育种未来方向是标记辅助选择育种

常规育种方法存在遗传变异、基因组杂交等局限性,就原理而言,这些局限性可以通过遗传工程方法(如重组DNA)来克服。利用这些方法,能够克隆具有确定作用的基因,并以快速而高度专化的方式把它们导入不同的物种中。因此,各种各样的生物都变成了有用的等位基因的来源,避免了整个基因组的混合。目前,遗传工程应用的基本限制似乎是公众对遗传修饰生物的接受,这些遗传修饰的生物由基因克隆和转化方法获得。

在标记辅助选择(MAS)育种中,植物育种家利用了农艺性状和遗传标记(主要是分子标记)的等位基因变异之间的关联。标记辅助育种的总体思想是:在育种家可以利用性状和标记之间的基于连锁的关联之前,必须以某种程度的准确性对该关联进行评价,从而可以将标记基因型用作性状基因型和表现型的指示物或者预报物。一旦标记性状关联得到了可靠的评价,育种家就能通过紧密连锁的标记来监测性状基因的传递,因此能进行“基因型构建”,即通过周密计划的杂交和选择,利用标记基因型作为选择标准,来构建想要的基因型。

80多年前,人们就已经认识到了遗传标记、连锁图谱和间接选择在植物育种中的潜在价值。自上世纪80年代DNA标记技术出现以来,已经显著提高了植物育种的效率。在过去的20多年中,很多育种公司已经在不同程度上使用标记来提高育种的效率。现在,自动化技术方面的进展启动了标记辅助育种中的一个新方法,称为“设计育种”。应用基因组学的进展以及产生大规模标记数据集的可能性为我们提供了工具,来确定所有重要农艺性状的遗传基础。现在用于评价重要农艺性状基因座的等位基因变异的方法也有了,这些综合知识最终将允许育种家以可以控制的方式把所有这些基因座上的有利等位基因组合起来,得到优良的品种。

正在改变的理念和分子方法为育种策略的改进提供了机会。关于重要农艺性状基因座的图谱位置和等位基因变异的只是与可利用的、容易测定的分子标记结合起来,使得优良品种的设计成为可能。DNA标记具有增加可靠性、提高效率、降低成本等优势,能够极大地加快品种培育的时间。

将DNA标记用于间接选择为遗传率低的数量性状提供了巨大的好处,因为这些性状在田间试验中最难以评价。显然,由于这种性状需要广泛的表型测定,这种性状的标记辅助分析的研制是困难的,并且是昂贵的。但是,一旦有了估计参数的知识,精心设计的试验装置将使得标记辅助选择工具的利用成为可能,它可以减少到一个主要的范围。分子标记技术将帮助识别农艺性状的有利等位基因,把这些等位基因与特定的分子标记相关联,并通过MAS将它们从一个遗传背景导入到另一个遗传背景。

02. 十二月 2014 by admin
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