分子标记技术简介

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分子标记在作物育种中的应用

分子标记在作物育种中的应用

分子标记在作物育种中的应用作物育种是改良作物种质的重要手段,通过对作物的遗传基础的深入研究,运用现代生物技术手段,筛选出具有优良性状基因的优良种质材料,从而加速有关作物的育种进程。

在现代生物技术手段中,分子标记技术在作物育种中扮演了非常重要的角色。

本文将介绍分子标记在作物育种中的应用。

一、分子标记简介分子标记是指与基因组中某个特定区域或特定性状相关的DNA序列片段。

这种技术可以用于确定个体间的遗传差异,进行基因型鉴定,进而确定等位基因种类及其比例。

通过分子标记技术,可以确定物种间的基因组组成和遗传的联系,并且还可以对单个个体的基因组进行分析和定位,制定具体的育种策略。

分子标记技术在育种材料鉴定和筛选中有着广泛的应用。

习惯上,育种过程需要大量的物种杂交,然后去通过后代材料中的遗传差异进行筛选、后代选择和提高纯度。

这种育种方法需要大量的时间和耗费大量的资源。

而采用分子标记技术,可以大大提高材料筛选的速度和效率。

远缘杂交后代中的有些个体通常会表现出可喜的性状,但是由于其他不良的遗传特征,基本上是无法继续进行育种的。

这个时候,分子标记技术就可以对杂交后代的DNA样本进行分析,从而确定哪些个体的基因组组成更加适合于后续育种筛选工作。

2. 分子标记在基因型分析和遗传图谱绘制中的应用在作物遗传基础的研究中,分子标记技术在基因型分析和遗传图谱绘制中的应用日益广泛。

通过分子标记技术,可以分析大量的遗传标记,确定不同基因型间的遗传差异,对遗传多样性和相关性进行统计分析,最终清晰地绘制出遗传图谱,揭示了不同群体间的遗传关系。

遗传图谱的绘制对于作物育种的后续研究至关重要,能够帮助育种人员了解群体内的基因性状分布情况,确定功能多样的分子标记,确保育种目标的达成。

3. 分子标记在杂交组合选择中的应用分子标记在杂交组合选择中的应用同样十分重要。

通过分析杂交后代的DNA序列,可以细致地分析出每个基因型对数量性状、质量性状、抗病性等性状的影响,并且还可以计算各基因型的复杂性状遗传度。

分子标记技术

分子标记技术
将来自不同组学的数据进行整合,如基因组学、转录组学、蛋白质组学等,以全面揭示生物过程的分子机制。
多组学数据整合
采用降维技术对高维数据进行处理,如主成分分析、t-SNE等,以降低数据复杂度并提高可视化效果。
数据降维处理
结合多种分析方法对整合后的数据进行联合分析,如聚类分析、差异表达分析、功能注释等,以深入挖掘数据中的生物学意义。
02
CHAPTER
DNA分子标记方法
利用随机引物对基因组DNA进行PCR扩增,通过电泳等方法检测扩增产物多态性。
原理
特点
应用
实验操作简便、快速、成本低,但稳定性较差,重复性有待提高。
适用于遗传多样性分析、品种鉴定、基因定位等研究。
03
02
01
基于DNA单链在非变性条件下的构象多态性,通过电泳等方法检测不同构象的DNA单链。
前景展望
随着基因组学、转录组学等高通量测序技术的不断发展,未来分子标记技术将更加精准、高效和便捷。同时,随着人工智能和大数据技术的融合应用,分子标记技术将在更多领域发挥重要作用,如精准医疗、个性化治疗、生态环境监测等。此外,随着合成生物学和基因编辑技术的不断发展,利用分子标记技术进行基因定位和编辑将成为可能,这将为遗传性疾病的治疗和农作物遗传改良提供新的思路和方法。
原理
微小RNA(miRNA)和长非编码RNA(lncRNA)是两类重要的非编码RNA,它们在基因表达调控中发挥关键作用。miRNA通过靶向mRNA导致其降解或抑制其翻译来发挥作用,而lncRNA则通过多种机制调节基因表达。
原理
miRNA和lncRNA作为分子标记在疾病诊断、预后评估和治疗靶点筛选等方面具有潜在应用价值。例如,在癌症研究中,特定miRNA或lncRNA的表达水平与癌症的发生、发展和转移密切相关,可作为癌症诊断和治疗的生物标志物。此外,miRNA和lncRNA还可用于研究细胞分化、发育和逆境胁迫等生物学过程。

