第四章基因定位ppt课件.ppt

基因组学基因组学 Genomics Genomics第四章第四章 基因定基因定位位基因组学基因组学 Genomics Genomics §4 §4 基因定位基因定位§4.1 §4.1 基因的基因的鉴定定 §4.2 §4.2 主基因定位主基因定位 §4.3 QTL§4.3 QTL定位定位§4.4 §4.4 分子分子标志志辅助助选择 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4  Mapping of genes§4.1  基因的基因的鉴定定         基因定位〔基因定位〔 Mapping of genes 〕是指经过遗传作图的〕是指经过遗传作图的方法，确定基因与遗传标志之间的关系方法，确定基因与遗传标志之间的关系        基因定位的前提，是要准确地鉴定基因基因定位的前提，是要准确地鉴定基因基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.1  基因的概念基因的概念 基因的广义概念：基因的广义概念： 基因是具有某种功能的基因是具有某种功能的DNADNA片片段，包括构造基因和调控基因，段，包括构造基因和调控基因，即包括能转录和不能转录的具有即包括能转录和不能转录的具有某种功能的某种功能的DNADNA序列，其含义非常序列，其含义非常广泛。

广泛 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.1  基因的概念基因的概念 分子遗传学的概念：分子遗传学的概念： 基因是基因是DNADNA的一个转录单位的一个转录单位转录产物转录产物RNARNA经过反转录可以合经过反转录可以合成成cDNAcDNA，因此通常以为一个，因此通常以为一个cDNAcDNA相当于一个基因但是，相当于一个基因但是，目前大多数目前大多数cDNAcDNA的功能尚不知的功能尚不知道，因此这种基因是经过转录道，因此这种基因是经过转录来识别的来识别的 DNARNA转录转录基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.1  基因的概念基因的概念 孟德尔遗传学的概念：孟德尔遗传学的概念： 基因是控制某一性状的遗基因是控制某一性状的遗传因子基因是经过表现型来传因子基因是经过表现型来识别的，即表现型是基因型控识别的，即表现型是基因型控制的，经过表现型可以分析基制的，经过表现型可以分析基因型基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.1  基因的概念基因的概念 主效基因和微效基因：主效基因和微效基因： 从从孟孟德德尔尔遗遗传传学学的的基基因因概概念念来来看看，，基基因因型型是是经经过过表表现现型型来来认认识识的的，，根根据据基基因因对对表表现现型型影影响响的的大大小小，，通通常常把把基基因因划划分分为为主主效效基基因因〔〔major major genegene〕〕和和微微效效基基因因〔〔minor geneminor gene〕〕 。

基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.1  基因的概念基因的概念 主主效效基基因因: 又又称称主主基基因因，，是是一一类类控控制制质质量量性性状状的的基基因因，，其其性状表现为不延续的变异性状表现为不延续的变异微微效效基基因因: 是是一一类类控控制制数数量量性性状状的的基基因因，，因因此此通通常常称称为为数数量量 性性 状状 座座 位位 〔〔 quantitative trait locus，，QTL〕〕，，其其性性状状表现为延续的变异表现为延续的变异 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.1  基因的概念基因的概念 基因座位与等位基因：基因座位与等位基因： 基因座位〔基因座位〔locuslocus〕：基因〕：基因在遗传图上的位置在遗传图上的位置 等位基因〔等位基因〔alleleallele〕：在一〕：在一样的基因座上，两种或多种变异样的基因座上，两种或多种变异基因之一基因之一 由两个以上等位基由两个以上等位基因组成的一组等位基因称为复等因组成的一组等位基因称为复等位基因〔位基因〔multiple allelesmultiple alleles〕。

〕A        B       CA1      B1       C1A2      B2       C2基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.2  遗传分析分析         判判别别某某一一性性状状能能否否由由主主基基因因控控制制和和受受多多少少对对基基因因控控制制，，首首先先需需求求对对该该性性状状作作遗遗传传分分析析遗遗传传分分析析的的根根本本方方法是：法是：      〔〔1〕选择具有相对性状的两个亲本杂交；〕选择具有相对性状的两个亲本杂交；      〔〔2〕〕在在F1中中察察看看该该性性状状属属于于完完全全显显性性，，还还是是不不完完全全显性；显性；   〔〔3〕在〕在F2中分析分别群体中相对性状的分别中分析分别群体中相对性状的分别 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.1  基因的基因的鉴定定 §4.1.3  等位性等位性测定定         由由于于有有些些基基因因曾曾经经定定位位，，因因此此在在基基因因定定位位之之前前，，需需求求做做基基因因的的等等位位性性〔〔allelism〕〕测测定定，，以以明明确确要要定定位位的的基基因因尚尚没有定位。

基因的等位性测定的根本方法是：没有定位基因的等位性测定的根本方法是：      〔〔1〕〕查查阅阅有有关关文文献献，，了了解解该该性性状状目目前前的的研研讨讨情情况况，，包包括该性状已发现多少个基因，哪些基因已定位等括该性状已发现多少个基因，哪些基因已定位等      〔〔2〕〕假假设设不不知知道道要要定定位位的的基基因因与与已已定定位位的的基基因因之之间间的的关关系系，，但但它它们们的的表表现现型型一一样样，，那那么么存存在在它它们们是是同同一一个个基基因因的能够性，需求确定它们之间的关系的能够性，需求确定它们之间的关系 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4  Mapping of genes§4.2  主基因定位主基因定位         基因定位通常指的是主基因的定位而微效基因的基因定位通常指的是主基因的定位而微效基因的定位通常用专有名词定位通常用专有名词QTL定位基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.1  基因定位的原理基因定位的原理         无无论论是是遗遗传传标标志志还还是是基基因因，，都都在在染染色色体体上上占占有有它它们们的的座座位位，，而而这这些些座座位位都都是是DNA的的一一个个片片段段，，因因此此从从座座位位上上看看，，它它们们并并没没有有什什么么区区别别。

