植物種質(zhì)資源研究方法

關(guān)于植物種質(zhì)資源研究方法第一節(jié)植物學(xué)研究植物學(xué)研究是植物種質(zhì)資源最為普遍的研究方法，主要包括：一、資源調(diào)查方法二、比較形態(tài)學(xué)方法三、比較解剖學(xué)方法四、孢粉學(xué)方法第2頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、資源調(diào)查方法通過(guò)調(diào)查了解植物的生長(zhǎng)環(huán)境、分布狀況、生長(zhǎng)習(xí)性以及基本的植物學(xué)性狀，從而為種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)，也為其起源、演化和分類(lèi)提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)種質(zhì)資源不同生態(tài)區(qū)的地理氣候條件、栽培狀況等的調(diào)查，可以明確某種種質(zhì)資源的生態(tài)適應(yīng)性和適應(yīng)范圍。

主要應(yīng)用于某一地區(qū)或某一類(lèi)作物的考察活動(dòng)第3頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、比較形態(tài)學(xué)方法植物種質(zhì)資源研究中最多采用的方法，目前種質(zhì)資源的多數(shù)性狀均應(yīng)用比較形態(tài)學(xué)研究結(jié)果。比較形態(tài)學(xué)性狀：①便于觀察和獲取，一般不需要精密復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，直尺、放大鏡、解剖鏡是比較常用的工具；②植物形態(tài)的變異復(fù)雜多樣，其變異式樣和幅度有利于進(jìn)行分類(lèi)、描述和鑒定等工作；③研究歷史長(zhǎng)，積累了豐富的研究資料。第4頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、比較解剖學(xué)方法對(duì)植物的器官或組織進(jìn)行解剖、觀察、比較研究?；诓煌参锏钠鞴倩蚪M織的解剖結(jié)構(gòu)可能各有自身的特點(diǎn)。解剖學(xué)性狀主要包括氣孔類(lèi)型的發(fā)育及形態(tài)解剖、葉片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、葉脈式樣、葉柄微管組織式樣等。比較解剖學(xué)性狀通常與形態(tài)學(xué)性狀密切相關(guān)，常作為比較形態(tài)學(xué)的輔助，為揭示種質(zhì)資源各類(lèi)群的區(qū)別特征和進(jìn)化趨向提供證據(jù)。第5頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、孢粉學(xué)方法不同植物其孢子和花粉性狀各有特點(diǎn)，隨著掃描電鏡的發(fā)展，孢粉學(xué)性狀在分類(lèi)研究中應(yīng)用越來(lái)越多，主要包括：花粉萌發(fā)孔形態(tài)(aperturalmorphoform)孢粉外壁紋飾和分層式樣(exineornamentationandstratificationpattern)花粉聚合(pollenassociation)花粉核數(shù)目(pollennuclearnumber)第6頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

萌發(fā)孔形態(tài)是研究中討論最多的花粉性狀，主要包括萌發(fā)孔的類(lèi)型、數(shù)目、分布與位置等。不同類(lèi)型植物其花粉粒具有自己的特征，如被子植物花粉粒具有厚的、強(qiáng)耐力、不可滲透的外壁和薄的內(nèi)壁。孢粉外壁紋飾和分層式樣也各具特點(diǎn)，可用于不同植物類(lèi)群的區(qū)分。第7頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)考古學(xué)研究

植物考古學(xué)是根據(jù)古代人類(lèi)活動(dòng)遺留下來(lái)的實(shí)物和歷史資料研究植物古代情況。實(shí)物和歷史資料大多埋藏于地下，考古學(xué)家通過(guò)發(fā)掘它們，研究它們?yōu)橹参锓N質(zhì)資源的起源、馴化、傳播和利用情況提供證據(jù)。

第8頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

如：陜西西安半坡遺址中發(fā)現(xiàn)的菜籽，經(jīng)同位素鑒定距今有6000-7000年。廣西壯族自治區(qū)文物工作隊(duì)(1978)在發(fā)掘一座2000多年前的古墓時(shí)，出土大批植物種子果實(shí)，經(jīng)鑒定，有梅、青楊梅、李、橄欖、烏欖、橘子、紅面、羅漢栲、廣東含笑、金銀花、木瓜、黃瓜、西瓜、花椒、大麻、稻、粟、姜、芋、葫蘆等20余種。該發(fā)現(xiàn)雄辯地證明了，2000多年前上述植物已經(jīng)在廣西一帶有廣泛的栽培。

通過(guò)考古，糾正了中國(guó)不是核桃的原產(chǎn)地的觀點(diǎn)第9頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)生態(tài)學(xué)研究

植物生態(tài)學(xué)研究是在自然環(huán)境或人工控制環(huán)境中，研究環(huán)境條件、物候期、種質(zhì)的生長(zhǎng)發(fā)育習(xí)性三者之間的關(guān)系，了解植物種質(zhì)資源生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、生育周期，及其對(duì)溫度、光照、水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等的要求。第10頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天生態(tài)學(xué)研究主要包括以下四方面研究?jī)?nèi)容一、物候期的觀察二、氣象因子的影響分析三、土壤因子的影響分析四、人類(lèi)活動(dòng)的影響分析第11頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、物候期的觀察1、物候期：指隨著季節(jié)的變化，植物生活史中各種標(biāo)志性形態(tài)出現(xiàn)的時(shí)間，是自然界一年一個(gè)周期季節(jié)變化的明顯象征（我國(guó)的24個(gè)節(jié)氣72侯）。2、植物物候期鑒定的意義：1）了解該物種在本地區(qū)生長(zhǎng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，為其進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用提供研究基礎(chǔ)，2）有利于品種的合理分布以及制定適宜的栽培制度

