分子標記與取樣策略

Molecularmarkersandsamplingstrategies分子標記與取樣策略內容分子標記取樣策略同工酶RFLPRAPDAFLPSSR分子標記與取樣策略分子標記的種類與歷史蛋白質：同工酶(等位酶)六十年代以來核苷酸序列和片段：tRNA（1965）1980年以來：RFLP1984年以來：SSR1990年以來：RAPD1993年以來：AFLP分子標記與取樣策略取樣策略問題：應該研究多少居群？每個居群應該檢測多少個體？應該用多少位點取樣策略分子標記與取樣策略取樣居群數？？？（對研究matingsystem而言，不少于10？）取樣策略分子標記與取樣策略要檢測到頻率不低于特定值的同一位點的所有等位基因需檢測的最少個體數可靠性基因頻率0.950.990.9990.50068110.400710140.3001115220.2002128390.1005166880.0905774990.08065841120.07077991310.060921191560.050117149194取樣策略分子標記與取樣策略在HWP下，要檢測到頻率不低于特定值的同一位點的所有共顯性表達的等位基因需檢測的最少個體數可靠性基因頻率0.950.990.9990.5003460.4004570.30068110.2001114200.1002633440.0902937500.0803342560.0703950660.0604660780.050597597取樣策略分子標記與取樣策略如果一個母本有多個多態位點，每個位點只有2個共顯性等位基因，要檢測到幾個位點的頻率不低于特定值的所有等位基因需檢測的最少配子體數可靠性位點數基因型數基因頻率0.950.990.999120.5000006811240.250000162129380.1250003851684160.062500901151505320.0312502032553276340.015625453557703取樣策略分子標記與取樣策略取樣策略分子標記與取樣策略Acaciamangium三種分子標記的比較SSRs

RFLPsIsozymes位點數58830等位基因多樣性6.62.11.7多態位點(%)10072.463.3期望雜合度0.7040.2050.025取樣策略分子標記與取樣策略同工酶與等位酶同工酶(isozyme)：電泳所可區分的同一種酶（系統）的不同變化等位酶(allozyme)：由一個位點的不同等位基因編碼的同種酶的不同類型，其功能相同但氨基酸序列不同同工酶與等位酶分子標記與取樣策略材料的采集研磨和酶的提取酶的保存淀粉凝膠制備電泳凝膠切片酶的組織化學染色酶譜的記錄與分析數據分析同工酶與等位酶等位酶分析的過程分子標記與取樣策略同工酶與等位酶酶譜照片——多倍體分子標記與取樣策略同工酶與等位酶酶譜照片——二倍體分子標記與取樣策略夏臘梅分子標記與取樣策略例子：夏臘梅在居群水平、家系水平和果序水平的異交率同工酶與等位酶分子標記與取樣策略推薦讀物與數據處理程序王中仁.1996.植物等位酶分析.北京：科學出版社等位酶應用的論文BIOSYS-1同工酶與等位酶分子標記與取樣策略RAPD分子標記與取樣策略RAPD分子標記與取樣策略RFLP分子標記與取樣策略RFLP分子標記與取樣策略熒光標記全自動AFLP原理與方法ForABI377DNASequencerandAFLPKitsAFLP分子標記與取樣策略WhatisAFLP:AmplifiedFragmentLengthPolymorphism.AFLPtechnologycombinesthepowerofRestrictionFragmentLengthPolymorphism(RFLP)withtheflexibilityandpowerofPCR.AFLP分子標記與取樣策略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分子標記與取樣策略AFLP的實驗過程AFLP分子標記與取樣策略FeaturesofAFLPMarkersFreeofartifactsCo-migrationofnon-allelicfragmentsoccursatextremelylowlevelNopriorknowledgeofgenomeisneededPerfectreplicabilitySmallquantityofDNAHighefficiency,moremarkersperprimer,highpolymorphismSegregationasMendelianHighaccuracySampleallgenomeAFLP分子標記與取樣策略ShortcomingsofAFLPDominant(4-15%co-dominant)ProbleminhomologyofmarkersAFLP分子標記與取樣策略ApplicationsofAFLPMarkersSystematicsBiodiversityPopulationstructure,differentiation,Fst,geneflow,dispersal,outcrossing,introgression,hybridizationclonalidentificationmodesofreproductionFingerpringting:individualidentification,parentageanalysis(paternity)QTLmapping(50%ofpapers)AFLP分子標記與取樣策略為什么用雙酶解?適合PCR擴增的效率與變性膠的分辨率減少PCR擴增的片段,從而減少使用選擇性堿基的數目使標記單鏈成為可能增加PCR擴增的靈活性增加使用引物的靈活性AFLP分子標記與取樣策略為什么只標記EcoRI?防止“doublets”Mse-Mse片段環化,不利小片段擴增EcoR-I引物的退火溫度高,EcoR-Mse片段優先擴增AFLP分子標記與取樣策略為什么要預擴增?減少選擇性堿基的錯配降低背景噪音AFLP分子標記與取樣策略AFLP的重復性問題Jonesetal.（1997）同一實驗在歐洲的8個實驗室重復，172條帶只有1條在一次實驗中沒有，重復率99.4%，與SSR的水平相當。（Jones,C.J.etal.1997.ReproducibilitytestingofRAPD,AFLPandSSRmarkersinplantsbyanetworkofEuropeanlaboratories.Mol.Breed.3:381-390)AFLP分子標記與取樣策略AFLP的實驗方法（略）AFLP分子標記與取樣策略VariableNumberofTandemRepeat(VNTR)minisatellite,15-70bpmicrosatellites,2-6bp分子標記與取樣策略SSR位點標記的優點約50%呈多態性共顯性數目多且在基因組中均勻分布多數位點呈選擇中性，符合群體遺傳學了理論技術上適合用PCR分析半自動化，結果可靠部分降解的DNA樣品也可用適合于等位酶變異小的居群水平的研究SSR分子標記與取樣策略SSR位點標記的缺點可用的位點數目少設計引物的費用高，耗時長物種專一性在說明群體分化和物種分化時可能產生錯誤SSR分子標記與取樣策略一些進行過SSR研究的樹木金合歡、桉樹、水青岡、銀樺、白千層、松樹、云杉、圍涎樹、楊樹、櫟樹、龍腦香、桃花心木等SSR分子標記與取樣策略SSR標記的應用領域遺傳圖譜的構建連鎖分析特殊的基因（如感病基因）姻親分析樣品鑒定（如父本分析、血緣分析、等號樣品分析、雜種分析）物種和居群的遺傳多樣性群體遺傳學分析（如有效群體大小、群體遺傳結構、群體分化、遷移與基因流動）傳粉生物學與散布生物學（如花粉和種子的散布、交配系統）保護生物學SSR分子標記與取樣策略適于親本分析的標記的特點共顯性標記，少數位點，每個位點有大量的等位基