dna分子标记技术概述

dna分子标记技术概述

DNA分子标记技术概述1. 引言DNA分子标记技术是现代生物学和医学领域中非常重要的一项技术。

它可以通过特定的标记方法,在DNA分子上进行特异性地标记,从而实现对DNA序列的检测、定位和分析。

本文将对DNA分子标记技术进行全面、详细、完整和深入地探讨。

2. DNA分子标记技术的原理2.1 标记物选择在进行DNA分子标记之前,需要选择合适的标记物。

常用的DNA分子标记物包括荧光染料、辣根过氧化物酶标记物、生物素标记物等。

这些标记物具有不同的优势和适用范围,可以根据具体实验需求来选择合适的标记物。

2.2 标记方法DNA分子标记方法有多种,常用的包括直接标记法和间接标记法。

直接标记法是将标记物直接连接到DNA分子上,常用于荧光标记。

间接标记法是通过先引入标记物、再进行特定的反应来实现标记,常用于酶标记和生物素标记等。

2.3 标记效率和准确性DNA分子标记技术的效率和准确性是衡量其优劣的重要指标。

高效率和准确性可以保证实验结果的可靠性和准确性。

因此,在选择标记物和标记方法时,需要考虑到其标记效率和准确性,以及对实验结果的影响。

3. DNA分子标记技术的应用领域3.1 DNA测序和基因组学研究DNA分子标记技术在DNA测序和基因组学研究中有广泛的应用。

通过标记技术,可以对DNA序列进行检测和定位,从而实现对基因组的研究和分析。

3.2 分子诊断和疾病检测DNA分子标记技术在分子诊断和疾病检测中起到关键作用。

通过标记技术,可以检测和分析与疾病相关的基因或基因突变,从而实现早期诊断和治疗。

3.3 人类遗传学研究DNA分子标记技术对人类遗传学研究具有重要意义。

通过标记技术,可以进行人类遗传多样性和遗传变异的研究,为疾病发生机制和个体差异提供重要的参考和依据。

3.4 动植物遗传改良DNA分子标记技术在动植物遗传改良中有广泛应用。

通过标记技术,可以进行动植物基因分型和基因定位,为遗传改良工作提供重要的科学依据和技术支持。

分子标记种类及概述

分子标记种类及概述

分子标记种类及概述分子标记是一种在生物学、生物化学和药理学研究中广泛应用的技术。

它主要通过将分子或化合物与特定的标记物相结合,以便于对其进行检测、跟踪和定量分析。

分子标记的种类非常多样,包括荧光标记、放射性标记、酶标记和生物素标记等。

每种标记方法都有其特定的优势和适用范围,下面将详细介绍这些分子标记的类型及其概述。

1.荧光标记:荧光标记是最常用且广泛应用的一种分子标记方法。

它通过将目标分子与荧光染料结合,利用目标分子与激发光源相互作用后发出荧光信号来进行检测和定量分析。

荧光标记具有灵敏度高、非破坏性、实时监测能力强等特点,适用于细胞生物学、分子遗传学和生物化学等研究领域。

2.放射性标记:放射性标记是利用放射性同位素来标记目标分子的一种方法。

通过将放射性同位素(如3H、14C、32P等)与目标分子结合,可以通过放射性衰变的特性来检测和定量分析目标分子。

放射性标记具有极高的敏感性和特异性,适用于分子生物学、药理学和临床药理学等研究领域。

3.酶标记:酶标记是利用酶来标记目标分子的一种方法。

通过将酶与目标分子结合,然后加入适当的底物来触发酶的催化反应,可以产生可见色素或荧光信号,从而实现对目标分子的检测和定量分析。

酶标记具有高度特异性和灵敏度,适用于生物化学、免疫学和临床检验等研究领域。

4.生物素标记:生物素标记是利用生物素(一种小分子)与目标分子结合,然后利用亲和性层析或荧光染料来检测和定量分析目标分子的一种方法。