第12頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

美國(guó)森林昆蟲(chóng)學(xué)家霍普金斯對(duì)物候期研究較多，尤其是物候與美國(guó)各州冬小麥的播種、收獲與發(fā)育季節(jié)的關(guān)系?；羝战鹚拐J(rèn)為，植物的階段發(fā)育是受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊懙?，而氣候又制約于該地區(qū)所在的緯度、海陸關(guān)系與地形等因素。他從大量的植物物候材料中總結(jié)出如下的結(jié)論：假如其他因素不變動(dòng)，在北美洲溫帶內(nèi)，每向北移動(dòng)緯度一度，或是向東移動(dòng)經(jīng)度五度，或是上升400英尺，植物的階段發(fā)育在春天和初夏將各延期4天。這就是所謂霍普金斯物候定律。這個(gè)所謂物候定律并沒(méi)有考慮到物候的古今差異。

第13頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

等候線(xiàn)圖：霍普金斯把美國(guó)境內(nèi)同一日子有同一物候（如桃始花、燕子來(lái)等等）的地點(diǎn)連成一條線(xiàn)，繪成等候線(xiàn)圖。根據(jù)等候線(xiàn)圖預(yù)告各地農(nóng)作物播種、收獲的時(shí)期?；羝战鹚沟奈锖蚨桑皇歉鶕?jù)美國(guó)的物候條件總結(jié)出來(lái)的，因此它并不適用于世界其它地區(qū)。因?yàn)槲锖虿坏虻囟?，而且因時(shí)而異，并不像這個(gè)物候定律所說(shuō)的那么簡(jiǎn)單。

第14頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

我國(guó)向來(lái)以農(nóng)立國(guó)，在漢代就有七十二候。一年二十四節(jié)氣共七十二候。各候均以一個(gè)物候現(xiàn)象相應(yīng)，稱(chēng)候應(yīng)。其中植物候應(yīng)有植物的幼芽萌動(dòng)、開(kāi)花、結(jié)實(shí)等；非生物候應(yīng)有始凍、解凍、雷始發(fā)聲等。七十二候候應(yīng)的依次變化，反映了一年中氣候變化的一般情況。

物候期研究還有許多空白。第15頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、氣象因子的影響分析1、溫度植物體的所有生理活動(dòng)、代謝反應(yīng)都必須在一定的溫度條件下才能進(jìn)行。溫度對(duì)植物的生態(tài)作用按照溫度變化的規(guī)律，可分為節(jié)律性變溫(一年的四季變化，一天的晝夜變化)和非節(jié)律性變溫(極端溫度)兩個(gè)方面,

特別是極端高低溫值、升降溫速度和高低溫持續(xù)時(shí)間，對(duì)植物都有極大的影響.

第16頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

地球表面的溫度條件隨著海拔的升高和維度的北移（北半球）而降低，隨海拔的降低和緯度的南移而升高。對(duì)植物種質(zhì)資源產(chǎn)地環(huán)境的溫度調(diào)查，可推測(cè)出植物整個(gè)生育期對(duì)溫度的要求植物需要在一定的溫度以上才能開(kāi)始生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)植物也需要有一定的溫度總量才能完成其生活周期，所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中引入了積溫的概念.

積溫：作物生長(zhǎng)發(fā)育階段內(nèi)逐日平均氣溫的總和

第17頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．光照光照對(duì)植物種質(zhì)資源的起源、分布和生長(zhǎng)發(fā)育具有決定性的影響.

光對(duì)植物的生態(tài)作用是由光照強(qiáng)度、日照長(zhǎng)度、光譜成分的對(duì)比關(guān)系構(gòu)成的。光能在地球表面上的分布是不均勻的它們各自有其空間和時(shí)間的變化規(guī)律，隨著不同的地理?xiàng)l件和不同的時(shí)間而發(fā)生變化，因此不同地區(qū)的植物長(zhǎng)期生活在具有一定光照條件的生境中，就形成了相應(yīng)的生物特性和發(fā)育規(guī)律，在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中要求特定的光照條件。第18頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天3．水分水是植物生存的極重要因子，它通過(guò)不同的形態(tài)、量和持續(xù)時(shí)間的變化對(duì)植物起作用。形態(tài)：三態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和汽態(tài)。量：降水量的多少和大氣濕度的高低。持續(xù)時(shí)間：指降水、干旱、淹水等的持續(xù)時(shí)間。第19頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

水分對(duì)植物的生長(zhǎng)也有最高、最適、最低三基點(diǎn)。低于最低點(diǎn)，植物就會(huì)萎蔫，停止生長(zhǎng)，甚至枯死；高于最高點(diǎn)，根系缺氧，引起植物的窒息、爛根。只有在水分最適范圍內(nèi)，植物生長(zhǎng)才能維持水分平衡，保證植物良好的生長(zhǎng)發(fā)育。第20頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天植被群落學(xué)研究結(jié)果表明：氣象因子是決定植被成帶分布的決定性因素，尤以溫度和水分更為重要。地球上的氣候條件按三個(gè)方向改變著，植被也沿著這三個(gè)方向交替分布，這三個(gè)方向就是緯度、經(jīng)度與海拔高度。緯度和經(jīng)度構(gòu)成植被分布的水平地帶性，海拔高度構(gòu)成植被分布的垂直地帶性。

第21頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

我國(guó)植被分布也有明顯的地帶性，由于受海洋季風(fēng)影響程度的不同，根據(jù)經(jīng)度的地帶性，我國(guó)從東到西依次分布著三個(gè)大的植被區(qū)域：濕潤(rùn)森林區(qū)域、半干旱草原區(qū)域和干旱荒漠區(qū)域。在濕潤(rùn)森林區(qū)域，我國(guó)從南到北跨越緯度50多度，依次分布著熱帶雨林區(qū)，亞熱帶常綠闊葉林區(qū)，溫帶落葉闊葉林區(qū)和寒溫帶針葉林區(qū)。

