DNA分子标记技术及其应用.doc

DNA分子标记技术及其应用 摘 要：分子遗传标记是近年来现代遗传学发展较快的领域之一。本文系统阐述了DNA分子标记的概念，以及RFLP、RAPD、ALFP、STS、SSR和SNPDNA 分子标记技术的应用。最后探讨了其进展以及存在的一些问题。 关键词：分子标记；应用 　 分子遗传标记技术作为一种新的分子标记技术，在分子生物学特别是在分子遗传学的研究中得到了广泛的应用和发展，其所构建的遗传图谱具有高度的特异性。与其它遗传标记相比较，DNA分子标记具有诸多优点，如：遗传稳定，多态性高多为共显性数量丰富，遍及整个基因组操作简便这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面，成为分子遗传学和分子生物学研究与应用的主流之一。 DNA分子标记的概念 遗传标记是基因型特殊的易于识别的表现形式在遗传学的建立和发展过程中起着重要作用。从遗传学的建立到现在，遗传标记的发展主要经历了4个阶段，表现出了4种类型1形态标记（Morphological Markers）指生物的外部特征特性包括质量性状作遗传标记和数量性状作遗传标记2?细胞标记（Cytological Markers）主要指染色体组型和带型3??生化标记（Biochemical Markers）指生物的生化特征特性，主要包括同工酶和贮藏蛋白两种标记4??DNA分子标记（Molecular Markers）3 种标记是对基因的间接反映, 而DNA 分子标记是DNA 水平遗传变异的直接反映。与其它遗传标记相比较，DNA分子标记具有诸多优点，如：遗传稳定，多态性高多为共显性数量丰富，遍及整个基因组操作简便这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面目前，被广泛应用的DNA分子标记主要有RFLP（限制性片段长度多态性）、RAPD（随机扩增多态性DNA）、ALFP（扩增片段长度多态性）、STS（序列标记位点）、SSR（简单重复序列）和SNP等。 2. 1 RFL P 标记 RFLP ( Restriction Fragment Length Polymorphism，限制性片段长度多态性)标记 ,是人类遗传学家Botstein等于1980年提出的,是以Southern杂交为核心的第一代分子标记技术。它是用限制性内切酶切割不同个体基因组DNA后,用印迹转移杂交的方法检测同源序列酶切片段在长度上的差异。这种差异是由于变异的产生或是由于单个碱基的突变所导致的限制性位点增加或消失,或是由于DNA序列发生插入、缺失、倒位、易位等变化所引起的结构重排所致。其差异的检测是利用标记的同源序列DNA 片段作探针进行分子杂交,再通过放射自显影(或非同位素技术) 实现的。 与传统的遗传标记相比,RFL P 标记具有下列优点: (1)RF LP 标记无表型效应,其检测不受外界条件、性别及发育阶段的影响； (2)RFL P 标记等位基因间是共显性的,非等位基因间不存在上位效应,互不干扰； (3) REL P 起源于基因组DNA 的自然变异,这些变异在数量上几乎不受限制,可以选取足够数量能代表整个基因组的RFL P 标记。RFLP标记正因为具有这些优点，其特别适用于构建遗传连锁图,在进行群体内和群体间的遗传变异度分析、群体间基因流的评价以及谱系亲缘关系分析时是强有力的工具。 2．2 RAPD 技术 RAPD (Randem amplified polymorphic，RAPD 是随机扩增多态性DNA)标记， 是由美国科学家Willians等发展起来的,是以PCR 为基础的一项分子标记技术。它主要是以人工合成的随机寡聚核苷酸序列为引物,通常为10个碱基,利用PCR技术随机扩增基因组DNA模板的不同位点,得到一系列多态性DNA片段。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳分离,经EB染色后,即可进行多态性分析。 RAPD 标记与其它分子标记相比,其优点主要表现在:（1）RAPD 技术可以在对物种缺乏分子生物学研究资料的情况下,对其进行DNA 多态性分析；（2）RAPD 引物可用于不同生物基因组多态性的研究。 因此,RAPD 引物可以在规模生产形成商品,这大大降低了研究费用。 RAPD 标记也有不足的一面,它为显性标记,检测的变异来源不清,也不能判断多态的DNA 片段为纯合子还是杂合子;此外,RAPD 标记的重复性常受实验条件的影响。 2．3 AFLP技术 扩增片段长度多态性(Amplified Fragment Length Polymorphism , AFL P)标记是Zabeau等于1992年发明的一项专利技术。它是以PCR为基础的RFLP技术，基因组DNA经2个限制性内切酶酶切后(通常一个酶切点数多，另一个酶切点数较少) ，与特定接头相连接,根据接头的核苷酸序列和酶切位点设