生物素标记具有快速、简单和高效的特点,适用于生化学、药理学和分子生物学等研究领域。

除了以上几种常见的分子标记方法外,还有许多其他的分子标记方法,比如金纳米颗粒标记、蛋白质标记和DNA标记等。

这些标记方法可以根据研究的具体需求来选择和应用。

标记方法的选择应考虑到目标分子的性质、研究目的和实验条件等因素。

分子标记在生物学研究中有着广泛的应用,如细胞成像、蛋白质定位、基因表达研究等。

它们在分子和细胞水平上为我们提供了许多有关生物学过程和分子机制的信息。

分子标记

分子标记

分子标记(Molecular Markers),是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接的反映。

每一代的分子标记技术代表如下:
(1)限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)
RFLP是第一代分子标记技术,指把特定的DNA用特点的限制性核酸内切酶进行切割,将切割形成的片段进行标记之后与其他个体进行杂交,以检测不同物种间的多态性。

(2
RAPD是指把第一个生物的基因组用特定的限制性核酸内切酶进行切割,将切割后形成的片段进行扩增,以这些片段为探针来检测2个或多个物种的多态性。

SSR是第二代分子标记技术,指将人工合成或提取的2-8个核苷酸为探针,将其标记之后检测2个或多个物种的多态性。

(4
SNP是第三代分子标记技术,标记单个特殊的核苷酸,用来检测不同个体间的差异性。

检测SNP 的最佳方法是DNA 芯片技术。

对单个核苷酸的差异进行检测,SNP 标记可帮助区分两个个体遗传物质的差异。

常用分子标记技术原理及应用

常用分子标记技术原理及应用

单链制备
通过加热或化学方法 将双链DNA变性为 单链。
凝胶电泳
将单链DNA在聚丙 烯酰胺凝胶上进行电 泳,并观察迁移率变 化。
结果分析
通过比较正常和突变 DNA的迁移率,确 定是否存在基因突变。
应用实例
遗传病诊断
SSCP技术可用于检测与遗传病相关的 基因突变,如囊性纤维化、镰状细胞 贫血等。
肿瘤研究
特点
高分辨率、高灵敏度、可重复性和可 靠性,能够检测出微小的基因组差异 ,广泛应用于遗传育种、生物多样性 保护、人类医学等领域。
分子标记技术的应用领域
遗传育种
通过分子标记技术对动植物进行遗传资源鉴定、品种纯度 鉴定、遗传连锁分析和基因定位等,提高育种效率和品质。
生物多样性保护
利用分子标记技术对物种进行遗传结构和亲缘关系分析, 评估物种的遗传多样性和濒危程度,为保护生物多样性提 供科学依据。
人类医学
分子标记技术在人类医学中用于疾病诊断、药物研发、个 体化医疗等方面,有助于提高疾病的预防、诊断和治疗水 平。
常用分子标记技术简介
RFLP(限制性片段长度多态性)
SSR(简单序列重复)
利用限制性内切酶对DNA进行切割,产生 不同长度的片段,通过电泳和染色检测多 态性。
利用串联重复的DNA序列多态性进行标记 ,通过PCR扩增和电泳检测多态性。
分子标记辅助育种
利用AFLP技术标记控制重要性状 的基因,辅助育种者快速筛选具 有优良性状的个体。
植物分子生态学研

利用AFLP技术分析植物种群遗传 结构、物种演化和生态适应性等 方面的研究。
04
SSR技术
原理
简单序列重复标记(SSR)是一种基于PCR的分子标记技 术,利用微卫星序列的重复单元进行扩增,通过检测等位 基因的长度多态性来识别基因组中的变异。