植物的垂直地帶性從屬于水平地帶性，水平地帶性是基礎(chǔ)，它決定山地垂直地帶性系統(tǒng)。第22頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第23頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、土壤因子的影響分析土壤肥力是土壤物理、化學(xué)、生物等性質(zhì)的綜合反映.。提高土壤的肥力，就必須使土壤同時(shí)具有良好的物理性質(zhì)(土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容量、孔隙度)、化學(xué)性質(zhì)(土壤酸度、有機(jī)質(zhì)、礦質(zhì)元素)和生物性質(zhì)(土壤中的動(dòng)物、植物、微生物)。根據(jù)植物對(duì)土壤酸堿度的反應(yīng)將其分為酸性土植物、中性土植物和堿性土植物第24頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天根據(jù)植物對(duì)土壤中過(guò)量鹽類(lèi)的適應(yīng)特點(diǎn)有聚鹽性植物：原生質(zhì)耐受鹽份特別強(qiáng)，它們細(xì)胞濃度特別高，能吸收高濃度土壤溶液的水分，比如說(shuō)鹽角草。泌鹽性植物：能把吸收進(jìn)去的多余的鹽通過(guò)莖、葉、表面密布的鹽腺排出來(lái)、再被風(fēng)吹雨淋的洗掉。如紅樹(shù)植物。不透鹽的植物：細(xì)胞對(duì)鹽類(lèi)的通透性非常小，他們幾乎不吸收或很少吸收土壤中的鹽份，同時(shí)也提高了植物吸收土壤中的水的能力，如蘆葦?shù)?。?5頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天鹽角草第26頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天紅樹(shù)海欖第27頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、人類(lèi)活動(dòng)的影響分析人類(lèi)的活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，人類(lèi)總是從自然界取得自己生存和發(fā)展所必需的物質(zhì)，對(duì)自然資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。通過(guò)調(diào)查人類(lèi)活動(dòng)的具體過(guò)程，可以在一定程度上為植物種質(zhì)資源演化和傳播提供相關(guān)線(xiàn)索。

人類(lèi)活動(dòng)對(duì)植物賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境既有積極建設(shè)性影響，也存在消極破壞的作用。第28頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

過(guò)度索取導(dǎo)致許多名貴植物越來(lái)越少，如人參、天麻、冬蟲(chóng)夏草、靈芝、蘇鐵等。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，工業(yè)化導(dǎo)致的大氣及水污染、土地退化乃至氣候的變化從區(qū)域擴(kuò)展至全球。1、全球變暖：生物群落的分布主要取決于氣候，尤其是溫度和降雨。如果二氧化碳導(dǎo)致氣候持續(xù)幾十年變暖，一種生物群落會(huì)通過(guò)改變頂級(jí)結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)新的氣候條件，從而達(dá)到新的平衡。如果氣候顯著變化持續(xù)100年以上，就會(huì)演替成一種新的生物群落。2、酸雨；3、臭氧層破壞；4、荒漠化第29頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、酸雨：酸雨是工業(yè)高度發(fā)展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物，由于人類(lèi)大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物，在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸或硝酸氣溶膠，或?yàn)樵?、雨、雪、霧捕捉吸收，降到地面成為酸雨。酸雨又被稱(chēng)為“空中死神”，酸雨帶來(lái)的損失是難以估量的，能破壞森林，使森林中的樹(shù)木生長(zhǎng)緩慢，甚至死亡。目前世界上有1／4的森林正程度不同地受到酸雨的侵襲。我國(guó)是繼歐洲和北美洲之后第三大重酸雨區(qū)

第30頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、臭氧層破壞：

臭氧層可以說(shuō)是地球的保護(hù)層，它主要圍繞在地球外部離地面20—25公里高度的地方，起到吸收太陽(yáng)紫外線(xiàn)中對(duì)生物有害部分UV－B（UV－B是紫外線(xiàn)的一段波長(zhǎng)，為280—315nm）的作用。

臭氧層被破壞后，吸收紫外輻射的能力減弱，將給人體健康帶來(lái)很多不利影響；對(duì)植物產(chǎn)生難以確定的影響，破壞臭氧層的元兇主要是工業(yè)制冷劑-氟利昂第31頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、荒漠化荒漠化的產(chǎn)生和發(fā)展主要是氣候變異和人為不合理的因素的影響。目前，世界陸地面積的1/3受到荒漠化危害，約1/5的世界人口受到直接影響。第32頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第四節(jié)遺傳學(xué)研究

一、雜交分析二、測(cè)交分析三、自交分析四、遠(yuǎn)緣雜交分析第33頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、雜交分析雜交是指不同基因型配子結(jié)合產(chǎn)生雜種的操作過(guò)程。雜交是生物遺傳變異的重要來(lái)源，基因重組是雜交的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。雜交分析的作用：1、鑒別物種間的親緣關(guān)系。2、目標(biāo)性狀遺傳分析的基礎(chǔ)。3、種質(zhì)創(chuàng)新的有效手段。第34頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、測(cè)交分析測(cè)交是指把被測(cè)驗(yàn)的個(gè)體與隱性純合的親本雜交，由于測(cè)交時(shí)常利用一個(gè)原來(lái)的隱性純合親本進(jìn)行雜交，故又屬于回交。測(cè)交目的是驗(yàn)證某種表現(xiàn)型的個(gè)體是純合基因型還是雜合基因型。第35頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、自交分析自交一般是指以本植株或較純的群體內(nèi)的花粉進(jìn)行授粉結(jié)實(shí)的操作過(guò)程。其目的：1、驗(yàn)證遺傳因子的分離情況。2、使基因趨于純合，產(chǎn)生穩(wěn)定自交系。第36頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、遠(yuǎn)緣雜交分析遠(yuǎn)緣雜交通常是指植物分類(lèi)學(xué)上不同種、屬以上類(lèi)型間的雜交。1、研究種間的親緣關(guān)系。2、可以創(chuàng)造出新的植物類(lèi)型。3、提高植物的抗?。妫┬?，改良品種、創(chuàng)造雄性不育以及利用雜種優(yōu)勢(shì)等。第37頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第五節(jié)細(xì)胞學(xué)研究