经经过过遗遗传传图图谱谱的的构构建建，，很很多多分分子子标标志志在在染染色色体体上上的的位位置置曾曾经经确确定定，，因因此此只只需需确确定定基基因因与与分分子子标标志志之之间间的的连连锁锁关关系系，，就就可可以以确确定定基基因因在在染色体上的位置染色体上的位置基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.1  基因定位的原理基因定位的原理          分分子子标标志志是是经经过过它它们们产产生生的的带带型型来来识识别别的的，，而而基基因因是是经经过过它它们们产产生生的的表表现现型型来来识识别别的的因因此此与与前前面面讲讲述述的的遗遗传传作作图图不不同同，，基基因因定定位位既既要要分分析析分分子子标标志志的的带带型型，，又又要要分分析析基基因因型型产产生生的的表表现现型型基基因因定定位位的的根根本本原原理理是是经经过过分分析析分分子子标标志志与与表表现现型型之之间间的的连连锁锁关关系系，，确确定定基基因因在在遗传图谱中的位置遗传图谱中的位置Zhang et al. 2019, TAG基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.2  表型分析表型分析 作图群体的开展：作图群体的开展：        作作图图群群体体是是基基因因定定位位中中不不可可短短少少的的实实验验资资料料。

作作图图群体的根本要求是：群体的根本要求是：     〔〔1〕双亲具有相对性状的差别；〕双亲具有相对性状的差别；     〔〔2〕〕双双亲亲应应具具有有较较高高程程度度的的多多态态性性，，以以便便找找到到严严密密连锁的分子标志；连锁的分子标志；     〔〔3〕作图群体的大小应符合要求；〕作图群体的大小应符合要求；     〔〔4〕作图群体中相对性状的分别应符合孟德尔规律〕作图群体中相对性状的分别应符合孟德尔规律 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.2  表型分析表型分析 表型测定：表型测定：        在在基基因因定定位位中中，，目目的的基基因因的的基基因因型型是是经经过过它它的的表表现现型型来来确确定定的的，，因因此此表表现现型型测测定定是是决决议议基基因因定定位位质质量量的的关关键键表表型型测定要求：测定要求：      〔〔1〕〕由由于于作作图图群群体体较较大大，，表表型型分分析析通通常常在在自自然然条条件件下下进进展展，，必必需需使使作作图图群群体体生生长长正正常常，，并并且且应应减减少少个个体体间间的的实实验验误误差；差；      〔〔2〕应以双亲和〕应以双亲和F1为对照，并一致规范；为对照，并一致规范；      〔〔3〕〕表表型型丈丈量量要要准准确确。

表表型型在在丈丈量量和和区区分分过过程程中中通通常常容容易出现误差，必需一致丈量规范，并由熟练的人员操作；易出现误差，必需一致丈量规范，并由熟练的人员操作；      〔〔4〕〕必必需需采采取取基基因因专专注注性性的的检检测测方方法法，，如如特特定定的的菌菌种种、、花粉育性等花粉育性等 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.2  表型分析表型分析 表型数据的整理：表型数据的整理：        原原始始的的表表现现型型数数据据都都是是经经过过一一定定的的丈丈量量方方法法获获得得的的，，具具有有特特定定的的单单位位，，如如长长度度、、分分量量、、百百分分比比等等由由于于质质量量性性状状的的特特点点，，作作图图群群体体普普通通表表现现为为不不延延续续的的分分布布，，因因此此可可以以将将作作图图群群体体分分成成假假设设干干个个组组为为了了满满足足作作图图软软件件的的需需求求，，分分别别用用不不同同的的数数字字代代表表不不同同组组的的表表现现型型，，并并与与标标志志基基因因型型的数值相一致的数值相一致 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.2  表型分析表型分析 表现型数字化转换的规定是：表现型数字化转换的规定是：        1-亲本亲本1的纯合基因型〔的纯合基因型〔aa〕〕        2-杂合体〔杂合体〔ab〕〕        3-亲本亲本2的纯合基因型〔的纯合基因型〔bb〕〕对于显性带型而言：对于显性带型而言：        4-非非亲亲本本1纯纯合合基基因因型型〔〔ab或或bb〕〕，，即即亲亲本本2的的表表现现型型为显性；为显性；        5-非非亲亲本本2纯纯合合基基因因型型〔〔ab或或aa〕〕，，即即亲亲本本1的的表表现现型型为显性；为显性；        0-缺资料缺资料基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.3  分子分子标志的分析志的分析 已定位标志的利用：已定位标志的利用：        经经过过遗遗传传图图谱谱的的构构建建，，很很多多分分子子标标志志在在染染色色体体上上的的位位置置曾曾经经确确定定，，因因此此只只需需找找到到与与基基因因连连锁锁的的分分子子标标志志，，就就可可以以确确定定基基因因在在染染色色体体上上的的位位置置。

这类标志有这类标志有RFLP标志和标志和SSR标志等        已已定定位位标标志志的的利利用用，，通通常常是是从从现现有有的的遗遗传传图图谱谱中中，，按按一一定定间间隔隔均均匀匀选选取分子标志取分子标志        1〕〕亲亲本本多多态态性性的的分分析析，，挑挑选选出出具具有多态性的分子标志；有多态性的分子标志；        2〕〕作作图图群群体体的的标标志志基基因因型型分分析析，，找到与目的基因连锁的分子标志找到与目的基因连锁的分子标志 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.3  分子分子标志的分析志的分析 未定位标志的利用：未定位标志的利用：         有有些些分分子子标标志志是是随随机机标标志志，，如如RAPD和和AFLP标标志志等等，， 这这类类标标志志通通常常没没有有确确定定在在染染色色体体上上的的位位置置，，因因此此每每次次运运用用都都是是随随机机的的利利用用随随机机标标志志只只能能以以随随机机的的方方式式，，从从大大量的标志中挑选出与目的基因连锁的分子标志量的标志中挑选出与目的基因连锁的分子标志。

 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.3  分子分子标志的分析志的分析 混合池分析：混合池分析：    混混合合池池〔〔bulk〕〕分分析析是是快快速速挑挑选选出出与与目目的的基基因因连连锁锁的的分分子子标标志志的的一一种种方方法法这这是是Michelmore RW, etal. 〔〔1991〕〕首首创创的的无无论论是是已已定定位位标标志志还还是是未未定定位位标标志志，，都都要要利利用用作作图图群群体体才才干干确确定定它它们们与与目目的的基基因因的的连连锁锁关关系系，，而而作作图图群群体体通通常常都都比比较较大大，，因因此此挑挑选选与与目目的的基基因因连连锁锁的的分分子子标标志志的的任任务务量量非非常常大大利利用用混混合合分分析析，，可可以以大大大大地地减少这方面的任务量减少这方面的任务量 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.3  分子分子标志的分析志的分析 混合池的混合池的组成：成：    “混混合合池池〞〞由由作作图群群体体中中具具有有一一样相相对性性状状个个体体的的DNA组成成。