遗传学中的分子标记技术

遗传学中的分子标记技术

遗传学中的分子标记技术遗传学是研究遗传现象的一门学科,而分子标记技术则是其中的一个重要领域。

它不仅可以帮助我们研究物种间的遗传联系,还可以应用于医学和农业领域,为人们的生活带来更多便利和进步。

本文将介绍遗传学中的分子标记技术,探讨其在实践中的应用以及未来的发展方向。

一、分子标记技术简介分子标记技术是利用分子水平的遗传标记对个体、品系或群体进行鉴别、分类、分子配对等分析的一种技术。

目前常用的几种分子标记技术包括限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性(RAPD)、序列标记位点(SSR)和单核苷酸多态性(SNP)等。

RFLP技术是一种基于DNA序列限制性切割位点的分析方法。

通过将基因组DNA切成不同的长度片段,然后对这些片段进行电泳分离,最后通过DNA探针的帮助确定特定位点的DNA序列。

RAPD技术则是一种无需事先知道DNA序列的技术,通过使用随机序列的寡核苷酸为引物进行PCR扩增,经过电泳分离后可以得到特定长度的DNA条带。

SSR技术则是利用序列中重复核苷酸序列的多态性,选取特定的序列扩增后进行电泳分离,得到条带后可以确定所研究物种基因组的遗传变异情况。

SNP技术则是一种最新的分子标记技术,它是基于单核苷酸变异位点的方法,通过测量单个碱基的点突变来分析遗传多样性。

二、分子标记技术的应用1.遗传分析分子标记技术在遗传学研究中可以用于基因型鉴定、亲缘关系分析、遗传多样性评估等方面。

例如,利用SSR技术可以分析豆科作物的遗传多样性,帮助育种学家定位有用的基因,并加速豆科作物的育种进程。

另外,RFLP技术还可以用于协助医学领域的DNA指纹分析,对于识别罪犯身份、证明亲子关系等方面都有巨大贡献。

2.病理学研究在病理学研究中,分子标记技术可以用于检测各种疾病的基因突变、表达谱的差异、重要调节基因的变化等。

例如,SNP技术可以用于筛查患有代谢性疾病的患者,SSR技术可以用于评价肿瘤的恶性程度。

3.农业领域分子标记技术在农业领域中的应用越来越普遍,可以用于作物品种鉴别、繁殖方式分析、作物改良等方面。

分子标记技术原理方法及应用

分子标记技术原理方法及应用

分子标记技术原理方法及应用分子标记技术是一种用于检测和定位特定分子的方法。

其原理是通过将一种特殊的化学物质(标记物)与目标分子结合,然后利用标记物的性质来对目标分子进行分析和检测。

分子标记技术被广泛应用于生物医学研究、生物学检测和药物研发等领域。

常用的分子标记技术有荧光标记、酶标记和放射性标记等。

荧光标记是一种将目标分子与荧光染料结合的技术。

荧光标记的原理是通过荧光染料的特性,使得目标分子在荧光显微镜下显示出特定的荧光信号,从而对其进行定位和分析。

荧光标记可以在细胞、组织和体内进行,具有灵敏度高、分辨率高和实时监测的优点。

常见的荧光标记方法有间接免疫荧光标记、原位杂交荧光标记和荧光蛋白标记等。

荧光标记技术广泛应用于细胞定位、蛋白质相互作用研究、细胞分析和分子诊断等领域。

酶标记是一种利用酶与底物反应的方法进行分子标记。

通常,酶标记将目标分子与特定的酶(如辣根过氧化酶、碱性磷酸酶等)结合,然后通过对底物的催化作用产生显色或荧光信号。

酶标记在生物学检测中得到广泛应用,特别是在酶联免疫吸附试验(ELISA)中。

酶标记具有灵敏度高、稳定性好的特点,可以用于检测蛋白质、核酸和小分子等生物分子。

放射性标记是利用放射性同位素与目标分子结合的技术。

放射性同位素具有高灵敏度和长时间半衰期的特点,可以用于追踪和测定目标分子的存在和分布。

放射性标记技术广泛应用于细胞和分子影像学、放射性定位和药物代谢等领域。

分子标记技术在生物医学研究、生物学检测和药物研发等领域有着广泛的应用。

在生物医学研究中,分子标记技术可以用于研究细胞和分子的结构和功能,探索疾病的发生机制和药物的作用机理。