細(xì)胞學(xué)方法研究植物種質(zhì)資源主要是應(yīng)用染色體分析技術(shù)。其原理是基于植物都有相對(duì)穩(wěn)定的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)，它可以反映一個(gè)種甚至變種、品種與其它種、變種或品種的差異。1、染色體組分析(genomeanalysis)2、染色體核型分析（karyotypeanalysis）3、染色體帶型分析（chromosomebandingpatternanalysis)等.第38頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、染色體組分析：分析植物細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目、染色體組的組成和其減數(shù)分裂時(shí)的行為特征等，其方法主要是通過(guò)雜交了解來(lái)自不同物種的染色體配對(duì)情況，從而判斷其親緣關(guān)系程度。染色體數(shù)目的鑒定是植物種質(zhì)資源細(xì)胞學(xué)研究中最常用的方法，染色體數(shù)目鑒定的內(nèi)容包括染色體基數(shù)、多倍體、非整倍體、B染色體和性染色體等。第39頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天染色體組(Genome)：遺傳學(xué)上把一個(gè)正常配子中所包含的染色體數(shù),稱(chēng)為染色體組，用n表示。染色體基數(shù)：指在呈多倍性的一系列數(shù)列中為最小的單倍染色體數(shù)，以x表示。多倍體（polyploid）：體細(xì)胞中含有三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。分為同源多倍體和異源多倍體。如：小麥?zhǔn)巧窖虿輰佟V義的冰草屬和小麥屬3個(gè)屬的種類(lèi)雜交形成的，染色體組為AABBDD，是2n=42的異源6倍體植物，第40頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天非整倍體（Aneuploid）：非整倍體是整倍體染色體中缺少或額外增加一條或若干條染色體。B染色體，也稱(chēng)超數(shù)染色體：是某些動(dòng)、植物細(xì)胞核中除正常染色體（A染色體）外的一類(lèi)數(shù)目不定的染色體，多為組成性異染色質(zhì)組成。染色體數(shù)目對(duì)于研究種質(zhì)資源系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中物種間的親緣關(guān)系，特別是對(duì)于植物近緣類(lèi)型的分類(lèi)具有重要意義。

第41頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

細(xì)胞學(xué)方法鑒定染色體數(shù)目通常以體細(xì)胞染色體數(shù)目為準(zhǔn)，原因在于：在體細(xì)胞中。由于有絲分裂過(guò)程中染色單體均等分裂，使得同一個(gè)體中染色體數(shù)目保持相對(duì)的穩(wěn)定性。

染色體數(shù)目統(tǒng)計(jì)一般應(yīng)統(tǒng)計(jì)30個(gè)以上的細(xì)胞，其中85%以上細(xì)胞具有穩(wěn)定一致的染色體數(shù)，才可作為該物種的染色體數(shù)目。第42頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第43頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

“禹氏三角”理論表明：蕓薹（BrassicacampestrisL.）為AA染色體組（2n=2x=20），諸如大白菜、白菜、塌菜蕓薹、蕪菁以及白菜型油菜從細(xì)胞學(xué)上均可歸為一類(lèi)；黑芥（BrassicanigraL.

）為BB染色體組（2n=2x=16）；甘藍(lán)（BrassicaoleraceaL.）為CC染色體組，諸如結(jié)球甘藍(lán)、花椰菜、芥藍(lán)、青花菜均屬此類(lèi)。以上均為二倍體，被稱(chēng)為基本種第44頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

復(fù)合種：芥菜和芥菜型油菜（Brassicajuncea）(AABB染色體組)；蕪菁甘藍(lán)（BrassicanapobrassicaM.

）和甘藍(lán)型油菜（BrassicanapusL.

）（AACC）；埃塞俄比亞芥（BrassicacarinataL.

）(BBCC)。第45頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

水稻24條(2n)

大豆40條(2n)

煙草48條(2n)

大麥14條(2n)

豌豆14條(2n)

茶樹(shù)30條(2n)

普通小麥42條(2n)

蠶豆12條(2n)

陸地棉52條(2n玉米20條(2n)

馬鈴薯48條(2n)

高粱20條(2n)

甘薯90條(2n)第46頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、染色體核型分析：染色體核型分析是分析生物體細(xì)胞內(nèi)的染色體的長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、臂比、隨體大小等特征，其分析常以體細(xì)胞分裂中期染色體為研究對(duì)象。

染色體的長(zhǎng)度差異有兩種：1)不同種、屬間染色體組間相對(duì)應(yīng)的染色體的絕對(duì)長(zhǎng)度的差異，2)同一套染色體組內(nèi)不同染色體的相對(duì)長(zhǎng)度差異。第47頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天染色體絕對(duì)長(zhǎng)度=放大的染色體長(zhǎng)度(μm)×1000/放大倍數(shù)。在放大的照片或圖片上測(cè)量。絕對(duì)長(zhǎng)度穩(wěn)定性差，只有在染色體大小差異明顯種或者屬間比較具有價(jià)值。染色體相對(duì)長(zhǎng)度=（染色體長(zhǎng)度/染色體組總長(zhǎng)度）×100％（Leven1964年）。由于相對(duì)長(zhǎng)度排除了因技術(shù)原因引起的染色體縮短程度不同所產(chǎn)生的差異，所以數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定。第48頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天染色體臂比=長(zhǎng)臂（L）/短臂（S）。由于染色體長(zhǎng)臂和短臂不一，著絲點(diǎn)的位置不同，根據(jù)臂比指數(shù)對(duì)染色體著絲點(diǎn)位置進(jìn)行命名臂比值著絲點(diǎn)位置命名（間歇）1.00正中部著絲點(diǎn)M1.01-1.70中部著絲點(diǎn)區(qū)m1.71-3.00近中部著絲點(diǎn)區(qū)sm3.01-7.00近端部著絲點(diǎn)區(qū)st7.01-∞端部著絲點(diǎn)區(qū)t∞端部著絲點(diǎn)T第49頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