在在作作图群群体体中中，，通通常常选择具具有有同同一一相相对性性状状的的10-20个个体体的的DNA组成成一一个个混混合合池池这样，，在在一一个个作作图群群体体中中，，两两个个相相对性性状状各各自自组成成一一个个混混合合池池实际上上，，两两个个不不同同相相对性性状状的的混混合合池池除除了了目目的的基基因因的的基基因因型型不不同同外外，，其其他他基基因因型型是是一一样的的因因此此有有些些人人把把相相对性性状状的的两两个个混混合合池池称称为“近等基因池〞近等基因池〞 组成混合池的个体，成混合池的个体，应具有典型的表型具有典型的表型 基因组学基因组学 Genomics GenomicsR/Rr/rRrP:F2:F1:Rr 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.3  分子分子标志的分析志的分析 混合池的利用：混合池的利用：        在在实实践践利利用用中中，，两两个个混混合合池池通通常常与与两两个个亲亲本本一一同同做做分分子子标标志志的的分分析析当当两两个个亲亲本本的的带带型型有有差差别别，，而而两两个个混混合合池池的的带带型型无无差差别别时时，，阐阐明明该该标标志志与与目目的的基基因因不不连连锁锁；；当当两两个个亲亲本本的的带带型型有有差差别别，，而而两两个个混混合合池池的的带带型型也也有有相相应的差别时，阐明该标志与目的基因能够存在连锁关系。

应的差别时，阐明该标志与目的基因能够存在连锁关系    经经过过混混合合池池的的利利用用挑挑选选出出能能够够与与目目的的基基因因存存在在连连锁锁关关系系的的标标志志后后，，还还要要利利用用整整个个作作图图群群体体做做连连锁锁分分析析，，才才干干确定它们之间的连锁关系确定它们之间的连锁关系 基因组学基因组学 Genomics GenomicsRr  P1  P2  R   S  P1  P2  R   S分子标志与基因无连锁分子标志与基因无连锁分子标志与基因连锁分子标志与基因连锁or基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.3  分子分子标志的分析志的分析 近等基因系的利用：近等基因系的利用：近近等等基基因因系系的的建建立立：：近近等等基基因因系系的的建建立立通通常常采采用用延延续续回回交交的的方方法法进进展展选选择择具具有有相相对对性性状状差差别别的的两两个个亲亲本本杂杂交交，，然然后后用用带带有有隐隐性性性性状状的的亲亲本本作作轮轮回回亲亲本本回回交交在在每每一一分分别别世世代代对对目目的的基基因因加加以以选选择择，，经经过过回回交交7-8代代以以上上，，才才干干选选育育成成近近等等基基因因系系。

近近等等基基因因系系除除目目的的性性状状外外，，其其它它性性状状应与轮回亲本类似应与轮回亲本类似 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.3  分子分子标志的分析志的分析 近等基因系在基因定位中的利用：近等基因系在基因定位中的利用：        由由于于近近等等基基因因系系除除目目的的基基因因外外，，其其遗遗传传背背景景与与轮轮回回亲亲本本类类似似，，利利用用近近等等基基因因系系作作基基因因定定位位确确实实是是理理想想的的资资料料近等基因系通常用作亲本之一，用于开展作图群体近等基因系通常用作亲本之一，用于开展作图群体        1〕〕近近等等基基因因系系的的表表现现型型不不受受复复杂杂的的遗遗传传背背景景的的干干扰扰，，其表现比较真实，能较真实地反映基因效应的大小其表现比较真实，能较真实地反映基因效应的大小        2〕〕利利用用近近等等基基因因系系和和轮轮回回亲亲本本一一同同做做分分子子标标志志分分析析，，一一旦旦挑挑选选出出多多态态性性的的分分子子标标志志，，该该标标志志就就很很能能够够与与目目的的基基因连锁，从而减少连锁标志挑选的任务量。

因连锁，从而减少连锁标志挑选的任务量 基因组学基因组学 Genomics GenomicsNILChr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12水稻近等基因系的导入片段分析水稻近等基因系的导入片段分析基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.4  遗传作作图  挑选出与目的基因连锁的分子标志后，阐明目的基挑选出与目的基因连锁的分子标志后，阐明目的基因与该标志连锁假设所用的分子标志已定位，那么基因与该标志连锁假设所用的分子标志已定位，那么基因所在的位置也知道假设所用的分子标志尚未定位，因所在的位置也知道假设所用的分子标志尚未定位，那么基因所在的位置还不知道在这种情况下，需求对那么基因所在的位置还不知道在这种情况下，需求对连锁的分子标志定位连锁的分子标志定位 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.4  遗传作作图 连锁分析：连锁分析：        基基因因定定位位的的根根本本方方法法是是确确定定表表现现型型与与已已定定位位标标志志之之间间的的连连锁锁关关系系。

把把表表现现型型和和标标志志基基因因型型都都按按一一致致的的规规定定转转换换为为数数值值，，并并把把它它们们整整合合在在一一个个数数据据库库中中，，经经过过Mapmarker软件，可以分析它们之间的连锁关系软件，可以分析它们之间的连锁关系 基因组学基因组学 Genomics Genomics 水稻抗白叶水稻抗白叶枯病基因枯病基因xa-13xa-13的定的定位资料位资料基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.4  遗传作作图 随机标志的定位：随机标志的定位：        随随机机标标志志定定位位的的战战略略是是利利用用己己知知标标志志来来定定位位未未知知标标志志利利用用己己知知标标志志来来定定位位未未知知标标志志的的最最正正确确方方案案是是利利用用永永久久性性作作图图群群体体分分析析随随机机标标志志在在永永久久性性作作图图群群体体中中的的分分别别，，并并将将数数据据加加到到永永久久性性作作图图群群体体作作图图时时已已建建立立的的数数据据库库，，再再做做遗遗传传作作图图，，就就可可以以确确定定随随机机标标志志在在遗遗传传图图谱谱中中的的位位置置。

