[发明专利]水稻的分子标记方法

说明书

技术领域

 水稻的分子标记方法属于分子生物学领域。

背景技术

水稻是世界上重要的粮食作物，世界半数以上的人口以此为生。我国是籼稻和杂交稻的种植大国，水稻与小麦、玉米等禾本科作物在基因排列上具有同线性，目前已成为遗传学和基因组研究的模式植物，因此进行水稻分子标记方法的研究，对提升我国农作物育种水平和培育新品种具有重要意义，并将帮助全球解决食物问题。

    水稻不仅是最主要的粮食作物之一，而且还是重要的模式植物之一，其相关的遗传、发育、进化及其育种等研究一直备受科学家重视，研究内容涉及到水稻的基础及其应用研究的各个方面，基于DNA多态性的分子标记因其具有的独特优越性而成为解决这些科学问题的有力工具之一。

    其优越性体现在：①表现稳定，多态性直接以DNA形式表现，无组织器官、发育时期特异性，不受环境条件、基因互作影响；②数量多，理论上遍及整个基因组；③多态性高，自然界存在许多等位变异，无需专门人为创造特殊遗传材料，这为大量重要性状基因紧密连锁的标记筛选创造了条件；④对目标性状表达无不良影响，与不良性状无必然连锁；⑤部分标记遗传方式为共显性，可鉴别纯合体与杂合体；⑥成本低，一般实验室均可进行。对于特定探针或引物可引进或根据发表的特定序列自行合成。基于这些特点，分子标记现已被广泛用于水稻有关功能基因标记、基因克隆、遗传图谱和物理图谱的绘制、农艺性状的分子标记辅助选择、生物进化、遗传多样性研究等许多方面研究。

发明内容

水稻是最主要的粮食作物之一，也是重要的单字叶模式植物。基于栽培稻两个亚种籼稻-粳稻的起源方式、分化过程、形成机制、遗传多样性分析以及籼稻-粳稻渗入系的鉴定等方面的研究一直是国内外学者关注的科学问题，对于水稻的遗传育种中优良组合的选配、籼稻-粳稻杂种优势的利用等实际问题也具有重要的利用价值和研究意义。开发基于籼稻-粳稻差异的分子标记是解决这些科学问题的有力工具之一。

 

 1、基于杂交的分子标记

    典型代表是DNA限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)，该技术是基于Southern杂交的分子标记的方法，是第一代分子标记。其基本原理是将不同个体基因组DNA用限制性内切酶酶切后，与用放射性同位素标记或非同位素标记的DNA分子探针(RFLP标记)进行分子杂交，通过放射性自显影等技术来显示酶切片段的大小，从而检测不同遗传位点的等位变异(多态性)。RFLP标记呈共显性，标记准确，不影响表型，数目也较多。但其需要的DNA量较大，分析程序复杂，技术难度大，需要同位素标记探针费时，成本较高。

2、基于PCR的分子标记

常见的包括RAPD (Random amplified polymorphic DNA)，AFLP (Amplified fragment length polymorphism)，SSR (simple sequence repeats,又称microsatellite)、SCAR(sequence-characterized amplified region)、STS(sequence-tagged site)、CAPS (cleaved amplified polymorphiic sequence)等。具体表现为：

（1）随机扩增片段长度多态性DNA（Random Amplified Polymorphic DNA）