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1、华中农业大学硕士学位论文飞8 0 6 8 2 5利用M A S 技术改良华玉四号的实践和理论探讨T o w a r dP r a c t i c a la n dT h e o r e t i c a le x p l o r i n go ng e n e t i cI m p r o v e m e n tt oH u a Y u4b yM A S研究生姓名：导师：专业：研究方向：方明镜郑用琏教授生物化学与分子生物学玉米的分子生物学中国武汉二零零四年七月中文摘要因高赖氨酸矗米仃优良的食川和饲f l J 散孵及f i 米产业在整个f 、I p 结构中的露要性，所以，悭找岛赖铽暇I i 水打4
2、 j l | I ，发啵伐t ? i 赖氨酸| i 水小f “。埘找川实施优质、蕊产、l 协设 , l q t 卧I k 、渐I 堑, 1 1 F 时， 变量获保留斋采被期僚。盎逐劳判别，选出少蝴箍力显著耐b 矗交戤p 尘j J ) 。根据两亲本的P 项变量值，用B a y e s 判别法求出系数C o ，C l ，c 射( k = 1 ，2 )并建立判别函数估计王铷If 柳= C o ( ”+ y c * j 苒( k = 1 ，2 ；j = 1 2 ，P ) ，将待判回交群体中某个单株对应的芦项参数变量值代入式中计算，若第k 个判别式的Y值最尢则表明回交群体中某个单株的某个表型类型属于第k
3、 类。判别完成后检验判别式的判别效果，笫一步检验多个变量的令体判别效晁检验时引进W i l k s 统计量A = I W I l T l ，在一定的显著性水平a 下，当A 值较小时，判别式的判别效果较好；第二步枪验各变最的州别能力，符变尾的A 值越小，则判别能力越屁簧。以I 舞步运钟= n 汁孵村lI 边 了。2 2 B 赖氨酸测定方法f i 米tJ ：粒纤川f 【l z ，1 , 1 f f 腑卯“i 6 0lf 过筛。订8 5 一Q o 烘I ：争巾( t 代泛川染1 ：I 纠。丹赖瓴簸P J , ( D B L ) k f l j i l q , i l 。这样作n q 女f 处仃：，址
4、能够戚人I ，艇度的利川实验皇! 的资源，二是轮回亲本月F 轮删亲术亲缘关系差异越火，对酬交群体中个体进行遗传背景判别就越容易。”：，去除连锁累赘年1 l 进行背展选择的最优舭代花州交代。儿原闪如一F ：( 1 )多型性标i d ! j l ：l 枷；坫连锁越紧密，删变群体的变片越人、j 1 = L 株数1 1 越多，我们能句# 选择到上除连锁累赘的单株的町能性也就越人。I i 订f 交辩4 代射M A Sn 0 响应值与刈P S 的响应f 区之比譬脱最大值，随l i n ：代急刷递减趋辨( H o s p i t a le t a L ，1 9 9 7 ) 。( 2 ) 一个玉米棒结实数目有
5、限。所以从回交二：代以后的回交世代，同一中选单株来源的嗣交群体人小一般存2 0 0 。3 0 0 ( 要求发芽率很礴) 。而我们构建凹交一代群体的单株数E l 在理论上可以无限。综上，我们在回交一代着熏消除连锁累赘和进行高强度的背景选择。三，进行P s 的| ：代。 f 回交一代群体的变异范嗣最大可知，在回交一代进行P s 的效益会最好，但玉米的生育期只有1 0 0 天左右的时问，我们很难在这么短的时间内在完成高强度的消除连锁累赘和背景选择的前提下完成P s 。而且由前面的讨沦硝知，在袁型上与轮回亲本相似的啦株，其背景回复率不定商。如果我们在回交一代以P s 为主，很难消除连锁累赘和获得遗传背
6、景回复率很高的单株。四，背景选择中逐步筛选的策略。夏军红等的研究认为：染色体遗传背景回复率与基因组背景回复率之间的偏线性相关达到极显著水平( P 0 0 1 ) ，而且表现为讵相关( X i ae ta 1 ，2 0 1 ) 。在B C I 代，首先用每个染色体臂1 个标记共2 0 个标记对S C B C l F I 和H C B C l F l 群体巾去除了连锁累赘的单株进行背景选择，背景回复率较高的再朋另外的2 0 个标记进 j ：背景选择。选取其；l 背聚川复率最高的几个单株再川剩F E ) f t fS S R 标记进 j ：令旗因组= 描，从中选取背景川复j 簪较商，连锁累赘去除最彻
7、底，问结实牢展商的单株。采取这种策略，S C B C l F I 和H C B C l F I删体f f J t I ，选1 1 i 株n ：f 9 1 | J 近锁嫩错分I 川，跏0 化O 9 c M 和2 8 c M 之l ，j 0 遗l 背 M i 艇率分川j 量剑8 8 Q 干8 8 i 、达W ，对泉水H Z 8 5 C M I _ 1 8 7 、$ 7 9 I3 C M L l 8 7和彩态州| ，I “ J1 4 8 、1 4 6 个杯 L ，hI | 、i 川J ：S C B C l F I 利H C B C l F I 孵件旧分) j I | ；5 仃3 3 个年l I3 5
8、 个。4 4M A S 实验的花费迄今为止只仃耻常少的研究捉及这力丽的0 d 题二 E 常1 0 介的是墨l 野哥的C l M M Y T 科学家也做0 2 璀f 目的M A B t i 彬 研究的堆术方案也如罔l 和I 司2 ( D r e h e r甜a 1 ，2 0 0 3 1 。他们使r 玎s s R 分f - 标记分析的花赞熊于假设1 1 | j 样品柬r r ：| T I | 1 I j收获，f ：健川s a pe x t r a c t o r ( R a g o te ta L ，2 0 0 0 ) 。P C R 】 ( - - 嗣IJ l l a g a r o s eg e
