的基本理论依据有两个:1 孟德尔遗传定律 2 连锁定律。
    根据孟德尔定律单基因控制性状的分离比在F2群体中为3:1(显性:隐性),或1:2:1(如果可以区分杂合子的表     
型)。
    而分子标记可以看成是一种性状,当然分子标记一般情况是应该按经典的孟德尔分离比分离。显性标记(3:1)(所谓显性标记,是指标记表现条带有无的多态性,不能区分杂合子。如RAPD标记,当然现在用得比较少了。)共显性标记(1:2:1),这常表现为条带大小的差异,如SSR,A亲本扩增出100bp条带,B亲本300bp条带,F1,两条带100和300bp.
    从这里也可以看出分子标记的一些特点。初学的时候分子标记可能并不是那么容易理解。所谓标记,的意思是有区分能力。所以分子标记的最重要的特点是多态性,没有多态性的“标记”是不能用于作图的。道理很简单:在分离群体中是不分离的,既然不分离,无法观察它的遗传行为,也无法建立它和表型间的联系。所以作图时需要有个筛选多态性标记的问题。实际上,在我看来没有多态性根本就不能叫标记。所谓的标记应该是和特定的群体有关的。比水稻的RM80一般来看,这是一个SSR标记,但如果两个亲本用这个引物来扩没有多态性,那他就不能作为标记,如果两个亲本间有多态性,那它可以用来作为一种标记。这表明他是不是标记和具体的分析群体有关。
   所以,我理解分子标记从两个层面来理解:1 多态性产生原理,如SSR标记,是由于不同品种间串联重复单元的不同,产生扩增产物大小的不同。2 检测多态性的方法,如SSR标记用PCR和电泳的方法来检测多态性,SNP用酶切和电泳的方法来检测多态性,或者用芯片来检测多态性。
   如何判断分子标记和性状间的关系。理论依据是连锁定律。连锁不能直接观察到,但重组可以观察到,连锁越紧密检测到重组的概率越小。这里的重组指的是分子标记和性状间的重组,但其实质是:分子标记和控制性状基因间的重组。这个基因才是最终寻找的目标。分子标记那么多,选哪个标记?所以得用分子标记建个遗传图谱,在图上可以看出目的基因在哪两个分子标记间,这样才能知道下一步前进的方向。
...........................
    待续
   


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