核型分析中，次縊痕或核仁組織區(qū)（NOR）和隨體的數(shù)目、分布和大小的差異。是區(qū)分某些近緣種或?qū)俚闹饕卣鳌?/p>

次縊痕（secondaryconstriction）：是染色體上主縊痕以外的另一個(gè)凹陷。隨體（satelliye）：在某些染色體短臂上連接著一個(gè)或幾個(gè)球形小體，這個(gè)球形結(jié)構(gòu)成為隨體。具有隨體的染色體叫SAT染色體。染色體上隨體的大小形狀和位置時(shí)固定，也是識(shí)別染色體的指標(biāo)之一。第50頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第51頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第52頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第53頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、染色體帶型分析：是以染色體帶紋的數(shù)目、部位、寬窄與濃淡等具有相對(duì)穩(wěn)定性的特征為依據(jù)，借助特殊的理化方法及染料進(jìn)行染色，使染色體顯現(xiàn)出深淺不同的染色體帶紋特征（異染色質(zhì)著色），進(jìn)而進(jìn)行分析的方法。染色體顯帶顯示了染色體縱向的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分化，為揭示染色體在成分、結(jié)構(gòu)、行為、功能等方面的奧秘，提供了更詳細(xì)的信息。第54頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天植物染色體顯帶主要有熒光顯帶和Giemsa顯帶。C帶：用酸、堿或高溫處理，之后在60℃溫度下進(jìn)行復(fù)性，之后用Giemsa染料染色，染色體的不同部分就會(huì)出現(xiàn)深淺不同的帶紋，將深色帶紋區(qū)稱(chēng)為C帶。由于異染色質(zhì)在染色體上所處的位置不同，C帶可分著絲粒帶、端粒帶、副縊痕帶及中間帶等。第55頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天N帶（R帶）：用NaH2PO4在88℃溫度下處理染色體制片，而后用Giemsa染色，顯現(xiàn)出來(lái)的帶叫R帶。G帶：通過(guò)堿-鹽溶液或胰蛋白酶對(duì)染色體制片進(jìn)行預(yù)處理，然后用Giemsa染料染色，在染色體全長(zhǎng)上顯現(xiàn)出異染色區(qū)染色深的帶紋，叫G帶。G帶是N帶的反帶：

G帶呈淡色的部分N帶呈深色。第56頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第57頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第六節(jié)生物數(shù)學(xué)研究一、模糊聚類(lèi)分析聚類(lèi)分析是用數(shù)學(xué)方法定量地確定種質(zhì)資源樣品的親疏關(guān)系，從而客觀地劃分類(lèi)型，進(jìn)行分類(lèi)，在系統(tǒng)生物學(xué)中是屬于表征分類(lèi)學(xué)(phenetictaxonomy)，又稱(chēng)數(shù)量分類(lèi)學(xué)(numericaltaxonomy)的分析方法。聚類(lèi)分析是研究多要素事物分類(lèi)問(wèn)題的數(shù)量方法。基本原理是根據(jù)樣本自身的屬性，用數(shù)學(xué)方法按照某種相似性或差異性指標(biāo)，定量地確定樣本之間的親疏關(guān)系，并按這種親疏關(guān)系程度對(duì)樣本進(jìn)行聚類(lèi)。

常見(jiàn)的聚類(lèi)分析方法有系統(tǒng)聚類(lèi)法、動(dòng)態(tài)聚類(lèi)法和模糊聚類(lèi)法等。第58頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天模糊聚類(lèi)的分析方法：（1）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有可比性的數(shù)據(jù)，又能反映原來(lái)的真實(shí)差別。（2）標(biāo)定，目的是得到模糊相似矩陣，方法有歐氏距離法、數(shù)量積法、相關(guān)系數(shù)法。（3）分類(lèi)，得到模糊等價(jià)矩陣后進(jìn)行分類(lèi)第59頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、分支分析：分支分析是分支分類(lèi)學(xué)(cladistictaxonomy)的分析方法。分支分類(lèi)學(xué)簡(jiǎn)稱(chēng)分支學(xué)(cladistics)或支序?qū)W?；舅枷胱钤缬傻聡?guó)昆蟲(chóng)學(xué)家W.Hennig

在20世紀(jì)50年代提出。于1996年出版《系統(tǒng)發(fā)育分類(lèi)學(xué)》(PhylogeneticSys-tematics)。

第60頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

分支分類(lèi)學(xué)(系統(tǒng)發(fā)育分類(lèi)學(xué))的基本目標(biāo)是解釋及記錄生物界的多樣性,其研究的核心內(nèi)容是式樣(生物界的有序性)及過(guò)程,研究方法是利用這些性狀重建生物類(lèi)群的演化歷史(系統(tǒng)樹(shù)).研究所用的數(shù)據(jù)來(lái)自形態(tài)、化石和分子幾個(gè)方面.第61頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天基本論點(diǎn):(1)近裔共性原則(2)嚴(yán)格單系原則(3)簡(jiǎn)約性原則第62頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天(1)近裔共性原則有機(jī)體的特征可以分為三類(lèi)：①祖征(plesiomorphy)：從有機(jī)體的較遠(yuǎn)祖先繼承下來(lái)的特征②衍征(apomorphy):有機(jī)體自身的直接祖先所衍生的特征.有機(jī)體的衍征一致性稱(chēng)為共有衍征或近裔共性,這是譜系親緣關(guān)系證據(jù)的本質(zhì)。③趨同(convergenee):不同來(lái)源的特征在相似的條件下表現(xiàn)出的一致性.只有基于共有衍征的分類(lèi),才能形成自然的單親類(lèi)群,這就是近裔共性原則,也是分支分類(lèi)理論的核心.第63頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）嚴(yán)格單系原則一個(gè)單系類(lèi)群是由同一祖先種所衍生的一群種且包括它所產(chǎn)生的所有后代,分類(lèi)系統(tǒng)必須清楚地表明近裔共性的階層結(jié)構(gòu)式樣并據(jù)此建立嚴(yán)格的單系類(lèi)群的嵌套(nestedset,即套中套或類(lèi)群內(nèi)類(lèi)群)系列.第64頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）簡(jiǎn)約性原則簡(jiǎn)約性原則要求在根據(jù)大量同源性狀(近裔共性)建立分支圖時(shí),最大限度地綜合協(xié)調(diào)不同性狀變形系列,將平行的演化狀態(tài)(即同一狀態(tài)在分支圖上多次出現(xiàn),包括平行演化、趨同及反向進(jìn)化)降到最少數(shù)目.它是一種工作程序,并不意味著演化的實(shí)際過(guò)程是簡(jiǎn)約的.第65頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