9、 lw i t h 2 M e t a p h o ra n dl S e a k e m 分离，? j ：样I I 少j ：5 0 0 个，使川l l Of T I lg e l ，当超过5 0 0时，就用2 8 0 m l 的g c l ( 费用 ：I ：P A G E 还昂贵) 。表9 是当使用n 0 标记数为1 - 5 0 0 个星6 个梯度时一个样所耗赞的价格( u S $ ) 。表1 0 包括一个杂交F l 、三个刚交 ! = 代和个E I 交l I | ：代J 0n 个l l f = 代M A S 旧赞f | ( D r e h e re ta L ，2 0 0 3 ) 。T a
10、 b l e9 D a t ap o i n tC O S Sf o rS S Rm o l e c u l a ra n a l y s i sa tC I M M Y T ( U S $ 雌1 1d a t ap oint )旦! ! ! ! ! ：曼! 坠! ! ! ! ! 竖墨3 11 ：! 竺：! ! ! ! ! 翌笆! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ：! ! ! ! ! ! ：! ! ! 竺!S e a s o nP o l l i n a t i o nB a e k c r o s sN u m b e ro f p l a n t sN u m b e ro
11、 f D N A R e c u r r e n t 曲r dG e n e r a l s tn u m b e rN u m b e ra n a l y z e dm a r k e r sr e c o v e r e d ( )( U S $ )我们的基本研究方案jD r e h e r 在文章巾提发的1 致。如果将人民币按比率1 0 ：1 折算成荚会，我们的M A S 赀J i J 如表1 1 f 袭中是分别将0 2 基因导入H Z 8 5和$ 7 9 1 3 的两个M A B 进程) 。按柱1 1 巾的P C R 板数共3 0 5 扳，侮扳9 6 个兆做r2 9 2 8 0 个P
12、 C RJ 正I M ，蛙 j 舛f ：j 的个样逃 r 次S S R 分籽i l l0 0 4 8 茭盒比农9 - f 一J 玳f 虹I p 价I 2 4 咒靠f 吒。4 ：，p 。壕i l 细| | 、：( i ) f 吁1 1 ：P C RI iJ 姐D r c h e r 柁忱0 7 6 炎余它f fJ f n n 秆I i I 他i J 弋- f u 彬j f f 齐L E 陇f f I ：j il If 矗1 i I l ：1 2 ) D r c h c lJ IJ 的j 眨“a g a r o s eg e l ”J 以分“ 儿个触驰后钟的曲个”段，比P A G Eh I 出n
13、多。表1 1M A B 格个过程所需的化必。 砸再磊孤面蕊丽i 蔷丽万i 蕊再赢丽蕊百i 磊面i 百磊面雨再丽面1C f O S s 52b a c k c r o s 33b a c k c r o s s4b a c k c r o s s5s e l f2 0_6 03 52 01 5一1 5 09 f )5 0由表1 l 可知，稚! 三年时问内同时完成两个优良自交系的叫交转育r 作实验宽的花费总汁1 4 2 0 炎金。：。1 然，建成个能做S S R 分析的t i f f 室还牟，p 要化赞t 0 0 0 0 炎金，：- f i - 刈S S R J I 物逐篮仡赞5 0 0 0 炎一
14、氽。为背j 畏选择前婴敦t t 很多的引物，这螳诧费甜j i 传统育种家来蜕是较大的一笔经费，所以，L | I 的传统阿种家们雯原意将钱花北较竹饯的P S 和M A Sn t 景选择I ：。4 5 结束语分子标记辅助选择技术从诞生到现在已经在作物的各个领域中进行了应用。究竟应采用多少分子标记进行选择和麻怎样选择也引起了广泛的争论。新育种者需要不断将新的分子生物学技术应用到育种领域中来，比如新的标记技术S N P ，这样来，其高通量的选择将彻底平息该用多少标记进行选择的争沦。随着对作物的杂种优势、霞要农艺件状分子机理的逐步阐明、M A S 理论体系的不断完善，分子标记辅助选择技术必将成为未来育种
15、家的重要育种手段。如鲫瑚脚蚴9 。慧珊参考文献1 陈莽孺数州镜汁救柑I I ：潍：I 碑制+ 列术峨 f = ，1 9 8 8 ：1 2 1 2 2 1 7 2 m 巍巾。1 ：r 。、I p 啦聪的6 i J 题。J 刈犯2 l 纪f 、水遗 0r 种腱。乳I ：”学十术f l J 叛 1 ：, 2 r 1 0 0 ：0 71 3 3 I 弼之f ：被 I ：；f 。、 J 赶R ：州J | 1 人+ ；版，I q 8 6 ：4 0 6 5 t 1 64 孔簸玲1 9 8 9 J i 术奥帅兜一2 修饰J ，越传舰律呐0 研究彪4 7 。北啦，( 学；：j 能f 5 f3 ) ：2 4 3 - -2 5 1 5 A l l a r d R w1 9 P r i n t 咖l e so f p l a n tb r e e d i n g J o h nW i l e y & S o n s N e wY o r k 6 A r n o l d , J M 1 9 7 7 I n t e r r e l a t i o n sa m o n gp r o t e i n ，l y s i n e ，o i l ，c e r t a i ne l e m e n tc o n c e n t r a t i o n ，a n dp h y s i c a lk c m a