在生物学检测中,分子标记技术可以用于检测和定位特定的生物分子,如蛋白质、核酸和小分子等,从而实现对生物过程的观察和分析。

在药物研发中,分子标记技术可以用于筛选和评价药物的活性和毒性,以及研究药物的代谢和药理学特性。

总之,分子标记技术的发展和应用为生物医学研究和生物学检测提供了强大的工具,有助于我们深入理解生命的奥秘和开发有效的治疗手段。

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分子标记技术简介分子标记是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接的反映。

与其他几种遗传标记——形态学标记、生物化学标记、细胞学标记相比,DNA分子标记具有的优越性有:大多数分子标记为共显性,对隐性的性状的选择十分便利;基因组变异极其丰富,分子标记的数量几乎是无限的;在生物发育的不同阶段,不同组织的DNA都可用于标记分析;分子标记揭示来自DNA的变异;表现为中性,不影响目标性状的表达,与不良性状无连锁;检测手段简单、迅速。

随着分子生物学技术的发展,现在DNA分子标记技术已有数十种,广泛应用于遗传育种、基因组作图、基因定位、物种亲缘关系鉴别、基因库构建、基因克隆等方面。

分子标记的概念有广义和狭义之分。

广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。

狭义分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。

理想的分子标记必须达以下几个要求:(1) 具有高的多态性;(2) 共显性遗传,即利用分子标记可鉴别二倍体中杂合和纯合基因型;(3) 能明确辨别等位基因;(4) 遍布整个基因组;(5) 除特殊位点的标记外,要求分子标记均匀分布于整个基因组;(6) 选择中性(即无基因多效性);(7) 检测手段简单、快速(如实验程序易自动化);(8) 开发成本和使用成本尽量低廉;(9) 在实验室内和实验室间重复性好(便于数据交换)。

但是,目前发现的任何一种分子标记均不能满足以所有要求。

【分子标记的种类】一、基于分子杂交技术的分子标记技术此类标记技术是利用限制性内切酶解及凝胶电泳分离不同的生物DNA 分子,然后用经标记的特异 DNA 探针与之进行杂交,通过放射自显影或非同位素显色技术来揭示 DNA 的多态性。

①限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)1974年Grodzicker等创立了限制性片段长度多态性(RFLP)技术,它是一种以DNA—DNA杂交为基础的第一代遗传标记。

RFLP基本原理:利用特定的限制性内切酶识别并切割不同生物个体的基因组DNA,得到大小不等的DNA片段,所产生的DNA数目和各个片段的长度反映了DNA分子上不同酶切位点的分布情况。

通过凝胶电泳分析这些片段,就形成不同带,然后与克隆DNA探针进行Southern杂交和放射显影,即获得反映个体特异性的RFLP图谱。

它所代表的是基因组DNA在限制性内切酶消化后产生片段在长度上差异。

由于不同个体的等位基因之间碱基的替换、重排、缺失等变化导致限制内切酶识别和酶切发生改变从而造成基因型间限制性片段长度的差异。

RFLP的等位基因其有共显性特点。

RFLP标记位点数量不受限制,通常可检测到的基因座位数为1—4个。

RFLP技术也存在一些缺陷,主要是克隆可表现基因组DNA多态性的探针较为困难;另外,实验操作较繁锁,检测周期长,成本费用也很高。

自RFLP问世以来,已经在基因定位及分型、遗传连锁图谱的构建、疾病的基因诊断等研究中仍得到了广泛的应用。

②数目可变串联重复多态性(Variable Number of Tandem Repeats,VNTR )数目可变串联重复序列又称小卫星DNA (Minisatellite DNA),是一种重复DNA小序列,为10到几百核苷酸,拷贝数10一10001不等。

