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購(gòu)買(mǎi)時(shí)請(qǐng)注意選擇相應(yīng)的產(chǎn)品名稱(chēng)

		空間誘變育種中使用分子標(biāo)志技術(shù)的問(wèn)題

　　近年來(lái)我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展，空間誘變育種以其變異幅度大、頻率高、良性變異多（早熟、質(zhì)優(yōu)、抗病變異)變異可很快穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)成為培育生物新品種的有效途徑。為人類(lèi)開(kāi)拓利用空間資源提供了有利的保證，使空間誘變育種具有更廣闊的應(yīng)用前景。將分子標(biāo)志技術(shù)引入空間誘變領(lǐng)域，從分子水平上對(duì)變異材料的遺傳物質(zhì)進(jìn)行變異檢測(cè)，將有助于說(shuō)明空間條件對(duì)生物誘變的原因及作用機(jī)理，也為品系選育工作提供了分子生物學(xué)水平的指導(dǎo)。植物育種的關(guān)鍵是將基因型選擇與表型選擇相結(jié)合，從而提高選擇的有效率，而臨時(shí)以來(lái)育種者是以表型選擇為主，對(duì)于遺傳基礎(chǔ)比較復(fù)雜的數(shù)量性狀的選擇有效性很低，因此利用分子標(biāo)志技術(shù)對(duì)空間誘變的物種進(jìn)行變異檢測(cè)，將找到分子標(biāo)志與所選育的優(yōu)良性狀有效地連鎖起來(lái)，仍是空間誘變育種中使用分子標(biāo)志技術(shù)有待解決的問(wèn)題。隨著分子標(biāo)志技術(shù)的不時(shí)發(fā)展以及各種生物基因組測(cè)序的完成，分子標(biāo)志輔助選育應(yīng)用于空間育種的條件將日益成熟，空間誘變育種的研究定會(huì)取得突破性進(jìn)展。

　　各類(lèi)飛行器(衛(wèi)星、飛船、空間站、航天飛機(jī))應(yīng)運(yùn)而生，隨著科技的發(fā)展。人類(lèi)對(duì)宇宙空間的探索也在更加深入，繼而廣闊的空間資源正在被逐漸開(kāi)發(fā)和利用，其中航天誘變育種已引起我國(guó)乃至世界作物育種家的關(guān)注。所謂航天誘變育種也稱(chēng)空間誘變育種，指利用返回式衛(wèi)星、飛船、高空氣球?qū)⑥r(nóng)作物種子、組織、器官等搭栽到宇宙空間，利用太空特殊的環(huán)境條件(微重力、高真空、強(qiáng)輻射和弱磁場(chǎng)等)使資料內(nèi)部發(fā)生遺傳性變異(基因突變或染色體畸變)進(jìn)而導(dǎo)致生物體性狀發(fā)生遺傳變異，經(jīng)地面種植篩選出新種質(zhì)、新材料、從而培育新品種的農(nóng)作物育種新技術(shù)。航天技術(shù)與農(nóng)業(yè)遺傳育種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，可以在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)明出目前地面誘變育種方法難以獲得的罕見(jiàn)的種質(zhì)資料和基因資源，為選育突破性新品種創(chuàng)造條件。

　　航天育種方面只有俄羅斯、美國(guó)和中國(guó)進(jìn)行了研究試驗(yàn)，而中國(guó)航天育種數(shù)量占世界航天育種總和的1/4育種水平處于國(guó)際先進(jìn)水平。取得了豐碩的效果。但對(duì)突變體的篩選工作起初多是從空間誘變的植物在形態(tài)學(xué)性狀、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和染色體的變異及生理生化特性的改變等方向而來(lái)進(jìn)行的雖然這些方法在品種改良方面起重要的作用，但僅憑這些形態(tài)特征和經(jīng)典遺傳學(xué)研究中的遺傳標(biāo)志很難對(duì)突變體的生物遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行有效分析，而近年來(lái)發(fā)展和日趨成熟的各種分子標(biāo)志技術(shù)，特別是RA PD標(biāo)志可以直接對(duì)誘變材料DNA 堿基序列進(jìn)行分析和比較,目前。成為目前從分子水平上研究植物空間誘變效應(yīng)及其突變后代遺傳變異性的主要手段。

　　DNA 水平遺傳多態(tài)性的直接的反映。依其所用的分子生物學(xué)技術(shù)的不同大致可分為2大類(lèi)：一是以分子雜交技術(shù)為核心的分子標(biāo)志，如RFLP等；二是以PCR技術(shù)為核心的分子標(biāo)志，如RA PD簡(jiǎn)單重復(fù)序列(SSR特定序列擴(kuò)增區(qū)域(SCA R等,分子標(biāo)志(Molecularmarker繼形態(tài)標(biāo)記、細(xì)胞標(biāo)志和生化標(biāo)志之后近年迅速發(fā)展起來(lái)的一種以個(gè)體間遺傳物質(zhì)內(nèi)核苷酸序列變異為基礎(chǔ)的新型遺傳標(biāo)志。將這2種技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)一步發(fā)展了擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(AFLP標(biāo)志等技術(shù)。

