百科知识 分子标记辅助育种:提高作物种植效率与准确性

分子标记辅助育种:提高作物种植效率与准确性

时间:2024-01-27 百科知识 版权反馈
【摘要】:分子标记的引入应用为这一研究工作提供了一个强有力的工具,极大地提高了种质资源鉴定的成效与准确性。在小麦育种过程中利用这些与目标基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择,可以大大提高选择效率、缩短育种年限,有着很大的优越性。

分子标记辅助育种:提高作物种植效率与准确性

分子标记技术在小麦遗传育种中的应用

 2.1 标记和定位目的基因 利用分子标记进行遗传连锁分析可将QTL定位,并借助与QTL连锁的分子标记在育种中对有关的QTL遗传动态进行跟踪,进而提高对数量性状优良基因型选择的准确性和预见性。
    2.2 构建遗传图谱 遗传图谱的构建是对基因组系统研究的重要内容和基础,也是小麦育种和分子克隆等应用研究的理论依据。
    2.3 鉴定标记外源染色体片段 分子标记技术在鉴定外源染色体片段方面有着广泛的应用。它不仅可以鉴别外源染色体片段,还可以对其携带的外源基因进行标记 和定位。
    2.4 种质资源鉴定 传统的种质资源鉴定方法是建立在表型与杂交基础之上的,不同程度上均带有一定的人为性,而且耗时耗力,效率与准确度均不高。分子标记的引入应用为这一研究工作提供了一个强有力的工具,极大地提高了种质资源鉴定的成效与准确性。
    2.5 分子标记辅助育种 目前小麦的许多重要性状都已获得了分子标记,包括与抗病、抗逆有关的质量性状和与产量、品质有关的数量性状。在小麦育种过程中利用这些与目标基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择,可以大大提高选择效率、缩短育种年限,有着很大的优越性。

 传统的育种主要依赖于植株的表现型选择(Phenotypieal selection)。环境条件、基因间互作、基因型与环境互作等多种因素会影响表型选择效率。例如抗病性的鉴定就受发病的条件、植株生理状况、评价标准等影响;品质、产量等数量性状的选择、鉴定工作更困难。一个优良品种的培育往往需花费7~8年甚至十几年时间。如何提高选择效率,是育种工作的关键(www.daowen.com)

    育种家在长期的育种实践中不断探索运用遗传标记来提高育种的选择效率与育种预见性。遗传标记包括形态学标记、细胞学标记、生化标记与分子标记。棉花的芽黄、番茄的叶型、抗TMV的矮黄标记、水稻的紫色叶鞘等形态性状标记,在育种工作中曾得到一定的应用。以非整倍体、缺失、倒位、易位等染色体数目、结构变异为基础的细胞学标记,在小麦等作物的基因定位、连锁图谱构建、染色体工程以及外缘基因鉴定中起到重要的作用,但许多作物难以获得这类标记。生化标记主要是利用基因的表达产物如同工酶与贮藏蛋白,在一定程度上反映基因型差异。它们在小麦、玉米等作物遗传育种中得到应用。但是它们多态性低,且受植株发育阶段与环境条件及温度、电泳条件等影响,难以满足遗传育种工作需要。以DNA多态性为基础的分子标记,目前已在作物遗传图谱构建、重要农艺性状基因的标记定位、种质资源的遗传多样性分析与品种指纹图谱及纯度鉴定等方面得到广泛应用,尤其是分子标记辅助选择(molecular marker-as—sisted selection,MAS)育种更受到人们的重视。

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