VNTR 基本原理与RFLP大致相同,只是对限制性内切酶和DNA探针有特殊要求:(1)限制性内切酶的酶切位点必须不在重复序列中,以保证小卫星或微卫星序列的完整性。

(2)内切酶在基因组的其他部位有较多酶切位点,则可使卫星序列所在片段含有较少无关序列,通过电泳可充分显示不同长度重复序列片段的多态性。

(3)分子杂交所用DNA探针核昔酸序列必须是小卫星序列或微卫星序列,通过分子杂交和放射自显影后,就可一次性检测到众多小卫星或微卫星位点,得到个体特异性的DNA指纹图谱。

小卫星标记的多态信息含量较高,在17一19之间。

缺点是数量有限,而且在基因组上分布不均匀,这就极大限制其在基因定位中的应用。

VNTR 也存在实验操作繁琐、检测时间长、成本高的缺点。

二、基于PCR技术的分子标记技术(一)、随机引物的PCR标记所用引物的核苷酸序列是随机的,其扩增的 DNA 区域事先未知。

随机引物PCR扩增的 DNA 区段产生多态性的分子基础是模板 DNA 扩增区段上引物结合位点的碱基序列的突变,不同来源的基因组在该区段上表现为扩增产物有无差异或扩增片段大小的差异。

随机引物PCR标记表现为显性或共显性。

①随机扩增多态性DNA (Random Amplified Polymorphism DNA,RAPD )RAPD技术是1990年由Wiliam和Welsh等人利用PCR技术发展的检测DNA多态性的方法。

基本原理:它是利用随机引物(一般为8—10bp)通过PCR反应非定点扩增DNA片段,然后用凝胶电泳分析扩增产物DNA片段的多态性。

扩增片段多态性便反映了基因组相应区域的DNA多态性。

RAPD所使用的引物各不相同,但对任一特定引物,它在基因组DNA序列上有其特定的结合位点,一旦基因组在这些区域发生DAN片段插人、缺失或碱基突变,就可能导致这些特定结合位点的分布发生变化,从而导致扩增产物数量和大小发生改变,表现出多态性。

就单一引物而言,其只能检测基因组特定区域DNA多态性,但利用一系列引物则可使检测区域扩大到整个基因组,因此,RAPD可用于对整个基因组DNA进行多态性检测,也可用于构建基因组指纹图谱。

与RFLP相比,RAPD具有以下优点:(1)技术简单,检测速度快;(2) RAPD分析只需少量DNA样品;(3)不依赖于种属特异性和基因组结构,一套引物可用于不同生物基因组分析;(4)成本较低。

但RAPD也存在一些缺点:(1) RAPD标记是一个显性标记,不能鉴别杂合子和纯合子;(2)存在共迁移问题,凝胶电泳只能分开不同长度DNA片段,而不能分开那些分子量相同但碱基序列组成不同的DNA片段;(3) RAPD技术中影响因素很多,所以实验的稳定性和重复性差。

②任意引物PCR (Arbitrarily Primed Polymerase Chain Reaction, AP—PCR)在AP—PCR分析中,所使用的引物较长(10-50 bp) , PCR反应分为两个阶段,首先寡核昔酸引物在低严谨条件下与模板DNA退火,此时发生了一些合成,以便稳定模板与引物之间相互作用。

然后进行高严谨退火条件的循环,两个位点间那些序列在低严谨度退火条件下发生的引物延伸可继续在高严谨条件下扩增。

采用变性聚丙烯酞胺凝胶电泳分析PCR产物,最终反应结果与RAPD类似。

只要设计的引物在低严谨退火条件下能减少引物产生人为产物,应用成对组合的引物可以产生新的AP—PC R谱带,但引物配对组合使用时,得到的图谱与单引物单独使用时产生的图谱之和很不相同,这样,50个引物能产生1250种不同指纹图谱。

