分子标记遗传图谱的构建

分子标记遗传图谱的构建

检测出的每个分子标记反映的都是相应染色体座位上的遗传多态性状态。为了有效地分析利用分子标记所提供的遗传信息，人们希望知道不同分子标记在染色体上的相对位置或排列情况，也就是要构建分子标记的遗传连锁图谱。利用DNA标记构建遗传连锁图谱在原理上与传统遗传图谱的构建是一样的。其基本步骤包括：选择适合作图的DNA标记；根据遗传材料之间的DNA多态性，选择用于建立作图群体的亲本组合；建立具有大量DNA标记处于分离状态的分离群体或衍生系；测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型；对标记基因型数据进行连锁分析，构建标记连锁图。至今为止，已构建了许多植物的高密度分子标记连锁图。本章侧重介绍利用DNA标记构建分子遗传连锁图谱的原理与方法。

第一节作图群体的建立

要构建DNA标记连锁图谱，必须建立作图群体。建立作图群体需要考虑的重要因素包括亲本的选配、分离群体类型的选择及群体大小的确定等。

一、亲本的选配

二、分离群体类型的选择

（二）BC1群体

群体的作图效率最高，这是它优于F2群体的地方。群体还有一个用途，就是可以用来检验雌、雄配子在基因间的重组率上是否存在差异。其方法是比较正、反回交群体中基因的重组率是否不同。例如正回交群体为（A×B）×A，反回交群体为A×（A×B），则前者反映的是雌配子中的重组率，后者反映的是雄配子中的重组率。

虽然群体是一种很好的作图群体，但它也与F2群体一样，存在不能长期保存的问题。可以用F2中使用的类似方法来延长群体的使用时间。另外，对于一些人工杂交比较困难的植物，群体也不太合适，因为一是难以建立较大的群体，二是容易出现假杂种，造成作图的误差。

顺便一提，对于一些自交不亲和的材料，可以使用三交群体，即（A×B）×C。由于存在自交不亲和性，这样的三交群体中不存在假杂种现象。三、群体大小的确定

第二节图谱构建的理论基础

一、染色体遗传理论

二、基因重组和连锁理论

三、图谱制作的统计学原理

第三节DNA标记分离数据的数学处理

一、分离数据的收集与数字化

二、遗传图距与物理距离对应关系的估计

物种基因组大小（kb）遗传图距（cM）kb / cM

三、构建DNA标记图谱的计算机软件

第四节DNA标记连锁图谱的完善

一、DNA标记连锁群的染色体定位

二、饱和DNA标记连锁图的制作

三、DNA标记连锁图与经典遗传连锁图的整合

第五节比较作图

Comparative Mapping）许多植物之间也进行了比较作图研究，如番茄、马铃薯和辣椒(Tanksley et al. 1988；1992)；水稻、小麦和玉米(Ahn et al. 1993；1994)；小麦、大麦和黑麦(Devos et al. 1993)；高粱和玉米(Pereira et al. 1994)；拟南芥和芸苔属(Kowalski et al. 1994)以及大麦和水稻(Maroof et al. 1996)等。Moor等(1995)对水稻、小麦、玉米、谷子、甘蔗及高粱等6种主要禾本科物种的比较作图研究表明，这些禾本科植物基因组的保守性可归结到水稻基因组的19个连锁区段上，由这19个区段可实现对所研究的全部禾谷类作物进行染色体的重建，并可构成一个禾谷类作物祖先种的染色体骨架。可见，比较作图研究已使得传统的植物遗传学突破了物种的框架限制，发展成了新的统一遗传学。