分支分析為構(gòu)造（重建）進(jìn)化型式（分支圖）提供了明晰的操作方法。（1）單系類(lèi)群的分析確定（2）性狀分析（3）分析運(yùn)算（4）分支圖與生物分類(lèi)系統(tǒng)的建立（5）分支圖的檢驗(yàn)和系統(tǒng)發(fā)育推論第66頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第67頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第68頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第七節(jié)生物化學(xué)研究生物化學(xué)是研究生物的化學(xué)組成和生命過(guò)程中化學(xué)變化的一門(mén)科學(xué)。生物化學(xué)證據(jù)對(duì)于植物分類(lèi)研究有重要意義。（1）植物化學(xué)分析（2）血清學(xué)分析（3）同工酶分析第69頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）植物化學(xué)分析植物化學(xué)分析主要是研究植物小分子有機(jī)物的種類(lèi)、含量以及相互作用的方法，通過(guò)薄層層析，或氣相層析，或高效液相層析等技術(shù)進(jìn)行分析。薄層層析是將硅膠、氧化鋁、聚酰胺等吸附劑，在一塊干凈的玻璃板上鋪成一薄層，經(jīng)過(guò)點(diǎn)樣、展開(kāi)、顯色后，得到不同位置的帶，即為不同的組成成分。第70頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

氣象層析：用氣象色譜儀，將在一定溫度下具揮發(fā)性的物質(zhì)注射到一根裝有填充料的色譜柱中，經(jīng)過(guò)色譜柱按照不同的保留時(shí)間到達(dá)鑒定器，從而在記錄儀上表現(xiàn)出一系列與它們成分含量有關(guān)的峰值。氣象色譜儀包括載氣系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，色譜拄，檢測(cè)器，記錄系統(tǒng)。高效液相色譜分析的原理與氣象色譜相同，不同的是用液體做流動(dòng)相，適宜于對(duì)熱穩(wěn)定性差、高分子與離子型的化合物。第71頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第72頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、血清學(xué)分析血清學(xué)分析是用蛋白質(zhì)的血清鑒別法測(cè)定植物種質(zhì)資源的親緣關(guān)系。該方法最早用于20世紀(jì)初，是運(yùn)用抗原和抗體在瓊脂凝膠中借助電泳力相對(duì)擴(kuò)散，形成沉淀帶，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性鑒定。第73頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

抗原(antigen)是指一種能刺激人或動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞，并能與這些產(chǎn)物在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性反應(yīng)的物質(zhì)?？乖幕灸芰κ敲庖咴院头磻?yīng)原性。

免疫原性是指能夠刺激機(jī)體形成特異抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。反應(yīng)原性是指能與由它刺激所產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)。

第74頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

抗體(antibody)指機(jī)體的免疫系統(tǒng)在抗原刺激下，由B淋巴細(xì)胞分化成的漿細(xì)胞所產(chǎn)生的、可與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白。

抗體的主要功能是與抗原(包括外來(lái)的和自身的)相結(jié)合，從而有效地清除侵入機(jī)體內(nèi)的微生物、寄生蟲(chóng)等異物，中和它們所釋放的毒素或清除某些自身抗原，使機(jī)體保持正常平衡。第75頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

血清學(xué)反應(yīng)（serologicreactions）是指相應(yīng)的抗原和抗體在體外進(jìn)行的結(jié)合反應(yīng)。由于抗體主要存在于血清中，所以，進(jìn)行這類(lèi)反應(yīng)時(shí)一般都要用含有抗體的血清作為實(shí)驗(yàn)材料，所以把體外的抗原、抗體反應(yīng)稱(chēng)為血清學(xué)反應(yīng)。第76頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

血清學(xué)反應(yīng)是根據(jù)抗原、抗體具有高度特異性的原理來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，即用已知的一方來(lái)檢測(cè)另一方的存在。既可定性，又可定量。可用已知抗體來(lái)檢測(cè)未知抗原，也可用已知抗原來(lái)檢測(cè)未知抗體。血清學(xué)反應(yīng)的另一個(gè)特點(diǎn)是，當(dāng)兩種不同抗原分子上有共同抗原決定簇存在時(shí)，與抗體結(jié)合時(shí)可出現(xiàn)交叉反應(yīng)，藉此。可以比較植物的相似性。

第77頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

血清學(xué)分析的具體步驟：從某一種植物中提取蛋白質(zhì)，注射到兔子體內(nèi)，在兔子的血清中形成抗體；然后，將含有抗體的血清（抗血清）與要試驗(yàn)的蛋白質(zhì)懸濁液（抗原）相結(jié)合，抗原與抗體反應(yīng)形成沉淀（沉淀反應(yīng)）；再測(cè)定沉淀的量的強(qiáng)度。沉淀反應(yīng)對(duì)用以形成原始抗體的抗原具有特異性(同源反應(yīng)),這是標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)和參考反應(yīng)；抗體血清與其它植物的抗原產(chǎn)生的反應(yīng)（異源反應(yīng)），其反應(yīng)的強(qiáng)度可以作為供試樣品中蛋白質(zhì)的相似程度，比較所研究植物的相似性。第78頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

血清學(xué)分析的技術(shù)較為復(fù)雜，加之多方面因素的限制，沒(méi)有得到很好的發(fā)展。第79頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、同工酶分析同工酶定義（isozyme，isoenzyme）：是指生物體內(nèi)催化相同的生化反應(yīng)，但其蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免疫性能等方面存在明顯差異的一組酶。在動(dòng)、植物中，一種酶的同工酶在各組織、器官中的分布和含量不同，形成各組織特異的同工酶譜，叫做組織的多態(tài)性，體現(xiàn)各組織的特異功能。第80頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