因因此，永久性作图群体是随机标志定位的重要工具此，永久性作图群体是随机标志定位的重要工具 基因组学基因组学 Genomics Genomics水稻水稻DHDH群体构建的遗传图谱群体构建的遗传图谱基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.4  遗传作作图 精细定位精细定位 〔〔fine mappingfine mapping〕：〕： 在在基基因因定定位位中中，，找找到到已已定定位位的的分分子子标标志志，，只只是是完完成成了了基基因因的的粗粗定定位位，，即即只只知知道道基基因因的的大大约约位位置置，，这这对对于于基基因因定定位位来来说说是是不不完完善善的的基基因因精精细细定定位位，，就就是是在在基基因因粗粗定定位位的的根根底底上上，，进进一一步步完完善善基基因因定定位位的的任任务务基基因因精精细细定定位位的目的，对于不同的目的有不同的要求的目的，对于不同的目的有不同的要求 精细定位是基因图位克隆的根底精细定位是基因图位克隆的根底基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.2  主基因定位主基因定位 §4.2.4  遗传作作图         The linkage map (a), physical map (b) and ORF prediction (c) of locus S-b on rice chromosome 5 李文涛等，2019，科学通报基因组学基因组学 Genomics Genomics§4  Mapping of genes§4.3  QTL定位定位         QTL〔〔quantitative trait locus〕称为数量性状基因〕称为数量性状基因座位。

由于这类基因控制数量性状，并且表现为微小效座位由于这类基因控制数量性状，并且表现为微小效应，因此难以用主基因定位的方法来定位随着分子标应，因此难以用主基因定位的方法来定位随着分子标志技术的不断开展，志技术的不断开展，QTL定位的方法也日趋成熟定位的方法也日趋成熟基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.1  概略概略         生生物物性性状状的的构构成成取取决决于于两两方方面面的的要要素素，，一一是是亲亲本本的的基基因因型型，，一一是是环环境境条条件件的的影影响响因因此此，，表表现现型型是是基基因因型型和和环环境条件共同作用的结果境条件共同作用的结果         P = G + E        其其中中，，P表表示示表表现现型型值值，，G表表示示基基因因型型值值，，E表表示示环环境境条件引起的变异条件引起的变异        相相对对来来说说，，数数量量性性状状的的表表现现型型值值中中，，由由环环境境条条件件引引起起的变异更大的变异更大 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.1  概略概略         在在传传统统的的遗遗传传分分析析中中，，通通常常是是分分析析数数量量性性状状的的表表现现型型值值中中，，基基因因型型值值所所占占的的比比率率，，以以便便评评价价数数量量性性状状遗遗传传力力的的大大小小，，或或者者是是经经过过双双列列分分析析等等方方法法，，估估计计控控制制数数量量性性状状的的基基因因对对数数，，但但难难以以确确定定控控制制数数量量性性状状的的基基因因所所在在染染色色体体上上的位置。

的位置        分子标志的出现，为分子标志的出现，为QTL定位提供了有力的手段定位提供了有力的手段 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.2  根本方法根本方法 按采用的标志数目分类按采用的标志数目分类: :   单标志法单标志法   相邻双标志法相邻双标志法   多标志法多标志法 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.2  根本方法根本方法 按运用的统计方法分类按运用的统计方法分类: :   方差分析法方差分析法   回归分析法回归分析法   最大似然分析法最大似然分析法 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.2  根本方法根本方法 按作图所用区间数分类按作图所用区间数分类: :   零区间作图法零区间作图法   单区间作图法单区间作图法   多区间作图法多区间作图法 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.3  单标志方差分析志方差分析法法  单标志方差分析法〔单标志方差分析法〔single marker ANOVAsingle marker ANOVA〔〔analysis of varianceanalysis of variance〕〕是〕〕是Thoday Thoday 〔〔19611961〕提出的。

〕提出的 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.3  单标志方差分析志方差分析法法 根本假定根本假定: : 基基因因型型分分别别为为M1M1Q1Q1M1M1Q1Q1和和M2M2Q2Q2M2M2Q2Q2的的两两亲亲本本杂杂交交，，F1F1的的基基因因型型为为M1M2Q1Q2M1M2Q1Q2，，F1F1产产生生4 4种种配配子子M1Q1M1Q1、、M1Q2M1Q2、、M2Q1M2Q1、、M2Q2M2Q2其其中中，，M1Q1M1Q1和和M2Q2M2Q2的的配配子子为为亲亲本本型型，，其其频频率率为为1/21/2〔〔1-r1-r〕〕；；M1Q2M1Q2和和M2Q1M2Q1的的配配子子为为重重组组型型，，其其频频率率为为1/21/2〔〔r r〕 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.3  单标志方差分析志方差分析法法                      ♂ M1Q1     M2Q2            M1Q2M2Q1           ♀                (1-r)      (1-r)              (r)   (r)          M1Q1      (1-r)2              (1-r)2            r(1-r)r(1-r)         (1-r)         M2Q2      (1-r)2              (1-r)2             r(1-r)r(1-r)         (1-r)         M1Q2r(1-r)     r(1-r)              r2                    r2         (r)         M2Q1r(1-r)     r(1-r)              r2                     r2         (r)           M1     Q1                    M2     Q2                              M1     Q1                    M2     Q2                                                 M1    Q1                             M2    Q2基因组学基因组学 Genomics Genomics作图群体的作图群体的基因型频率基因型频率〔〔pijpij〕〕 : :        jQ1Q1           Q1Q2       Q2Q2             Mean            i          M1M1    〔〔1-r〕〕2         2r〔〔1-r〕〕               r2               m1           M1M2r〔〔1-r〕〕         r2+〔〔1-r〕〕2      r〔〔1-r〕〕              m2           M2M2r2        2r〔〔1-r〕〕   〔〔1-r〕〕2               m3                      ♂ M1Q1     M2Q2            M1Q2M2Q1           ♀                (1-r)      (1-r)              (r)   (r)          M1Q1      (1-r)2              (1-r)2            r(1-r)r(1-r)         (1-r)         M2Q2      (1-r)2              (1-r)2             r(1-r)r(1-r)         (1-r)         M1Q2r(1-r)     r(1-r)              r2                    r2         (r)         M2Q1r(1-r)     r(1-r)              r2                     r2         (r)基因组学基因组学 Genomics Genomics基因型的效应值〔基因型的效应值〔gjgj〕〕 : :      效效应值：：               -d                                  0                   h             d      基因型：基因型：     Q2Q2〔〔P2〕〕         1/2〔〔P1+P2〕〕         Q1Q2  Q1Q1〔〔P1〕〕 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.3  单标志方差分析志方差分析法法 平均数的估算平均数的估算: 平均数按以下公式平均数按以下公式计算：算：         mi =  pijgj     式中，式中，pij为基因型基因型频率，率，gj为基因型效基因型效应值。