　　William等于1990年采用的以PCR技術(shù)為基礎(chǔ)，不必預(yù)先知道DNA 序列信息的檢測(cè)核苷酸序列多態(tài)性的分子標(biāo)志。其原理是采用合成的較短的單個(gè)隨機(jī)引物(最常用l0個(gè)堿基DNA 進(jìn)行非定點(diǎn)PCR擴(kuò)增,RA PD隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA RandomAmplifiPolymorphDNA 簡(jiǎn)稱(chēng)。每l條擴(kuò)增產(chǎn)物帶即代表基因組上的1個(gè)位點(diǎn)，每1個(gè)引物只能檢測(cè)基因組特定區(qū)域DNA 多態(tài)性,但一系列引物可使檢測(cè)區(qū)域擴(kuò)大到整個(gè)基因組。因此，擴(kuò)增片段的多態(tài)性便反映了基因組相應(yīng)區(qū)域的DNA 多態(tài)性。

　　具有重復(fù)性和穩(wěn)定性較差，RA PD標(biāo)志雖然靈敏。不能鑒別雜合子和純合子(RA PD為顯性標(biāo)記)等缺點(diǎn)，但RA PD技術(shù)也具有自身的諸多優(yōu)點(diǎn)。RA PD標(biāo)志引物價(jià)格便宜，利息較低，其通用性強(qiáng)，只要合成一套隨機(jī)引物、可適用于任何物種；又不需DNA 探針，設(shè)計(jì)引物也無(wú)須預(yù)先知道序列信息，操作比較簡(jiǎn)便而且快速.對(duì)模板DNA 用量少且要求不嚴(yán)格，同時(shí)不受環(huán)境、發(fā)育、數(shù)量性狀遺傳等的影響，能夠客觀地展示資料間DNA 差別。因而該技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世，就受到生物學(xué)家的高度重視，品種鑒定、分類(lèi)研究、系譜分析、遺傳圖譜構(gòu)建、突變體檢測(cè)和基因定位等遺傳育種領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　2RA PD分子標(biāo)志技術(shù)在植物航天誘變育種中的應(yīng)用

　　已勝利地進(jìn)行了21次農(nóng)作物種子的搭載試驗(yàn).共搭載了70多種植物或菌種共l000多份材料，國(guó)自1987年首次搭載以來(lái)。并獲得了一批各具特色的優(yōu)異突變體，并從中選育出了可供生產(chǎn)利用的優(yōu)良新品種（系)隨著研究的深入，利用分子標(biāo)志(特別是RA PD標(biāo)志)技術(shù)從分子水平對(duì)誘變突變體的遺傳物質(zhì)的改變的研究工作也取得了可喜的效果。

　　結(jié)果標(biāo)明，劉敏等對(duì)搭載后育成的甜椒“宇椒一號(hào)”原872與地面對(duì)照進(jìn)行了RA PD分子檢測(cè)。42個(gè)隨機(jī)引物中有4個(gè)引物在擴(kuò)增產(chǎn)物上有差異。

　　60個(gè)引物中OPX10引物使得對(duì)照比突變體多出3條帶。郭亞華等對(duì)1996年搭載后的辣椒突變體kL96541RA OD測(cè)試結(jié)果。

　　02l-7-1與天水羊角椒相比產(chǎn)生l條差異條帶；航椒6號(hào)有父母本共有帶和特有帶，并且堅(jiān)持航天誘變產(chǎn)生的變異帶。鹿金穎等對(duì)“神舟三號(hào)”飛船搭載的天水羊角椒和天水牛角椒誘變處置分別得到021-7-l和“024-3-l2個(gè)突變系、對(duì)照和其兩者雜交育成的航椒6號(hào)進(jìn)行了RA PD分析,從40個(gè)引物中篩選出S13和S18兩個(gè)有差異引物,024-3-1與天水牛角椒相比有7條差異條帶。

　　所用的40個(gè)引物中有9個(gè)產(chǎn)生了共29條多態(tài)性條帶，劉敏等對(duì)由俄羅斯和平號(hào)空間站搭載6年的番茄種子進(jìn)行了RA PD研究。多態(tài)性百分率為l0.8%且空間搭載的番茄之間的帶型也不同，說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間空間飛行可引起番茄遺傳物質(zhì)DNA 水平上的變異。

　　100個(gè)引物當(dāng)中，王斌等將獲得的長(zhǎng)莢形突變系和其原始對(duì)照品系進(jìn)行了RA PD分析。有3個(gè)引物在突變系和原始品系之間擴(kuò)增出了穩(wěn)定的重復(fù)性好的多態(tài)性產(chǎn)物。

　　有36個(gè)引物擴(kuò)增出了DNA 片段,薛淮等用40個(gè)隨機(jī)引物對(duì)空間處置和地面對(duì)照的月季試管苗基因DNA 進(jìn)行PCR擴(kuò)增。共擴(kuò)增出148條帶，5個(gè)引物在地面對(duì)照和空間處置擴(kuò)增出的DNA 條帶型表示多態(tài)性，這標(biāo)明衛(wèi)星搭載的月季的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化。

