分子标记与取样策略课件

分子标记与取样策略

Molecularmarkersandsamplingstrategies分子标记与取样策略内容分子标记取样策略同工酶RFLPRAPDAFLPSSR分子标记与取样策略分子标记的种类与历史蛋白质：同工酶(等位酶)六十年代以来核苷酸序列和片段：tRNA（1965）1980年以来：RFLP1984年以来：SSR1990年以来：RAPD1993年以来：AFLP分子标记与取样策略取样策略问题：应该研究多少居群？每个居群应该检测多少个体？应该用多少位点取样策略分子标记与取样策略取样居群数？？？（对研究matingsystem而言，不少于10？）取样策略分子标记与取样策略要检测到频率不低于特定值的同一位点的所有等位基因需检测的最少个体数可靠性基因频率0.950.990.9990.50068110.400710140.3001115220.2002128390.1005166880.0905774990.08065841120.07077991310.060921191560.050117149194取样策略分子标记与取样策略在HWP下，要检测到频率不低于特定值的同一位点的所有共显性表达的等位基因需检测的最少个体数可靠性基因频率0.950.990.9990.5003460.4004570.30068110.2001114200.1002633440.0902937500.0803342560.0703950660.0604660780.050597597取样策略分子标记与取样策略如果一个母本有多个多态位点，每个位点只有2个共显性等位基因，要检测到几个位点的频率不低于特定值的所有等位基因需检测的最少配子体数可靠性位点数基因型数基因频率0.950.990.999120.5000006811240.250000162129380.1250003851684160.062500901151505320.0312502032553276340.015625453557703取样策略分子标记与取样策略取样策略分子标记与取样策略Acaciamangium三种分子标记的比较SSRs

RFLPsIsozymes位点数58830等位基因多样性6.62.11.7多态位点(%)10072.463.3期望杂合度0.7040.2050.025取样策略分子标记与取样策略同工酶与等位酶同工酶(isozyme)：电泳所可区分的同一种酶（系统）的不同变化等位酶(allozyme)：由一个位点的不同等位基因编码的同种酶的不同类型，其功能相同但氨基酸序列不同同工酶与等位酶分子标记与取样策略材料的采集研磨和酶的提取酶的保存淀粉凝胶制备电泳凝胶切片酶的组织化学染色酶谱的记录与分析数据分析同工酶与等位酶等位酶分析的过程分子标记与取样策略同工酶与等位酶酶谱照片——多倍体分子标记与取样策略同工酶与等位酶酶谱照片——二倍体分子标记与取样策略夏腊梅分子标记与取样策略例子：夏腊梅在居群水平、家系水平和果序水平的异交率同工酶与等位酶分子标记与取样策略推荐读物与数据处理程序王中仁.1996.植物等位酶分析.北京：科学出版社等位酶应用的论文BIOSYS-1同工酶与等位酶分子标记与取样策略RAPD分子标记与取样策略RAPD分子标记与取样策略RFLP分子标记与取样策略RFLP分子标记与取样策略荧光标记全自动AFLP原理与方法ForABI377DNASequencerandAFLPKitsAFLP分子标记与取样策略WhatisAFLP:AmplifiedFragmentLengthPolymorphism.AFLPtechnologycombinesthepowerofRestrictionFragmentLengthPolymorphism(RFLP)withtheflexibilityandpowerofPCR.AFLP分子标记与取样策略KeygeneN.V.Wageningen,theNetherlandsZabeau,M.,andP.Vos.1993.Selectiverestrictionfragmentamplification:ageneralmethodforDNAfingerpringting.EuropeanPatentApplication,Publ.No.:EP0534858,no.92402629.7.Vos,P.etal.1995.AFLP:anewtechniqueforDNAfingerprinting.NucleicAcidsResearch,23:4407-4414.AFLP分子标记与取样策略AFLP的实验过程AFLP分子标记与取样策略FeaturesofAFLPMarkersFreeofartifactsCo-migrationofnon-allelicfragmentsoccursatextremelylowlevelNopriorknowledgeofgenomeisneededPerfectreplicabilitySmallquantityofDNAHighefficiency,moremarkersperprimer,highpolymorphismSegregationasMendelianHighaccuracySampleallgenomeAFLP分子标记与取样策略ShortcomingsofAFLPDominant(4-15%co-dominant)ProbleminhomologyofmarkersAFLP分子标记与取样策略ApplicationsofAFLPMarkersSystematicsBiodiversityPopulationstructure,differentiation,Fst,geneflow,dispersal,outcrossing,introgression,hybridizationclonalidentificationmodesofreproductionFingerpringting:individualidentification,parentageanalysis(paternity)QTLmapping(50%ofpapers)AFLP分子标记与取样策略为什么用双酶解?适合PCR扩增的效率与变性胶的分辨率减少PCR扩增的片段,从而减少使用选择性碱基的数目使标记单链成为可能增加PCR扩增的灵活性增加使用引物的灵活性AFLP分子标记与取样策略为什么只标记EcoRI?防止“doublets”Mse-Mse片段环化,不利小片段扩增EcoR-I引物的退火温度高,EcoR-Mse片段优先扩增AFLP分子标记与取样策略为什么要预扩增?减少选择性碱基的错配降低背景噪音AFLP分子标记与取样策略AFLP的重复性问题Jonesetal.（1997）同一实验在欧洲的8个实验室重复，172条带只有1条在一次实验中没有，重复率99.4%，与SSR的水平相当。（Jones,C.J.etal.1997.ReproducibilitytestingofRAPD,AFLPandSSRmarkersinplantsbyanetworkofEuropeanlaboratories.Mol.Breed.3:381-390)AFLP分子标记与取样策略AFLP的实验方法（略）AFLP分子标记与取样策略VariableNumberofTandemRepeat(VNTR)minisatellite,15-70bpmicrosatellites,2-6bp分子标记与取样策略SSR位点标记的优点约50%呈多态性共显性数目多且在基因组中均匀分布多数位点呈选择中性，符合群体遗传学了理论技术上适合用PCR分析半自动化，结果可靠部分降解的DNA样品也可用适合于等位酶变异小的居群水平的研究SSR分子标记与取样策略SSR位点标记的缺点可用的位点数目少设计引物的费用高，耗时长物种专一性在说明群体分化和物种分化时可能产生错误SSR分子标记与取样策略一些进行过SSR研究的树木金合欢、桉树、水青冈、银桦、白千层、松树、云杉、围涎树、杨树、栎树、龙脑香、桃花心木等SSR分子标记与取样策略SSR标记的应用领域遗传图谱的构建连锁分析特殊的基因（如感病基因）姻亲分析样品鉴定（如父本分析、血缘分析、等号样品分析、杂种分析）物种和居群的遗传多样性群体遗传学分析（如有效群体大小、群体遗传结构、群体分化、迁移与基因流动）传粉生物学与散布生物学（如花粉和种子的散布、交配系统）保护生物学SSR分子标记与取样策略适于亲本分析的标记的特点共显性标记，少数位点，每个位点有大量的等位基