 基因组学基因组学 Genomics Genomics按该公式计算，按该公式计算，F2群体中分子标志座位上各种基因型的平均数为：群体中分子标志座位上各种基因型的平均数为：    m1 = (1-r)2d + 2r(1-r)h + r2(-d) = (1-2r)d + 2r(1-r)h    m2 = r(1-r)d +  r2 + (1-r)2 h + r(1-r) (-d) =  r2 + (1-r)2 h    m3 = r2d + 2r(1-r)h + (1-r)2(-d) = -(1-2r)d + 2r(1-r)h假定假定:              d   h              dh   0当当r=0.5，即，即M与与Q不连锁时，不连锁时，              m1 = 1/2h m2 = 1/2hm3 = 1/2h即，即，mi = mkmk为某一分子标志基因型效应值的平均数为某一分子标志基因型效应值的平均数        反反过过来来，，假假设设mi = mk，，那那么么r = 0.5，，即即阐阐明明M与与Q不不存存在在连连锁锁关关系；假设系；假设mi   mk，那么，那么r   0.5，即阐明，即阐明M与与Q存在连锁关系。

存在连锁关系 基因组学基因组学 Genomics Genomics标志与性状关联的检测标志与性状关联的检测 : :§4.3  QTL定位定位 §4.3.3  单标志方差分析志方差分析法法 资料的整理：料的整理：              标志基因型志基因型    株号株号M1M1M1M2M2M2     1    2    3    株数〔株数〔ni〕〕  n1 n2  n3   表型表型值〔〔mi〕〕 m1 m2  m3 基因组学基因组学 Genomics Genomics        不不同同基基因因型型的的均均值〔〔mi〕〕之之间的的差差别来来源源于于：：〔〔1〕〕基基因因型型的的效效应；；〔〔2〕〕环境境的的影影响响因因此此，，需需求求对这些些资料料作作组内内察察看看值不不等等的的单要要素素的的方差分析方差分析            变异来源异来源DF       SS             MS      F           标志基因型志基因型间k-1       SSt             MStMSt/MSe          实验误差差 〔〔ni-1〕〕    SSe             MSe          总计 ni-1       SST          当当F>F0.05时，，平平均均数数间的的差差别显著著，，即即mi  mk，，阐明明M与与Q存存在在连锁关关系系。

当当F

                                 1                                  m1–m3      2    VL =                          Vm1-m3   +                            VP1-P2                          〔〔P1-P2〕〕2        〔〔P1-P2〕〕2基因组学基因组学 Genomics Genomics重组率的估算重组率的估算 : :根据上述公式根据上述公式m1 – m3  L =                            = 1-2r               P1 – P2得到得到:r = 1/2〔〔1-L〕〕r为重重组率的估率的估计值；； Vr = 1/4 VL              Vr为重重组率估率估计值的方差的方差 基因组学基因组学 Genomics Genomics加性效应值的估算加性效应值的估算 : :根据〔根据〔2〕式〕式 m1 – m3 = 2〔〔1-2r〕〕d ：：            m1 – m3d =                                            2〔〔1-2r〕〕d为基因加性效基因加性效应的估的估计值；；                                1Vd =               Vm1-m3                        4〔〔1-2r〕〕2Vd为基因加性效基因加性效应估估计值的方差。

的方差基因组学基因组学 Genomics Genomics显性效应值的估算显性效应值的估算: :          m2-1/2〔〔m1-m3〕〕    h =                                        〔〔1-2r〕〕2h为显性效应的估计值为显性效应的估计值;                             1     Vh =                Vm2 - 1/2 m1 - 1/2 m3         〔〔1-2r〕〕4Vh为显性效应估计值的方差为显性效应估计值的方差基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.4  QTL定位的新定位的新战略略 QTLQTL分析的开展方向：分析的开展方向： 把复杂性状变为简单性把复杂性状变为简单性状；状； 把多基因分解为单基因把多基因分解为单基因〔单一孟德尔因子〕；〔单一孟德尔因子〕； 把数量性状变成质量性把数量性状变成质量性状Q1     Q2     Q3基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.4  QTL定位的新定位的新战略略          利用永久性作利用永久性作图群体作群体作QTL分析的分析的优势在于：在于：      〔〔1〕以品系〕以品系为分分别单元，使数量性状的丈量比元，使数量性状的丈量比较准确。

准确      〔〔2〕可以在〕可以在实验中中设置反复，以减少置反复，以减少实验误差   〔〔3〕可以〕可以进展多点展多点实验，以，以评价基因与价基因与环境的互作关系境的互作关系 永久性作图群体的利用永久性作图群体的利用 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.4  QTL定位的新定位的新战略略        AB-QTL〔〔advanced backcross QTL〕〕分分析析，，即即高高世世代代回回交交QTL分分析析，，是是把把QTL分分析析的的世世代代推推迟迟到到BC2或或BC3的的一一种种QTL分分析析方方法法这这种种方方法法能能更更好好地地鉴鉴定定和和利利用用QTL，，特特别别适适用用于于从从野野生生型型等等非非优优良良资资料料中中鉴鉴定定优优良良的的QTL，，并并转转移移到到优良的育种品系中优良的育种品系中 AB-QTL分析分析AB-QTL基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.4  QTL定位的新定位的新战略略 AB-QTLAB-QTL分析的优点是：分析的优点是： 〔〔1 1〕〕与与低低世世代代群群体体，，或或称称平平衡衡群群体体〔〔F2F2、、BC1BC1等等〕〕相相比比，，ABAB群群体体中中个个体体的的基基因因型型〔〔及及表表现现型型〕〕与与优优良良的的亲亲本本〔〔轮轮回回亲亲本本〕〕更更加加类类似似，，使使产产量量等等数数量量性性状状的的丈丈量量更更加加准确。

