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进展及存在问题

时间:2022-10-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:②QTL定位和效应估算的不精确性。由于QTL与环境、QTL与QTL间存在互作,导致不同环境、不同背景下选择效率发生偏差。④QTL筛选与育种过程相脱离。②从全基因组水平上对QTL展开研究,包括QTL的数目、位置、效应以及QTL与QTL间、QTL与环境的互作,QTL的一因多效性等,充分发掘QTL的信息,选择最佳组合进行标记辅助选择。③QTL筛选与品种选育过程相结合,如选择商业品种作为作图亲本之一,或利用回交高代QTL方法将筛选与育种同步进行。

分子标记辅助育种已经取得了很大的发展,但绝大多数研究仍停留在标记鉴定、定位和作图上。以前的许多研究都是将目标基因的标记与育种分开进行,标记的鉴定效率太低,标记辅助选择技术体系也不够完善。分子生物学及新技术的发展为分子标记辅助选择提供了很大的帮助。表达序列(EST)数据库和反向遗传学可以分析大量的基因功能及相互关系。基因组序列的测定分析结果及DNA芯片技术的应用,可进行大规模、多标记同时筛选鉴定,提高辅助育种的效率,促进不同植物间目标性状的标记鉴定工作。DNA标记鉴定和辅助选择技术还有利于种质资源的发掘和利用。目前已成功用于辅助选择的性状包括水稻高抗白叶枯病基因Xa21的转育(瞿文学,2000)、携带Bt抗虫基因水稻新品系(赵越等,2016)、抗条锈病和白粉病小麦新品系(Jia等,2013)、大豆耐盐基因、含Rf3的玉米细胞质雄性不育恢复系(夏军红,2002)等。

尽管在许多作物中已定位了很多重要性状的基因,但育成品系或品种的报道还相对较少。究其原因主要有:①标记信息的丢失。标记并不是基因,由于重组使标记与基因分离,导致选择偏离方向。②QTL定位和效应估算的不精确性。③上位性的存在。由于QTL与环境、QTL与QTL间存在互作,导致不同环境、不同背景下选择效率发生偏差。④QTL筛选与育种过程相脱离。为了成功地筛选效应值大的QTL,研究者总是首先选择目标性状差异大的亲本建立作图群体,一旦筛选到QTL后,再与商业品种回交进行标记辅助选择。这一过程不但增加了品种培育的时间,而且在不同的遗传背景下,由于上位性的作用或者与QTL相连锁的标记在不同亲本间多态性的消失,导致选择效率降低或MAS无法进行。

针对上述现象,在分子标记研究中需加强以下工作:①发展饱和的遗传图谱,寻找与目的基因紧密连锁的两侧标记,提高基因型与表现型的一致性。②从全基因组水平上对QTL展开研究,包括QTL的数目、位置、效应以及QTL与QTL间、QTL与环境的互作,QTL的一因多效性等,充分发掘QTL的信息,选择最佳组合进行标记辅助选择。③QTL筛选与品种选育过程相结合,如选择商业品种作为作图亲本之一,或利用回交高代QTL方法将筛选与育种同步进行。④将常规选择与标记辅助选择相结合,针对不同性状的特点,研究高效的选择方法。如动物育种中采用的两阶段选择方法,即在早代通过标记辅助选择提高QTL基因的频率,在后期世代结合表型选择,快速获得理想的表型。最后,各科研院所、研究机构之间的通力合作也是MAS成功应用的重要基础。

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