作物分子标记辅助选择育种研究的进展与展望

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沈新莲等：物分子标记辅助选择育种研究的进展与展望作

作物分子标记辅助选择育种研究的进展与展望①沈新莲②张天真③ (南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室南京 209 ) 10 5

摘要从理论、计算机模拟和实际应用两方面介绍了近年来有关分子标记辅助选择改良农作物重要性状的研究进展。理论与应用都证实了分子标记辅助选择的有效性。同时，对当还 前标记辅助选择存在的问题和前景作了探讨。 关键词标记辅助选择( s, MA )质量性状，数量性状纹图谱和纯度鉴定等方面得到广泛应用，重要功其

0引言 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。自从

能之一——分子标记辅助选择 ( l ua mo clr￣ kr e e- as tdsl t n MA )为育种工作展示了广阔 sie e i, S更 s e co的前景，已成为分子育种的重要组成部分。

12年 Sx 93 a报道了第一个与种子大小有关的遗传标记——菜豆种皮颜色以来，种家试图寻找各种育

1计算机模拟与标记辅助选择 L n e和 T o sn 19 ) MAS的理论做了 ad h mpo (9 0为开创性工作，首次提出了基于多元回归的标记指数选择法。此后许多学者在此基础上加以发展，制对约标记选择的因素加以研究， MA为 S在育种实践中的应用提供了理论依据。1 1标记结构与 MA . S

遗传标记对目标性状进行准确选择。早期的育种实践是基于外部形态性状的形态学标记，株高、如穗

形、粒色、芽黄和花色素等。这些标记在育种工作中曾起过重要的作用，番茄中与抗烟草花叶病毒如 (oaC si v tbCOmoa i c m TMV)因连锁的苗期无花基色素标记等。形态标记最大的缺点在于数目的有限

和对表型的不良影响。以染色体数目和结构为基础的细胞学标记，小麦、在大麦、稻、水玉米、棉花、茄番等作物的基因定位、连锁图谱的构建、染色体操纵以 及外源基因导人的鉴定中起到了重要作用。但由于这类标记来源困难以及观察和鉴定的困难限制了它的应用。生化标

记也即同工酶标记，在玉米、曾番茄、野燕麦、豆中用来筛选数量性状位点 (uni大 qat—tt e t i l ai s- ai r t o t n - QTL ) S u e v a c o s。 tb r和 E wad d rs

许多研究表明，响 MA影 S选择效率的因素非常复杂，中标记与 Q其 TL之间的距离、记与 QTL标 的连锁相、记位点的数目是重要因子。总的趋势标是：1当标记靠近 Q () TL时，择效率总的来说得选到提高，这种提高并不单纯由标记与 QT间距但 L

离决定，受染色体上标记数、 T也 Q L数影响。 (Gi efr,1 9 m l d 9 4, 1 9 a 9 5;M o e n, 1 9 ra 9 8;Ed r s wa d,

(9 6用同工酶在玉米中证实了标记辅助选择的有 18 )

卫性多传然物基要性制记少表。没效，定性以位图同为础性限型，有了它遗谱D它目、的工。状然前构的分N有的的酶建记子目应在害标而已标作用太、,态重虽但 A数种质资源遗传多样性分析、品种指①②女，9 8生， 16年助理研究员；研究方向：物分子育种。植③联系人。

19 )2每条染色体上随着标记数的增加 (~1 1 94() 6 0个)选择效率降低，这种差异不大，别是标记与但特 Q L相斥相连锁时。( ) T成 3群体大小一定，相斥相连锁的选择效率低于相引相连锁，而且群体越小这种差异越明显 ( mead 19 ) ( )标记与 Gi fr, 9 5。 4当 QTL松散连锁时，侧标记比单侧标记效率提高两 3%, 8当标记与 QTL紧密连锁时，侧标记的优点两

83 6计划 (0 1 A 1 1 1, 2 0 A 2 10 )国家自然科学基金( 9 3 2 0 30 5 2 ) 3 8 0 4,0 2 0 9及高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助项目。

(收稿日： 0 . -3期 2 20 0 ) 0 9 - -——

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2 0 . 032体片段从而增加转移目的基因的可能性，即使 Q TL作图位置比较精确，应该用跨度为 1~2 C的也 0 0M两侧标记，以确保在回交高代等位基因频率并不降低。

明显下降 ( d rs19 ) E wa

d,9 4。1 2性状遗传率与 MA . S

性状的遗传率极大地影响 MA S的选择效率。 B r o (9 8在一套 RI el等 19 ) o L群体内，模拟选择家系两两配对杂交，比较 MA S与 P (型选择 ) S表的选择效率，发现当遗传率在 0 1 .时， S优于 P, .~0 3 MA S当遗传率大于 0 5时， S优势不明显。Moeu . MA ra

H si l ( 97)模拟了回交育种中的 opt等 19也 a MAS以发现用分子标记同时进行前景选择 (,目的基因选择 )和背景选择 (回亲本 )轮的潜力。模拟结果显示，前景选择中，在每个 QTL至少用 3个标记， 标记的位置以均匀分布于两侧为最好，且随着而 Q TL置信区间的增加，记间距离也应相应增大；标 有了位置合适的标记，可以在几百个个体的群体就内操纵 4个不连锁的 QTL结果还发现，含有。在

(98也指出最好为中度的遗传率， 19 )最佳的遗传力为 02左右，低则 QTL的检测能力下降，而使 .再从MA S效率下降。1 3群体大小与 MA . S

群体大小是制约选择效率的重要因素。在Q TL位置和效应固定的情况下， S的重要优势 MA

Q L和不含有 Q L的染色体上进行背景选择是有 T T效的；当背景选择标记间距离增大时，会提高前景将

之一是能显著降低群体的大小。Knp (98 J ap 19 )分析了用 MA S选择一个或多个优良基因型的概率， 并将其用于推断 MA S与 P S的相对效益，出如欲指获得相同数目的优良基因型，型选择测验的后裔表 …… 此处隐藏：11711字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……