隨著蛋白質(zhì)分離技術(shù)的發(fā)展，特別是凝膠電泳的應(yīng)用，使同工酶能夠從細(xì)胞中分離出來(lái)。這類(lèi)酶存在生物的的統(tǒng)一屬、種、變種，或同一個(gè)體的不同組織、細(xì)胞中，可通過(guò)對(duì)它們的分析，并以其多態(tài)性作為遺傳標(biāo)記，研究種質(zhì)資源的親緣關(guān)系、重要性狀的同工酶表現(xiàn)等。如：運(yùn)用脂酶同工酶鑒定近緣野生萵苣與萵苣栽培種的親緣關(guān)系。第81頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

同工酶在同一物種、同一個(gè)體的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，其表現(xiàn)是不一樣的，所以取不同期的材料，酶帶的情況就不一樣。一方面，這是同工酶技術(shù)適用于發(fā)育研究的方便之處。另一方面，利用同工酶技術(shù)進(jìn)行遺傳學(xué)分析與群體遺傳學(xué)研究時(shí)，則特別要求取材的一致性。否則，它們之間的差異可能不是遺傳而是由發(fā)育造成的。第82頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第八節(jié)分子生物學(xué)研究一、幾個(gè)概念1、分子生物學(xué)：在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學(xué)。通過(guò)研究生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來(lái)闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)。2、分子標(biāo)記：分子標(biāo)記是以個(gè)體間遺傳物質(zhì)內(nèi)核苷酸序列變異為基礎(chǔ)的遺傳標(biāo)記，是DNA水平遺傳多態(tài)性的直接的反映。第83頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、限制性?xún)?nèi)切酶：是一種能識(shí)別DNA上特定堿基組成序列，并在這些序列位點(diǎn)上切斷DNA分子的酶。這些特定堿基組成的DNA序列叫做相應(yīng)內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)或限制性位點(diǎn)，長(zhǎng)度一般在4至8個(gè)堿基對(duì)之間。如PstⅠ的限制性位點(diǎn)是

5’CTGCA↓G3’3’G↑ACGTC5’常用的限制性?xún)?nèi)切酶：EcorⅠ、MseⅠ、PstⅠ、HindⅢ等第84頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、PCR（PolymeraseChainReaction，聚合酶鏈?zhǔn)剑?/p>

是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法,由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期,循環(huán)進(jìn)行,使目的DNA得以迅速擴(kuò)增,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、省時(shí)等特點(diǎn)。由美國(guó)科學(xué)家PE（PerkinElmer珀金-埃爾默）公司遺傳部的Dr.Mullis發(fā)明，由于PCR技術(shù)在理論和應(yīng)用上的跨時(shí)代意義，因此Mullis獲得了1993年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

第85頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、分子標(biāo)記技術(shù)分子標(biāo)記技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展最快的的技術(shù)之一，是分子生物學(xué)的發(fā)展尤其是PCR技術(shù)的產(chǎn)物，為分子標(biāo)記技術(shù)是一種基于DNA變異的植物遺傳標(biāo)記的新技術(shù)。目前DNA分子標(biāo)記技術(shù)已有數(shù)十種，已廣泛應(yīng)用于植物種質(zhì)資源的研究，包括種質(zhì)資源多樣性分析、遺傳圖譜構(gòu)建、基因定位、種質(zhì)資源鑒別、系譜分析和分類(lèi)等。第86頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

與其他幾種遺傳標(biāo)記——形態(tài)學(xué)標(biāo)記、生物化學(xué)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記相比，分子標(biāo)記具有無(wú)比的優(yōu)越性。它直接以DNA形式出現(xiàn)，在植物體的各個(gè)組織、各發(fā)育時(shí)期均可檢測(cè)到，不受季節(jié)、環(huán)境的限制，不存在表達(dá)與否的問(wèn)題；數(shù)量極多，遍及整個(gè)基因組；多態(tài)性高，利用大量引物、探針可完成覆蓋基因組的分析；表現(xiàn)為中性，即不影響目標(biāo)性狀的表達(dá)，與不良性狀無(wú)必然的連鎖；許多標(biāo)記為共顯性，能夠鑒別出純合的基因型與雜合的基因型，提供完整的遺傳信息

第87頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、幾種常用的分子標(biāo)記技術(shù)1、RFLP（RestrictionFragmentLengthPolymorphism，限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性）：RFLP標(biāo)記是發(fā)展最早的DNA標(biāo)記技術(shù)。RFLP是指基因型之間限制性片段長(zhǎng)度的差異，這種差異是由限制性酶切位點(diǎn)上堿基的插入、缺失、重排或點(diǎn)突變所引起的。這種差異可以通過(guò)特定探針雜交進(jìn)行檢測(cè)，從而可比較不同品種（個(gè)體）的DNA水平的差異（即多態(tài)性），多個(gè)探針的比較可以確立生物的進(jìn)化和分類(lèi)關(guān)系。

第88頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

RFLP基本步驟：

DNA提取→用限制性?xún)?nèi)切酶酶切DNA→用凝膠電泳分開(kāi)DNA片段→把DNA片段轉(zhuǎn)移到濾膜上→利用放射性標(biāo)記的探針雜交顯示特定的DNA片段（Southern雜交）和結(jié)果分析。探針為來(lái)源于同種或不同種基因組DNA的克隆，位于染色體的不同位點(diǎn)，從而可以作為一種分子標(biāo)記(Mark)，構(gòu)建分子圖譜。第89頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.010.5W1M18.010.5M1W12.59.62.5W1M18.02.58.09.6W1M1酶切位點(diǎn)突變插入突變第90頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

RFLP標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)：是一種容易識(shí)別且遺傳穩(wěn)定的DNA分子標(biāo)記、同一位點(diǎn)上等位基因多，能在任何發(fā)育時(shí)期，任何組織進(jìn)行檢測(cè)，而且不受環(huán)境影響，為共顯性標(biāo)記。因此，通過(guò)確定它們與性狀的連鎖關(guān)系或不同標(biāo)記間的連鎖關(guān)系，進(jìn)行基因定位、構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，還可對(duì)數(shù)量性狀進(jìn)行遺傳分析，確定染色體的同源性，了解物種的系統(tǒng)發(fā)育與演化關(guān)系。第91頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