　　140個(gè)引物，邢金鵬等運(yùn)用RA PD方法對(duì)衛(wèi)星搭載獲得的農(nóng)墾58大粒型水稻突變系進(jìn)行多態(tài)性分析發(fā)現(xiàn)。擴(kuò)增的200多條DNA 片段中僅有5個(gè)片段顯示了多態(tài)性，并找出了一個(gè)與大粒性狀相關(guān)的特異片段OPA l8-3說(shuō)明該突變系DNA 結(jié)構(gòu)確實(shí)發(fā)生了改變。

　　選用了130個(gè)RA PD引物和17對(duì)AFLP引物，易繼才對(duì)衛(wèi)星搭載后選出的6個(gè)突變體和2個(gè)優(yōu)良水稻品系。分別對(duì)其基因組DNA 進(jìn)行多態(tài)性位點(diǎn)掃描分析，結(jié)果顯示，不同突變體與對(duì)照之間存在不同水平的DNA 多態(tài)性差異，從分子水平上證明了空間環(huán)境對(duì)植物種子的誘變作用。

　　認(rèn)為兩者的矮化基因由sdl基因控制、該變異由DNA 上多位點(diǎn)突變發(fā)生。Xu等用RA PD對(duì)航天誘變后獲得的突變體宇航1號(hào)和粳稻10號(hào)進(jìn)行分析。

　　為以后開(kāi)展玉米育種提供標(biāo)志基因打下了基礎(chǔ)。劉福霞等對(duì)太空誘變玉米細(xì)胞核雄性不育基因進(jìn)行了RA PD分析,152個(gè)隨機(jī)引物中篩選出2個(gè)差異引物與雄性不育基因連鎖。

　　使用了22對(duì)隨機(jī)引物，龔振平等在對(duì)經(jīng)空間搭載所獲得的高粱誘變體進(jìn)行RA PD研究。有8對(duì)引物在誘變體與對(duì)照間擴(kuò)增出了明顯的RA PD差異條帶，其中D7引物能使3個(gè)試材相互區(qū)別。

　　SSR和AFLP標(biāo)志在植物空間誘變育種研究中也有一定的應(yīng)用。除了RA PD標(biāo)志。

　　對(duì)經(jīng)衛(wèi)星搭載的水稻品種“秋光”獲得的7個(gè)變異株系進(jìn)行分子檢測(cè)，楊存義等選用121對(duì)SSR引物。33對(duì)引物共檢測(cè)出96個(gè)位基因，且12條染色體上都有表示多態(tài)性的微衛(wèi)星標(biāo)記，標(biāo)明變異發(fā)生在整個(gè)基因組。王豐等對(duì)10個(gè)培矮64SSP3變異株進(jìn)行的SSR分析結(jié)果也表明了水稻經(jīng)衛(wèi)星搭載后DNA 確實(shí)發(fā)生了變異。

　　5對(duì)引物PM23PM41PM7擴(kuò)增的譜帶中，周桂元等對(duì)空間誘變的21個(gè)突變花生植株進(jìn)行了SSR多態(tài)性分析。局部株系比對(duì)照多1條帶；引物PM53擴(kuò)增的譜帶中，株系12891121與原種相比，缺失第一條譜帶；引物PM127擴(kuò)增的譜帶，株系118與對(duì)照相比，第一條主帶位置低于對(duì)照，說(shuō)明處置擴(kuò)增片段長(zhǎng)度較對(duì)照短，并推斷株系118發(fā)生了堿基缺失變化。

　　且與微衛(wèi)星標(biāo)記RM409連鎖。洪彥彬等對(duì)經(jīng)空間誘變處理的麗江新團(tuán)黑谷LR8SP2代抗稻瘟病基因進(jìn)行標(biāo)志定位。結(jié)果將該基因定位于第9染色體上。

　　結(jié)果得出：021-1-5和天水羊角原種之間，霍建泰等對(duì)搭載的天水羊角椒和甘農(nóng)線椒誘變處置后分別獲得的第4代自交系021-1-5022-2-2選1及地面對(duì)照和兩者的雜交種航椒3號(hào)做了AFLP分析。64對(duì)引物中11對(duì)引物擴(kuò)增的DNA 帶型有差異。022-2-2選l和甘農(nóng)線椒原種之間，64對(duì)引物中16對(duì)引物擴(kuò)增的DNA 帶型有差異，航椒3號(hào)則保持了父母本的變異。

　　找出突變體多態(tài)性DNA 片段，向躍武等利用AFLP分子標(biāo)志的方法對(duì)水稻空間誘變突變體及親本進(jìn)行基因組對(duì)比分析。經(jīng)過(guò)一系列引物篩選，找到5條多態(tài)性DNA 條帶，對(duì)開(kāi)展突變體基因功能研究和水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用有重要意義。

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