遗传图谱构建的基本步骤

利用遗传标记构建遗传图谱的一般步骤包括：选择用于作图的分子标记；根据遗传材料的多态性确定作图群体的亲本和组合；培育具有大量遗传标记处于分离状态的群体或衍生系；作图群体中不同个体和品系标记基因型的确定；标记之间的连锁群的构建。

分子标记是构建遗传连锁图的基本技术，标记的选择对于能否有效地构建一张饱和的连锁图至关重要。不同物种中标记的应用也有所不同。但是对于标记的选择基本应该符合多态性较好、稳定并且容易操作等特点。

亲本的选配直接影响到构建连锁图的难易程度及所构建图谱的适用范围。一般应该从以下几个方面对亲本进行选择：①要考虑亲本间DNA的多态性。亲本间的DNA多态性与其亲缘关系密切相关，这种亲缘关系可以用地理的、形态的或同工酶多态性作为标准。一般而言，异交作物的多态性高，自交作物的多态性低。亲本间DNA多态性高的亲本构建的群体易于进行遗传连锁图的构建。②选择亲本应该尽量选择纯度高的材料，并进一步通过自交进行纯化。一般构建群体的亲本要求至少自交8代以上。③考虑杂交后代的可育性。亲本间的差异过大，杂种染色体之间的配对和重组会受到抑制，导致连锁座位间的重组率偏低，并导致严重的偏分离现象，降低所建图谱的可信度和适用范围。

作图群体根据其遗传稳定性可以分为临时性分离群体、永久性分离群体和近等基因系群体3大类：①临时性分离群体包括单交组合产生的F2及其衍生的F3，F4家系，回交群体BC1以及三交群体等，其显著特征是群体中每一个体的后代均可发生分离（见表8.3）。②永久性分离群体主要包括重组自交系群体（recombinant inbred lines，RIL）和双单倍体群体（doubled haploid lines，DH），其主要特征是系间存在基因型差异，系内个体间基因型相同，自交不分离（见表8.3）。永久性群体可以连续不断地提供家系内遗传上一致的种子，使准确考察农艺性状成为可能，同一群体可以满足不同时间、地点研究的需要，适于进行重复试验，特别适于数量性状研究和抗性分析，而且，RIL群体连锁基因间发生重组的机会多，可以更精确地估计遗传图距，增加检测QTL的准确性。但是，构建RIL群体需要很长的时间，构建DH群体，受培养技术条件限制，部分基因型不易得到，而且，它们不能估计显性效应。③近等基因系（near-isogenic lines，NIL）的基本特征是整个染色体组的绝大部分区域完全相同，只在少数几个甚至一个区段彼此存在差异，定位目标基因所需分子标记少于其他群体。它能使基因组中只存在一个或几个QTL分离，消除遗传背景的干扰，以及主效QTL对微效QTL的掩盖作用，对QTL的精确定位很有帮助。尽管近等基因系构建时间长、工作量大，但近等基因系对QTL分解和精确定位的独特优越性使其成为分离和克隆QTL的理想群体。

表8.3　不同作图群体的特点

遗传图谱的分辨率和精度，很大程度上取决于群体大小。群体越大，则作图精度越高。但是群体太大，不仅增大了实验工作量，而且费用也会增加。因此确定合适的群体大小是十分必要的。大量的作图实践表明，构建DNA标记连锁图谱所需的群体远比构建形态性状图谱的群体要小。从作图效率考虑，作图群体所需样本容量的大小取决于以下两个方面：一是从随机分离结果可以辨别的最大图距，二是两个标记间可以检测到重组的最小图距。因此，作图群体的大小可以根据研究的目标来确定。实际工作中，可以先用一个随机小群体构建标记框架图谱，当需要时，可以在此基础上扩大群体，进一步进行图谱的构建。这种大小群体结合的方法，既可以达到研究的目的，又可以减轻工作量。