四、作物种质资源的深入研究
基因:是生物体上下代间传递遗传信息的功能单位,是一段DNA序列(脱氧核糖核酸)。 利用基因组学的原理与方法,找出需要基因的技术路线:
1.建立核心种质,将分散在数以万计的种质资源中的基因富集起来。 2.通过遗传作图等策略,进行基因“勘探”。 3.通过基因克隆,“挖掘”目标基因。
利用基因组学进行种质研究,目前已经在以上三方面取得了重要进展: 1.建立了主要作物的核心种质。 2.发现了大批重要的新基因。 3.克隆了一批重要基因。 五、作物种质资源创新
种质资源创新包括两方面的含义:为作物育种提供需要的亲本材料;为其他相关研究提供基础研究材料。
种质创新的方法有很多:一个是常规杂交,主要是在形态层面上。第二是远缘杂交与细胞工程,主要是在细胞层面上;第三是标记辅助选择与基因工程,这是在基因组层面上。
29、 如何利用植物基因组学进行种质资源研究?
答:植物基因组学为作物种质资源的基因研究提供了新理论与方法。 基于植物基因组学的新基因发掘策略与方法有
一, 基于遗传作图和图位克隆的新基因发掘。目前发现新基因主要是应用这种方
法。近10年来,由于分子标记技术的发展,是主要作物的连锁图的绘制取得突破性的进展,进而是基于遗传作图的新基因发掘得以突破1)通过分子作图能够对目标基因进行确切的定位并与已知基因位点进行比较从而加快了新基因的发现的速度2)数量性状位点QTL作图取得突破。3)发现部分种质资源中存在着被掩盖的优异基因,包括抗病基因、抗逆基因与高产基因等。
二, 基于比较基因组学的新基因发掘。利用比较基因组学的发现新基因的途径主要
有两条。一是间接法,即通过比较遗传作图,相互借鉴与利用不同物种的作图信息与标记,进行基因的图位克隆。二是直接法,即根据已知克隆的某一物种的基因序列与其它物种基因序列的同源性,进行其他物种的基因克隆。 三, 基于等位基因变异的新基因发掘。等位基因的发掘是一种高效获得目标基因的
途径同时通过等位基因的发掘可以研究等位变异在植物基因组中的分布、地理分布以及研究基因的进化。
四, 基于关联分析的基因发掘。应用关联基因分析,可以直接对基因型变异的表型
变异进行分析。与有益等位基因连锁的特定标记如SNP也可以通过这种方法检测出来,从而高效的用于分子标记育种中,直接对特定等位基因进行选择。 五, 基于基因表达的新基因发掘。基于基因表达的新基因发掘概括起来可包括DNA
芯片技术、差异显示技术、差减杂交技术等。
六, 基于突变体的新基因发掘。通过活化或引入转座子、逆转座子或T-DNA来改变
某些基因的表达,在此基础上来研究基因型与表型的内在关系。
七, 基于生物信息学技术的基因发掘。利用这些信息将大大加快新基因发掘的速
度。