SNP技术在植物学研究上的应用

2014-07-23 10:51 · 尔湾

SNP(单核苷酸多态性)是最新发展起来的第三代分子标记技术,具有分布广、多态信息量大、易于检测和统计分析等特点。目前,SNP技术在水稻、玉米、大豆等作物研究中应用较多。

SNP(单核苷酸多态性)是最新发展起来的第三代分子标记技术,具有分布广、多态信息量大、易于检测和统计分析等特点。目前,SNP技术在水稻、玉米、大豆等作物研究中应用较多。汉斯出版社《农业科学》2014年6月期刊上发表了云南农业大学农学与生物技术学院石莹等人的一篇综述,详细的介绍了SNP技术在作物研究中的应用。

遗传标记

遗传标记是遗传分析上用作标记的基因,它在发展过程中形成了四种不同类型的标记:形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记。其中,分子标记是目前较受欢迎的,已得到广泛的应用,主要有RFLP、RAPD、SSR、AFLP等,但这些分子标记都有各自的优缺点。如:试验发现SSR不适用于关联分析(association analysis),但SNP可以弥补SSR标记所受到的限制,而且SNP是双等位的,杂合期望值较低,SNP的杂合期望值是0.263,而SSR的却达到0.77。研究发现,两个基因座上的等位基因不是随机组合和分离的。近年来,随着某些作物种质多样性的持续减少,LD增长,方便了目的基因座上SNP的单元型与表型之间相关性的分析。此外,因为大豆是自交的,使其具有高度的连锁不平衡。如果有足够多的连锁不平衡存在于一个作物的基因组中,全基因组扫描会有利于鉴别与目的性状相关的基因组区域。此策略的采用,为将SSR标记转换为SNP标记开辟了道路。

分子标记辅助选择

和其他的遗传标记相比较,SNP标记在标记辅助选择(marker-assisted selection, MAS)育种方面更具有潜力。比如,使用等位基因特异PCR 方法进行水稻抗瘟病基因Piz位点的等位基因间SNP基因分型,结果表明利用这种PCR方法对SNP进行基因分型在水稻MAS育种中是一个十分方便、有价值的工具。

构建高密度的遗传连锁图谱

如果要绘制高分辨率的遗传图谱,就要构建大小不受限制的作图群体。基因组中的SNP,因为其分布的广泛性及其双等位性等,使SNP 非常适合用于自动化大规模扫描,成为了最受欢迎的作图标记,而且具有高密度性的SNP 遗传图谱的建成,使我们可以更精确的进行标记辅助选择(MAS),降低或消除在目的基因之外的遗传背景带来的坏的影响。大豆、番茄、玉米、小麦等其它重要作物的SNP遗传图谱的构建工作已取得重大进展。

绘制EST图谱

SNP反映的是相对应染色体基因座上的遗传多态性的状态,所以可以用来绘制遗传图谱。利用大豆、玉米、水稻等作物的SNP多态性,就易绘制出EST图谱。通用的技术方法是先对作图群体父本和母本的目的基因3ꞌ端的翻译区进行单核苷酸多态性分析,然后对上诉群体中所有个体进行单核苷多态性基因型的检测。

综上所述,虽然SNP在植物研究方面仍处于起步阶段,开发费用相对较高。但是,由于生物技术的发展,SNP在某些方面弥补了前两代分子标记方法的不足之处。SNP检测和分析技术的逐渐成熟和不断完善,上述问题也会逐步解决,使实验结果更加可靠。作者相信在不就的将来,SNP作为新一代的分子遗传标记会对生物的各个领域产生较为深远的影响。

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