盘点分子标记辅助育种经典论文

【字体: 时间:2015年08月28日 来源:生物通

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  从广义上来说,分子育种可以分成两个方面,一个是分子标记辅助育种,二就是转基因。后者可谓是个“雷区”,不少科学家们转而专注于分子标记辅助育种,这种育种方式现在流行的名称为基因组分子育种,相比于传统育种技术,这种分子育种技术选择更准确、更高效,可使育种周期大大缩短,且成本降低,因此近年来也越来越受到关注,这种生物技术与常规育种技术的有机结合有可能成为孕育作物遗传育种的第三次技术突破。

  生物通报道:从广义上来说,分子育种可以分成两个方面,一个是分子标记辅助育种,二就是转基因。后者可谓是个“雷区”,不少科学家们转而专注于分子标记辅助育种,这种育种方式现在流行的名称为基因组分子育种,相比于传统育种技术,这种分子育种技术选择更准确、更高效,可使育种周期大大缩短,且成本降低,因此近年来也越来越受到关注,这种生物技术与常规育种技术的有机结合有可能成为孕育作物遗传育种的第三次技术突破。

经过多年的发展,分子标记辅助育种研究领域取得了不少成果,其中经典的论文包括:

RFLP mapping in plant breeding:new tools for old sciences

研究人员通过计算机摸拟进行目标基因选择效率分析,结果表明利用分子标记辅助选择法,仅仅需要3代就可以从含有目标基因的30个单株中通过连续回交得到几乎完全恢复到轮回亲本基因组的基因型; 若利用传统育种法,要得到和轮回亲本相同基因组基因型( 6.5±1.7)代。

同时这一研究结果也表明,用目标基因两侧1 cm的2个分子标记进行辅助选择,获得含目标基因长度不大于2cm的个体仅仅需要2个世代若采用传统育种选择法,至少需要100代才能获得同样结果 可见,分子标记辅助选择可大大缩短育种进程,对作物新品种选育具有重要意义。

Marker-assisted selection efficiency in populations of finite size

这篇早期的论文发现在少数QTL可解释大部分变异的情况下,MAS的效率更高。事实上,在QTL作图时检测到的QTL数目要比实际的QTL数目要少,如果QTL数目太多(如多于20),就不能假定选定的QTL之间是独立的,两个连锁的QTL会导致检测到位于它们之间的一个“幻象QTL”,而这会降低MAS的效率。

对在选择指数中引入多少个分子标记的问题,一般认为存在一个最佳数目,这与性状的遗传力有关。另外一篇文章则发现利用6个标记时的MAS效率高于利用3个标记时的效率,但利用12个以上的标记时,MAS的效率在低世代时反而降低,在高世代时增幅很小。

Efficiency of marker-assisted selection in the improvement of quantitative traits

1990年,一组研究人员分析MAS的效率时曾假定群体无限大,标记无限多,在此基础上作出性状遗传力低时MAS比常规选择效率高的结论,但他们还是认为有必要研究大量个体,样本大小对加性遗传方差有一定影响,在群体很小时MAS没有多大用处。其它一些根据计算机模拟的结果对MAS的效率进行的研究表明,群体大小是影响MAS的关键因素。

附:论文中的高频关键词及其涉及的研究内容(1989-2010年)

(生物通:万纹)

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