AP—PCR方法不需预知序列资料,而且检测的基因组样本是任意的,还能够用于检测近等基因系(或同类系)中的多态性。

AP—PCR的缺点是每个新的多态性都必须经纯化才能进一步使用。

另外,此方法在杂合体中仅可辨别长度多态性。

③DNA扩增指纹印迹(DNA Amplification Fingerprinting,DAF)DAF是一种改进的RAPD分析技术,与RAPD技术不同的是,DAF分析中所使用的引物浓度更高,长度更短(一般为5一8 bp),因此它所提供的谱带信息比RAPD大得多,如当使用5个核昔酸的引物时,引物和模板的组合大约可扩增出10一100个DNA片段。

PCR扩增产物是在凝胶上进行分离,通过银染即可产生非常复杂带型。

(二)、特异引物的PCR标记特异引物的PCR标记所用引物是针对已知序列的 DNA 区段而设计的,具有特定核苷酸序列(通常为 18—24 bp),可在常规PCR复性温度下进行扩增,对基因组 DNA 的特定区域进行多态性分析。

①序列标志位点(Sequence Tagged Sites,STS)STS是对以特定对引物序进行PCR特异扩增的一类分子标记的统称。

通过设计特定的引物,使其与基因组DNA序列中特定结合位点结合,从而可用来扩增基因组中特定区域,分析其多态性。

利用特异PCR技术的最大优点是它产生信息非常可靠,而不像RFLP和RAPD那样存在某种模糊性。

②简单重复序列(Simple Sequence Repeat,SSR)简单重复序(SSR)也称微卫星DNA,其串联重复的核心序列为1一6 bp,其中最常见是双核昔酸重复,即(CA) n和(TG) n每个微卫星DNA的核心序列结构相同,重复单位数目10一60个,其高度多态性主要来源于串联数目的不同。

SSR标记的基本原理:根据微卫星序列两端互补序列设计引物,通过PCR反应扩增微卫星片段,由于核心序列串联重复数目不同,因而能够用PCR的方法扩增出不同长度的PCR产物,将扩增产物进行凝胶电泳,根据分离片段的大小决定基因型并计算等位基因频率。

SSR具有以下一些优点:(l)一般检测到的是一个单一的多等位基因位点;(2)微卫星呈共显性遗传,故可鉴别杂合子和纯合子;(3)所需DNA 量少。

显然,在采用SSR技术分析微卫星DNA多态性时必须知道重复序列两端的DNA序列的信息。

如不能直接从DNA数据库查寻则首先必须对其进行测序。

③序列特异性扩增区(Sequence—characterized Amplified Region,SCAR)SCAR标记是在RAPD技术基础上发展起来的。

SCAR标记是将目标 RAPD 片段进行克隆并对其末端测序,根据 RAPD 片段两端序列设计特异引物,对基因 DNA 片段再进行PCR特异扩增,把与原RAPD片段相对应的单一位点鉴别出来。

SCAR标记是共显性遗传,待检 DNA 间的差异可直接通过有无扩增产物来显示。

SCAR标记方便、快捷、可靠,可以快速检测大量个体,结果稳定性好,重现性高。

④单引物扩增反应(Single Primer Amplificatipn Reawtion,SPAR)SPAR技术是与RAPD技术相似的一种标记技术,SPAR也只用一个引物,但所用的引物是在SSR的基础上设计的。

这些引物能与SSR之间的间隔序列进行特异性结合,然后通过P(:R技术扩增SSR之间的DNA序列,凝胶电泳分离扩增产物,分析其多态性。

另外,还有一种与SPAR技术非常相似的标记技术,即ISTR ( Inverse Sequence—tagged Repeat)技术,ISTR 所用的引物是在反向重复序列基础上设计的,PCR扩增的是反向重复序列之间的DIVA序列。

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