准确 〔〔2 2〕〕在在远远缘缘杂杂交交的的低低世世代代群群体体中中，，通通常常会会出出现现一一些些不不良良的的性性状状〔〔如如不不育育性性、、落落粒粒等等〕〕，，因因此此影影响响了了对对数数量量性性状状的的丈丈量量在在ABAB群群体体的的开开展展过过程程中中，，逐逐渐渐淘淘汰汰一一些些来来自自供体的不良性状，供体的不良性状， 使使ABAB群体的数量性状表现更加正常群体的数量性状表现更加正常 〔〔3 3〕〕由由于于ABAB群群体体中中，，供供体体的的基基因因频频率率较较低低，，因因此此供供体体基基因因型型之之间间的的相相互互作作用用〔〔上上位位性性作作用用〕〕较较小小，，因因此此供供体中的体中的QTLQTL转移到受体后，其效应值变化不大转移到受体后，其效应值变化不大 〔〔4 4〕〕再再添添加加回回交交次次数数，，可可以以较较容容易易地地获获得得近近等等基基因系，即因系，即QTL-NILQTL-NIL这些QTL-NILQTL-NIL可以进展反复的田间实验可以进展反复的田间实验 〔〔5 5〕〕由由于于多多次次回回交交，，在在减减数数分分裂裂过过程程中中有有更更多多的的时时机机发发生生重重组组，，因因此此QTLQTL与与不不良良基基因因之之间间的的连连锁锁关关系系容容易易突突破破，，可以更好地利用可以更好地利用QTLQTL。

基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.4  QTL定位的新定位的新战略略  次次级级作作图图群群体体是是利利用用近近等等基基因因系系〔〔near-isogenic near-isogenic lineline，，NILNIL〕〕、、导导入入系系〔〔introgression introgression lineline，，ILIL〕〕、、染染 色色 体体 片片 段段 代代 换换 系系 〔〔 chromosomal chromosomal segment segment subsititution subsititution lineline，，CSSLCSSL〕〕等等次次级级品品系系开开展展的的次次级级作作图图群群体体次次级级作作图图群群体体在在QTLQTL分分析析中中得得到到广广泛泛的的利利用用，，通常称为通常称为 QTL-NIL QTL-NIL、、IL-QTLIL-QTL等 次级作图群体的利用次级作图群体的利用基因组学基因组学 Genomics Genomics初级初级作图群体作图群体非永久性非永久性次级次级作图群体作图群体永久性永久性作作图群群体体F2、、BC1等等DH、、RI等等非单片段非单片段单片段单片段SSSLNIL、、CSSL等等§4.3 QTL§4.3 QTL定位定位 §4.3.4  QTL定位的新定位的新战略略 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.3  QTL定位定位 §4.3.4  QTL定位的新定位的新战略略       〔〔1〕〕具具有有永永久久性性群群体体的的特特点点，，可可以以反反复复运运用用，，排排除除了了环环境境的影响。

的影响      〔〔2〕〕由由于于每每个个品品系系与与轮轮回回亲亲本本的的遗遗传传背背景景非非常常类类似似，，排排除除了遗传背景的干扰，因此了遗传背景的干扰，因此QTL表型分析的结果较准确表型分析的结果较准确   〔〔3〕〕由由于于每每个个品品系系只只带带有有来来自自供供体体亲亲本本的的很很小小部部分分，，通通常常只只需需一一个个或或少少数数几几个个片片段段，，可可以以把把控控制制同同一一数数量量性性状状的的多多个个QTL进进展展分分解解，，即即把把多多基基因因分分解解为为单单一一的的孟孟德德尔尔因因子子，，使使复复杂杂性性状状简单化，因此大大地提高了简单化，因此大大地提高了QTL分析的准确度和可靠性分析的准确度和可靠性 利用次级作图群体的优势：利用次级作图群体的优势：基因组学基因组学 Genomics Genomics§4  Mapping of genes§4.4  分子分子标志志辅助助选择  基因定位的目的是为了更好地利用基因分子标志基因定位的目的是为了更好地利用基因分子标志辅助选择辅助选择(Marker-assisted selection(Marker-assisted selection，，MAS)MAS)就是利用就是利用与基因严密连锁的分子标志，对目的基因进展辅助选择，与基因严密连锁的分子标志，对目的基因进展辅助选择，从而实现对基因的有效利用。

从而实现对基因的有效利用基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.1  根本的原理和条根本的原理和条件件         分分子子标标志志辅辅助助选选择择(Marker-assisted selection，，MAS)就就是是利利用与基因严密连锁的分子标志，辅助选择目的基因的基因型用与基因严密连锁的分子标志，辅助选择目的基因的基因型    在在分分子子标标志志辅辅助助选选择择中中，，直直接接选选择择的的是是分分子子标标志志的的基基因因型型，，而而不不是是目目的的基基因因的的基基因因型型，，因因此此利利用用分分子子标标志志选选择择目目的的基基因因的的基基因因型型，，只只是是起起辅辅助助选选择择的的作作用用当当分分子子标标志志与与目目的的基基因因严严密密连连锁锁时时，，经经过过选选择择分分子子标标志志的的基基因因型型，，可可以以有有效效地地选选择择到到目目的的基基因因的的基基因因型型但但当当分分子子标标志志与与目目的的基基因因之之间间的的间间隔隔较较远远时时，，经经过过分分子子标标志志的的基基因因型型选选择择目目的的基基因因的的基基因因型型的的效效果果就就变变得得较较差差。

分分子子标标志志辅辅助选择的效果取决于连锁的严密程度助选择的效果取决于连锁的严密程度 标志与基因的关系志与基因的关系 基因组学基因组学 Genomics Genomics水稻特异亲和基因水稻特异亲和基因S-cS-c的分子标志辅助选择的分子标志辅助选择基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.1  根本的原理和条根本的原理和条件件  为了提高分子标志辅助选择的准确率，不但要选择与目的为了提高分子标志辅助选择的准确率，不但要选择与目的基因严密连锁的分子标志，而且还要利用目的基因两侧的分子基因严密连锁的分子标志，而且还要利用目的基因两侧的分子标志假设某一分子标志与目的基因的间隔为标志假设某一分子标志与目的基因的间隔为5cM5cM，侧该标志与，侧该标志与基因之间的重组率约为基因之间的重组率约为5%5%，意味着利用该标志选择目的基因的，意味着利用该标志选择目的基因的误差率约为误差率约为5%5%假设某基因两侧各有一个分子标志，其间隔均假设某基因两侧各有一个分子标志，其间隔均为为5cM5cM，侧两标志与目的基因之间同时发生交换的频率为，侧两标志与目的基因之间同时发生交换的频率为: : 5 % x 5% = 0.025 % 5 % x 5% = 0.025 % 思索到交换之间的干扰，利用这两个标志选择基因的误差思索到交换之间的干扰，利用这两个标志选择基因的误差率应少于率应少于0.025%0.025%。