RFLP的缺點(diǎn)：必須要分離單拷貝的基因組DNA克隆或cDNA克隆，才能進(jìn)行多態(tài)性分析。RFLP技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程較復(fù)雜，需要對(duì)探針進(jìn)行同位素標(biāo)記，即使應(yīng)用非放射性的Southern雜交技術(shù)，仍然是個(gè)耗時(shí)費(fèi)力的過(guò)程。一些作物如玉米、水稻、番茄等已有覆蓋整個(gè)基因組的克隆，很容易從有關(guān)單位或商家索取或購(gòu)買(mǎi)到。但大多數(shù)作物還沒(méi)有覆蓋整個(gè)基因組的克隆，仍需要研制特異探針。

第92頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第93頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2、RAPD（隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性，RandomAmplifiedPolymorphicDNA）：

使用具有9-10個(gè)堿基的單鏈隨機(jī)引物，對(duì)基因組全長(zhǎng)DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，以檢測(cè)多態(tài)性。引物結(jié)合位點(diǎn)DNA序列的改變以及兩擴(kuò)增位點(diǎn)之間DNA堿基的缺失、插入或置換均可導(dǎo)致擴(kuò)增片段數(shù)目和長(zhǎng)度的差異，經(jīng)聚丙烯酰胺或瓊脂糖凝膠電泳分離后通過(guò)EB染色以檢測(cè)DNA片段的多態(tài)性。

RAPD技術(shù)使是Williams等(1990)和Welsh與McClelland(1990)兩個(gè)研究小組共同發(fā)展起來(lái)的。第94頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天400W1M1400W1M1400400W1M1550400150W1M1550400300M1W1W1M1400300引物結(jié)合位點(diǎn)突變引物結(jié)合位點(diǎn)突變?nèi)笔蛔兊?5頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天RAPD標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)DNA需要量極少，質(zhì)量要求也不高，操作簡(jiǎn)單易行，不需要接觸放射性物質(zhì)，一套引物可用于不同生物的基因組分析，可檢測(cè)整個(gè)基因組。RAPD標(biāo)記的缺點(diǎn)：一般表現(xiàn)為顯性遺傳，不能區(qū)分顯性純合和雜合的基因型，因而提供的信息量不完整。由于使用較短的引物，PCR易受實(shí)驗(yàn)條件的影響，結(jié)果的重復(fù)性較差。因此，進(jìn)行RAPD分析必須建立可重復(fù)的反應(yīng)體系。第96頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、AFLP（amplifiedfragmentlengthpolymorphism，擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性）指通過(guò)PCR擴(kuò)增經(jīng)限制性?xún)?nèi)切酶酶切后的DNA模板，從而顯示多態(tài)性的DNA片段。

1993年由Zabeauetal發(fā)明的一項(xiàng)DNA指紋技術(shù)。

第97頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天AFLP原理和步驟：基因組DNA先用限制性?xún)?nèi)切酶切割，產(chǎn)生分子量大小不同的限制性片段使用特定的雙鏈接頭與酶切DNA片段連接，作為擴(kuò)增反應(yīng)的模板用含有選擇性堿基的引物對(duì)模板DNA進(jìn)行兩次擴(kuò)增（選擇性堿基的種類(lèi)、數(shù)目和順序決定了擴(kuò)增片段的特殊性，只有那些限制性位點(diǎn)側(cè)翼的核苷酸與引物的選擇性堿基相匹配的限制性片段才可被擴(kuò)增）擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳分離，染色、顯帶然后根據(jù)凝膠上DNA指紋的有無(wú)來(lái)檢驗(yàn)多態(tài)性。第98頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

AFLP揭示的DNA多態(tài)性是酶切位點(diǎn)和其后的選擇性堿基的變異。AFLP擴(kuò)增片段的譜帶數(shù)取決于采用的內(nèi)切酶及引物3′端的帶有選擇性堿基的種類(lèi)、數(shù)目和所研究基因組的復(fù)雜性。

AFLP引物包括三部分：5′端的與人工接頭序列互補(bǔ)的核心序列(coresequence，CORE)，限制性?xún)?nèi)切酶特定序列(enzyme-specificsequence，ENZ)和3′端的帶有選擇性堿基的粘性末(selective第99頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天

AFLP分子標(biāo)記技術(shù)流程

包括3個(gè)步驟：(Ⅰ)DNA的準(zhǔn)備，DNA的酶切以及與人工合成的寡聚核甘酸接頭(artificialoligonucleotideadapter)連接。一般采用雙酶酶切。(Ⅱ)

選擇性擴(kuò)增酶切片段，一般用不帶或帶1個(gè)選擇性堿基的引物進(jìn)行預(yù)擴(kuò)增，然后用帶2～3個(gè)選擇性堿基的引物進(jìn)行再擴(kuò)增。(Ⅲ)AFLP標(biāo)記的統(tǒng)計(jì)。AFLP產(chǎn)物通過(guò)聚丙酰胺變性凝膠電泳，染色和顯色，檢測(cè)樣品的多態(tài)性。第100頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第101頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天AFLP的優(yōu)點(diǎn)：是限制性酶切與PCR結(jié)合的一種技術(shù)，具有RFLP技術(shù)的可靠性和PCR技術(shù)的高效性，可以在一個(gè)反應(yīng)內(nèi)檢測(cè)大量的限制性片段，一次可獲得50-100條譜帶信息，具有高效性。

AFLP的缺點(diǎn)：技術(shù)流程比較復(fù)雜，費(fèi)用較高。第102頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天第103頁(yè),共115頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、SSR（simplesequencerepeat，簡(jiǎn)單重復(fù)序列）：指的是微衛(wèi)星DNA由于重復(fù)次數(shù)不同以及重復(fù)程度的不完全而造成的每個(gè)座位的多態(tài)性。微衛(wèi)星DNA：又叫簡(jiǎn)單重復(fù)序列，是指基因組中由1～6個(gè)核苷酸組成的基本單位，重復(fù)多次構(gòu)成的一段DNA，廣泛分布于基因組的不同位置。第104頁(yè),共115