關于分子標記和QTL定位分析第1頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三

概述一、分子標記molecularmarker廣義的分子標記指具有遺傳多態性的生物大分子，包括DNA標記和生化標記。狹義的分子標記專指直接反映DNA核苷酸序列多態性的DNA標記。第2頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三

類型一、分子標記第一類：以分子雜交為核心的分子標記技術：

★限制性片段長度多態性標記（RFLP）；

★

DNA指紋技術（DNAFingerprinting）★原位雜交（insituhybridization）等.第3頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三隨機擴增多態性DNA（RandomamplificationpolymorphismDNA,簡稱RAPD標記）；簡單序列重復（Simplesequencerepeat,簡稱SSR標記）或簡單序列長度多態性（Simplesequencelengthpolymorphism,簡稱SSLP標記）；擴增片段長度多態性（Amplifiedfragmentlengthpolymorphism,簡稱AFLP標記）；序列標記位點（Sequencetaggedsites,簡稱STS標記）；序列特異性擴增區域（Sequencecharacteredamplifiedregion,簡稱SCAR標記）等。第二類：以PCR為核心的分子標記技術一、分子標記

類型第4頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三第三類：基于DNA測序的的分子標記一、分子標記

類型單核苷酸多態性（Singlenucleotidepolymorphism,簡稱SNP標記）；表達序列標簽（Expressedsequencestags,簡稱ESTs標記）。第5頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

概念遺傳圖譜（geneticmap）又叫連鎖圖譜（linkagemap）是指對遺傳重組結果進行連鎖分析得到的基因標記或其他遺傳標記在染色體上相對位置的排列圖。分子遺傳圖譜：以分子標記所構建的遺傳圖譜。第6頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

理論依據指染色體的交換和重組在細胞減數分裂時，非同源染色體上的基因相互獨立、自由組合，同源染色體上的兩個非姊妹染色單體之間發生交換，產生非等位基因間的重組，形成了重組子。重組型配子所占總配子的比例稱為重組率，用r表示。重組率的高低取決于減數分裂細胞中發生交換的頻率，兩對基因之間的直線距離決定它們之間的交換率，交換率越高，則重組率越大。遺傳圖譜的構建就是用重組率來表示基因的遺傳距離，圖距單位用厘摩（Centi-Morgan，cM）表示，1cM的大小大致表示1%的重組率（Bohnetal，1996）。但遺傳圖譜只是顯示基因在染色體上的相對位置，并不能代表DNA的實際長度。第7頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

理論依據第8頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

構建遺傳圖譜步驟親本的選擇和選配作圖群體的創建分子標記的連鎖分析第9頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

構建遺傳圖譜步驟選擇原則：親本間應具有較高的多態性；親本之間的DNA多態性與其親緣關系有著密切關系，親本之間親緣關系越遠，多態性越豐富，圖譜上連鎖的標記才可能越多，該圖譜的經濟價值就越大。要考慮雜交后代的可育性；親本間的差異不能過大，否則染色體之間的配對和重組會受到抑制，嚴重的會降低雜種后代的結實率，甚至導致不育，影響分離群體的創建。在選配親本時還應對親本及其F1雜種進行細胞學鑒定；若雙親間存在相互易位，或多倍體材料（如小麥）存在單體或部分染色體缺失等問題，那么其后代就不宜用來構建連鎖圖譜。注釋：在演講時，1.2.3解釋部分可刪去。親本的選擇和選配第10頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

構建遺傳圖譜步驟F1群體F2群體BC1群體等作圖群體的類型第11頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

構建遺傳圖譜步驟F1群體、F2群體、BC1群體等F1群體是目前果樹遺傳作圖上應用較多的群體類型，其創建時間短，能夠分別為兩個親本作圖，適用于梨、蘋果等基因組雜合度高、自花不結實的樹種。F2群體在農作物上很難進行連續研究，所以限制了其應用。而在果樹上，由于果樹可以無性繁殖，F2代作圖群體是果樹遺傳作圖的理想材料。BC1群體是由雜交F1代與親本之一回交產生的群體，該群體配子類型較少，數據統計及作圖簡單，應用一些AFLP，RAPD等顯性標記就可揭示基因型的所有信息。作圖群體的類型第12頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

構建遺傳圖譜步驟目前果樹上常用的構建遺傳圖譜的軟件有MapmakerJoinMapWinQTLCart等

分子標記的連鎖分析第13頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三二、遺傳圖譜

構建遺傳圖譜的目的遺傳圖譜構建是數量性狀基因定位（QTL）、基因克隆及分子標記輔助選擇（MAS）的基礎。

第14頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三三、QTL定位

意義第15頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三三、QTL定位QTL（數量性狀基因座）：控制數量性狀的基因在基因組中的位置。QTL定位就是用數理統計的方法，分析整個基因組DNA分子標記和數量性狀表型值的關系，檢測QTL的存在并將QTL定位在遺傳圖譜上，確定遺傳標記與QTL間的遺傳距離，并估測QTL的遺傳效應。

原理第16頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三三、QTL定位單標記分析法區間作圖法復合區間作圖法混合線性模型

方法第17頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例歐亞種葡萄‘紅地球’和山葡萄‘雙優’雜交的94個F1代單株，以山歐雜種‘北冰紅’自交的94個F2代單株為作圖群體，采用SSR和SRAP兩種分子標記技術分別構建了‘地球’、‘雙優’和‘北冰紅’的分子遺傳圖譜，并對‘紅地球’、‘雙優’及其94個雜交后代，對‘北冰紅’及其94個自交后代的抗寒性進行鑒定，最后用區間作圖法對葡萄的寒性進行了QTL定位研究。葡萄高密度遺傳圖譜的構建和抗寒性的QTL定位，為今后抗寒基因的定位、克隆以及分子標記輔助育種提供了可靠的理論依據和方法材料，對提高葡萄抗寒育種水平具有重要意義

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第18頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例第一步：作圖群體歐亞種葡萄‘紅地球’和山葡萄‘雙優’雜交的94個F1代單株；山歐雜種‘北冰紅’自交的94個F2代單株；

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第19頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例第二部：構建遺傳圖譜采用SSR和SRAP兩種分子標記技術；構建‘地球’、‘雙優’和‘北冰紅’的分子遺傳圖譜；‘紅地球’、‘雙優’及其94個雜交后代，對‘北冰紅’及其94個自交后代的抗寒性進行鑒定；

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第20頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例第三部：QTL定位分析區間作圖法

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第21頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例本研究的意義葡萄高密度遺傳圖譜的構建和抗寒性的QTL定位，為今后抗寒基因的定位、克隆以及分子標記輔助育種提供了可靠的理論依據和方法材料，對提高葡萄抗寒育種水平具有重要意義。

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第22頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第23頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第24頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第25頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第26頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三四、舉例

山葡萄高密度分子遺傳圖譜構建及抗寒性QTL定位研究第27頁