这样的误差率是符合育种要求的这样的误差率是符合育种要求的 基因组学基因组学 Genomics Genomics抗 感 杂 杂 杂 感 杂 抗 感 杂 抗 杂 杂 抗 感分别分别群体群体分子分子标志标志辅助辅助选择选择抗性抗性鉴定鉴定结果结果基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.1  根本的原理和条根本的原理和条件件  分分子子标标志志主主要要有有两两类类，，即即RFLPRFLP标标志志和和以以PCRPCR为为根根底底的的分分子子标标志志过过去去用用得得较较多多的的是是RFLPRFLP标标志志，，但但RFLPRFLP标标志志在在技技术术上上比比较较复复杂杂，，在在育育种种中中难难以以利利用用以以PCRPCR为为根根底底的的分分子子标标志志，，如如STSSTS和和SSRSSR等等，，主主要要利利用用的的是是PCRPCR技技术术，，具具有有方方法法简简单单、、时时间间短短、、费费用用少少的的优优点点，，适适宜宜育育种种上上的的要要求求因因此此，，建建立立以以PCRPCR为为根根底底的的分分子子标标志志辅辅助助选选择择的的技技术术体体系系，，将使分子标志辅助选择技术得到真实可行的利用。

将使分子标志辅助选择技术得到真实可行的利用 MASMAS在育种上利用的根本条件在育种上利用的根本条件基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.2  以以PCR为根底的根底的MAS  目目前前曾曾经经定定位位的的基基因因主主要要是是利利用用RFLPRFLP标标志志进进展展的的，，许许多多基基因因虽虽然然曾曾经经定定位位，，但但却却难难以以在在育育种种中中利利用用为为了了使使这这些些基基因因在在育种中得到利用，首先需求把育种中得到利用，首先需求把RFLPRFLP标志转变为标志转变为PCRPCR标志 RFLPRFLP标志转变为标志转变为PCRPCR标志标志基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.2  以以PCR为根底的根底的MAS        把把RFLP标标志志转转变变为为以以PCR为为根根底底的的分分子子标标志志，，就就是是把把RFLP标标志志转转变变为为序序列列标标签签位位点点(Sequence tagged site，，STS)标标志这个过程包括：志。

这个过程包括：    〔〔1〕〕对对RFLP标标志志〔〔长长度度约约为为0.5-2.5kb〕〕进进展展末末端端测测序序，，测测序的末端长度通常为序的末端长度通常为100bp-300bp    〔〔2〕〕利利用用测测序序的的末末端端序序列列设设计计PCR引引物物，，PCR引引物物设设计计的的原原那么与前述的一样那么与前述的一样    〔〔3〕〕利利用用上上述述设设计计的的PCR引引物物进进展展PCR扩扩增增，，扩扩增增的的产产物物即即为为STS标标志志STS标标志志与与原原RFLP标标志志具具有有一一样样的的座座位位，，其其片片段段长度比长度比RFLP标志的长度略短标志的长度略短 STS 标志标志基因组学基因组学 Genomics Genomics Forward primer Forward primer5’ GTCGACC TGCAGGTTTA GTCTAGACTC TAGAGGGACG5’ GTCGACC TGCAGGTTTA GTCTAGACTC TAGAGGGACGTGCCATCTCT CGAGAGCGTG TGTGTGATGA AATGTTGCTTTGCCATCTCT CGAGAGCGTG TGTGTGATGA AATGTTGCTTTTTGGATCTT GCTGGCTTGA TTTGGGCCTT AATCTAATGATTTGGATCTT GCTGGCTTGA TTTGGGCCTT AATCTAATGAAAAATCATCG GTTTCTTCTC TGATCGTTTT AATTTCAGGAAAAATCATCG GTTTCTTCTC TGATCGTTTT AATTTCAGGATAAGATAATG TGTGGTTTTT GTAG… (~600bp) … TGGAATAAGATAATG TGTGGTTTTT GTAG… (~600bp) … TGGAAGTAGGTTGCG ATCGAACACC CAGCTCTCCT TATTCCGGCTGTAGGTTGCG ATCGAACACC CAGCTCTCCT TATTCCGGCTACCTAGAACT TTGCCGGCGA GAGGACGGCA TTTATATACAACCTAGAACT TTGCCGGCGA GAGGACGGCA TTTATATACAATGGACTGAG CACAACCTTT ATATATACAA GTTATDAAGGATGGACTGAG CACAACCTTT ATATATACAA GTTATDAAGGTGATGTGATT TCGTCACGCA GTTCAGGGGG CCGAGGTCCATGATGTGATT TCGTCACGCA GTTCAGGGGG CCGAGGTCCACAGGGGGGTG AGGTCAGCCT TGATAAACCG GAAATATT 3’CAGGGGGGTG AGGTCAGCCT TGATAAACCG GAAATATT 3’ CAGTCGGA ACTATTTGGC CT CAGTCGGA ACTATTTGGC CT Reverse Primer Reverse Primer Terminal sequences of one strand of marker RG246 (1 kb). From these sequences primers were designed for amplification of the corresponding genetic locus. The forward primer is on the sequence. The reverse primer is separately as a complementary sequence.基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.2  以以PCR为根底的根底的MAS         利利用用STS引引物物扩扩增增产产生生的的扩扩增增片片段段长长度度多多态态性性称称为为扩扩增增子子长度多态性长度多态性(Amplicon length polymorphism，，ALP)。

