第3章分子图谱的构建.

二、图谱构建的理论基础
1、染色体遗传理论
（W S Sutton & T Boveri, 1903）
体细胞中染色体成对存在，两个成员是同源的； 在生命周期中，染色体保持结构上的恒定性和遗传上的 连续性； 在减数分裂中，同源染色体的两个成员相互配对，随后 又发生分离，走向细胞的两极，从而形成两个单倍体性细胞。
3、群体大小的确定
（1）作图效率：从随机分离结果可以辨别的最大 图距（群体过小，易判断为不同连锁群）；两个标记 间可检测到重组的最小图距（群体过小，易判断为共 分离标记）
（2）作图目的：分子标记连锁骨架图——小群体；
基因组序列分析或基因分离——大群体 （3）群体类型：达到相当的作图精度，所需群体 大小的顺序为：F2＞RI＞BC1＞DH
1、亲本的选择
（1）亲本之间的多态性：一般取决于其亲缘关系，
可用地理、形态、血缘等关系或同工酶多态性作为判断依
据。不同作物多态性表现不同，所要求的双亲亲缘关系远 近也不同。 （2）亲本的纯合性。 （3）杂交后代的育性。 （4）亲本及其F1细胞学特性，避免染色体变异。
2、分离群体的类型
暂时性分离群体：F2、F3、F4、BC、三交群体等；
永久性群体：RI、DH群体等；
（1）F2群体
群体的分离特点: P:
F1:
F2:
P1 × P2 F1
F2
P1 P2 1 2 3 4 5 6 7
CAPS251 Genotypes
200 B
A B
H H A B H H H A: H: B=1: 2: 1
基因型的读数（score）:
P1 P2
F2
1-亲本1的纯合基因型（aa）
传统遗传图
分子遗传图谱：不同分子标记在染色体上的相对位
置或排列情况。遗传图谱只显示基因间在染色体上的相对
位置，并不反映在染色体上的实际距离。
基本步骤：标记选择
亲本多态性分析与亲本组合选择
发展作图群体
群体标记基因型分析
数据分析处理
图谱绘制与完善
一、作图群体的发展
作图群体的基本要求：
群体要足够大； 群体随机分离； 双亲间的多态性高。
2-杂合体（ab） 3-亲本2的纯合基因型（bb） 0-缺资料
1
3
1
3
2
群体的特点:
优点： 群体容易产生； 群体分离符合孟德尔规律； 基因型（带型）容易识别。
缺点：
非永久性群体，难以长期保存； 每个个体提供的DNA数量有限； 存在杂合基因型，对显性标记将出现信息简并； 表型鉴定误差大，特别是对于数量性状而言。
RIL 3 0
3-亲本2的纯合基因型（bb）
0-缺资料
群体的特点:
优点： 永久性群体，可重复使用； 以品系作为分离单元，表现型鉴定较可靠； 缺点： 群体不易产生； 群体通常会出现偏态分离，这是在RI群体发展过程 中自然选择和人工选择的结果。
（4）DH群体
群体的分离特点: P: F1: 花粉(单倍体): 加倍: DHL:
第3章 分子图谱的构建
一、作图群体的发展
二、图谱构建的基本理论 三、数据处理 四、图谱的完善 五、比较基因作图
遗传作图 (Genetic mapping) 即遗传图谱的构 建。它是利用遗传学的原理和方法，构建能反映 基因组中遗传标记之间遗传关系的图谱。 传统遗传图中的遗传标记主要是形态学标记。 形态学标记的数量不多，但利用形态学标记作图 的时间很长，在二十世纪的前八十年主要是利用 形态学标记作图。
P1 X P2
DH(Doubled Haploid, 双单倍体）
F1
花药培养 单倍体
自然加倍
秋水仙素处理
双单倍体（DH）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 marker1 A B B A B B A A B A Genotypes marker2 B B A B A B B A A B
株系号
2、基因重组和连锁理论
￭ 细胞减数分裂中，非同源染色体上的基因相互独立，
自由组合；同源染色体上的基因产生交换和重组，交换的频 率随基因间的距离的增加而增大。
￭ 位于同一染色体上的基因在遗传中一般倾向于维系在
一起，表现为连锁（linkage）；它们之间的重组是通过一
对同源染色体的两个非姊妹染色单体之间的交换来实现的。
（2）BC1群体（回交一代群体）
群体的分离特点: P:
F1:
BC1:
P1 X P2 F1 × P1 BC1
P1 P2
CAPS251 Genotypes
1 2 3 4 5 6 7 H H AH HA H A: H=1: 1
200 A
A B
基因型的读数（score）:
Hale Waihona Puke P1 1P2 3 1
BC1 2 0
1-轮回亲本的纯合基因型（aa）
2-杂合体（ab） 3-非轮回亲本的纯合基因型（bb） 0-缺资料
群体的特点:
优点：
群体容易产生；
直接反映了F1代配子的分离比例，作图效率高； 适合亲缘关系较远的亲本；
缺点：
非永久性群体；
当显性时表现型和基因型鉴定都有麻烦；
对人工杂交困难的植物，不易建立大的群体，且易 出现假杂种。
纯合度＝1-(1/2) 8 = 99.61%
F2
F8
P1 P2
RA1962 /EcoRI Genotypes
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10
200
A B A A B B B A A B A B
A
A: B =1: 1
基因型的读数（score）: 1-亲本1的纯合基因型（aa）
P1 1
P2 3 1
（3）RI群体
RI群体，即重组近交系
（Recombinant inbred lines）
群体，是由重组近交系组成
的分离群体。系由F2经多代 自交一粒传（single seed descendant）使后代基因组 相对纯合的群体。
群体的分离 特点:
P:
F1: Fn:
P1 X P2 F1
F2 F3 F4
200 B
A
纯合度≈100%
A: B =1: 1
基因型的读数（score）: 1-亲本1的纯合基因型（aa）
P1 1
P2 3 1
DHL 3 0
3-亲本2的纯合基因型（bb）
0-缺资料
群体的特点:
优点： 永久性群体，可重复使用； 群体分离通常符合孟德尔规律； 以品系作为分离单元，表现型鉴定较可靠。 缺点： 群体不易产生； 花粉培养过程可能会对基因型产生选择和引起变异。