        与与RFLP相相比比，，ALP的的频频率率明明显显降降低低这这里里由由于于RFLP是是在在较较长长的的DNA片片段段中中产产生生的的，，其其片片段段长长度度通通常常为为2.0-20kb，，而而扩扩增增子子的的长长度度较较短短，，通通常常只只需需0.5-2.5kb由由于于RFLP转转变变为为STS后后，，其其ALP的的频频率率明明显显降降低低，，使使RFLP资资料料的的利利用用出出现现了了新的问题新的问题 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.2  以以PCR为根底的根底的MAS         PBR 〔〔PCR-based RFLP〕或称〕或称 CAPS〔〔cleaved amplified polymorphic sequence〕是对扩增片段再进展〕是对扩增片段再进展限制性片段分析的方法限制性片段分析的方法 PBR ：：基因组学基因组学 Genomics GenomicsPCR products of the waxy locus before digestion (A) and after digestion (B) with enzyme TaqI. The undigested products were separated in a 2% agarose gel and digested products were separated in a 8% polyacrylamide gel.AB基因组学基因组学 Genomics GenomicsComparison between ALP (A) and PCR-based RFLP (B) at locus RG13. The PCR products in B were digested with restriction enzymes HaeIII.AB基因组学基因组学 Genomics Genomics                                                                   Amplification of Locus A                                                    PCR product                             No amplification                                                                                                        - null allele                                                                                                        - poor PCR                                   Same size band         Different size band                    Digest with REn                        = Amplification Length                                                                       Polymorphism (ALP)                                   Restriction Digest                            Same size band         Different size band   Digest with REn=+1                                   = RFLP                      Restriction Digest            Same size band         Different size bandDigest with                            = RFLP     REn=+2基因组学基因组学 Genomics Genomics    Restriction endonuclease                               At least oneLocus   Hae III   Mbo I  Alu I    Rsa I    Taq I   Hpa II          RFLP detectedRG140        -      nd          -            +          -           nd                      YesRG146        -              -            -            -           -            -                         NoRG170           nd            -           nd         nd         -           nd                       NoRG173           nd           +            -            -          nd         nd                      YesRG229             -            +            -            nd        +           +                       Yes RG246             +            -            -            -            -           nd                     YesRG345             -             -            +           -           nd          -                       Yes    Ability of 6 four-base recognizing restriction endonucleases to generate restriction fragment length polymorphisms from the amplicons derived from indica and japonica rices.基因组学基因组学 Genomics Genomics          Number of polymorphic lociChromosome      Number of loci        O. sativa /Indica /        O. longistaminataJaponica           1                 36   12      5           2 23     7              2           3 23   10      3           4 14      5      3           5                                    11                                4                               1           6                                    16                                3                               0           7                                      0                                0                               0           8                                      2                                1                               1           9                                      6                                2                               1         10                                      1                                0                               0         11   2            0                  0         12   5      4      1       Total           48/ = 35%         18/ = 13%Frequency of amplicon lenth polymorphisms at sequence-tagged sites of rice基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.2  以以PCR为根底的根底的MAS 随机的随机的PCRPCR标志转变为特异的标志转变为特异的PCRPCR标志标志: : 〔〔1 1〕随机的〕随机的PCRPCR标志，标志，RAPDRAPD、、AFLPAFLP等；等； 〔〔2 2〕随机〕随机PCRPCR标志的克隆和测序；标志的克隆和测序； 〔〔3 3〕〕SCARSCAR标志标志 利利用用测测序序的的资资料料设设计计引引物物，，把把随随机机的的PCRPCR标标志志转转变变为为特特异异的的PCRPCR标标志志。

这这种种标标志志称称为为序序列列特特征征扩扩增增区区〔〔sequence sequence characterized characterized amplified amplified regionregion，，SCARSCAR〕标志 基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.3  基因定位与基因定位与MAS一一体化体化          利利用用微微卫星星标志志等等PCR标志志进展展基基因因定定位位，，基基因因定定位位后后直直接接用用于于分分子子标志志辅助助选择，，实现基基因因定定位位与与分分子子标志志辅助助选择的一体化的一体化利用利用PCRPCR标志进展基因定位标志进展基因定位: :基因组学基因组学 Genomics Genomics基于基于RFLP标标志的基因定位志的基因定位基于微卫星标基于微卫星标志的基因定位志的基因定位基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.4  基因聚合基因聚合 基因聚合是把多个有利基因聚合在一同的育种方法基因聚合是把多个有利基因聚合在一同的育种方法。

基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.4  基因聚合基因聚合         把把控控制制同同一一性性状状的的多多个个基基因因聚聚合合在在一一同同，，使使某某一一性性状状表表现现更更加加突突出出例例如如，，把把多多个个水水稻稻抗抗白白叶叶枯枯病病基基因因聚聚合合在在一一同同，，培培育育出出具具有有高高抗抗、、广广谱谱抗抗性性和和继继续续抗抗性性的的水水稻新种类稻新种类 单性状多个基因的聚合：单性状多个基因的聚合：基因组学基因组学 Genomics Genomics§4.4  分子分子标志志辅助助选择 §4.4.4  基因聚合基因聚合 多个性状基因的聚合：多个性状基因的聚合：        把把控控制制不不同同性性状状的的多多个个基基因因聚聚合合在在一一同同，，使使新新种种类类具具有有多多个个优优良良性性状状例例如如，，把把水水稻稻抗抗白白叶叶枯枯病病基基因因与与抗抗稻稻瘿瘿蚊蚊基基因因聚聚合合在在一一同同，，培培育育出出既既抗抗白白叶叶枯枯病病、、又又抗抗稻稻瘿蚊的水稻新种类瘿蚊的水稻新种类 基因组学基因组学 Genomics GenomicsWxGm-6Rf-3、、Rf-4S-b、、S-c、、S-d、、S-eXa-4、、xa-5、、xa-13、、Xa-21直直直直锭锭淀粉含量基因淀粉含量基因淀粉含量基因淀粉含量基因抗稻抗稻抗稻抗稻瘿瘿蚊基因蚊基因蚊基因蚊基因恢复基因恢复基因恢复基因恢复基因亲亲和性基因和性基因和性基因和性基因抗白叶枯病基因抗白叶枯病基因抗白叶枯病基因抗白叶枯病基因水稻重要基因的聚合育种水稻重要基因的聚合育种基因组学基因组学 Genomics Genomics完完下一章下一章 物理作物理作图图。