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DNA分子標記的種類有哪些,各有何特點

主要介紹以下四種:

1 RFLP :該技術由Grodzicker等於1974年創立特定生物類型的基因組DNA經某壹種限制性內切酶完全酶解後,會產生分子量不同的同源等位片段,或稱限制性等位片段RFLP標記技術的基本原理就是通過電泳的方法分離和檢測這些片段凡是可以引起酶解位點變異的突變,如點突變(新產生和去除酶切位點)和壹段DNA的重新組織(如插入和缺失造成酶切位點間的長度發生變化)等均可導致限制性等位片段的變化,從而產生RFLP該技術包括以下基本步驟:DNA提取;用DNA限制性內切酶消化;凝膠電泳分離限制性片段;將這些片段按原來的順序和位置轉移到易操作的濾膜上;用放射性同位素或非放射性物質標記的DNA作探針與膜上的DNA雜交(稱 Southern雜交);放射性自顯影或酶學檢測顯示出不同材料對該探針的限制性酶切片段多態性

RFLP標記的主要特點有:(1)遍布於整個基因組,數量幾乎是無限的;(2)無表型效應,不受發育階段及器官特異性限制;(3)***顯性,可區分純合子和雜合子;(4)結果穩定可靠;(5)DNA需要量大,檢測技術繁雜,難以用於大規模的育種實踐中

2 RAPD :由Williams等於1990年創立其基本原理與PCR技術壹致

PCR技術是壹種體外快速擴增特異基因或DNA序列的方法,由Mullis等於1985年首創該技術在試管中建立反應體系,經數小時後,就能將極微量的目的基因或某壹特定的DNA片段擴增數百萬倍其原理與細胞內發生的DNA復制過程相類似,首先是雙鏈DNA分子在鄰近沸點的溫度下加熱時便分離成兩條單鏈DNA分子,然後DNA聚合酶以單鏈DNA為模板,並利用反應混合物中的四種脫氧核苷三磷酸(dNTPs)合成新生的DNA互補鏈,以上過程為壹個循環,每壹個循環的產物可以作為下壹個循環的模板,經過20-30個循環後,介於兩個引物間的特異DNA片段以幾何數得以大量復制

RAPD標記技術就是用壹個(有時用兩個)隨機引物(壹般8-10個堿基)非定點地擴增基因組DNA,然後用凝膠電泳分開擴增片段遺傳材料的基因組DNA如果在特定引物結合區域發生DNA片段插入缺失或堿基突變,就有可能導致引物結合位點的分布發生相應的變化,導致PCR產物增加缺少或發生分子量變化若PCR產物增加或缺少,則產生RAPD標記

RAPD標記的主要特點有:(1)不需DNA探針,設計引物也無須知道序列信息;(2)顯性遺傳(極少數***顯性),不能鑒別雜合子和純合子;(3)技術簡便,不涉及分子雜交和放射性自顯影等技術;(4)DNA樣品需要量少,引物價格便宜,成本較低;(5)實驗重復性較差,結果可靠性較低

3 AFLP :由Zabeau和Vos於1993年發明AFLP標記是選擇性擴增基因組DNA酶切片段所產生的擴增產物的多態性,其實質也是顯示限制性內切酶酶切片段的長度多態性,只不過這種多態性是以擴增片段的長度不同被檢測出來該技術結合了RFLP的穩定性和PCR技術的簡便高效性,同時又能克服RFLP帶型少信息量小以及RAPD技術不穩定的缺點其基本技術原理和操作步驟如下:首先用限制性內切酶酶解基因組DNA,形成許多大小不等的隨機限制性片段;接著在這些片段的兩端連接上特定的寡聚核苷酸接頭(Oligo nuleotide adapter);然後根據接頭序列設計引物,由於限制性片段太多,全部擴增則產物難以在膠上分開,為此在引物的3端加入1-3個選擇性堿基,這樣只有那些能與選擇性堿基配對的片段才能與引物結合,成為模板被擴增,從而達到對限制性片段進行選擇擴增的目的;最後通過聚丙烯酰胺凝膠電泳,將這些特異性的擴增產物分離開來

AFLP標記的主要特點有:(1)由於AFLP分析可以采用的限制性內切酶及選擇性堿基種類數目很多,所以該技術所產生的標記數目是無限多的;(2)典型的AFLP分析,每次反應產物的譜帶在50-100條之間,所以壹次分析可以同時檢測到多個座位,且多態性極高;(3)表現***顯性,呈典型孟德爾式遺傳;(4)分辯率高,結果可靠;(5)目前該技術受專利保護,用於分析的試劑盒昂貴,實驗條件要求較高

4 SSR(SSLP) :由Moore等於1991年創立SSR即微衛星DNA,是壹類由幾個(多為1-5個)堿基組成的基序(motif)串聯重復而成的DNA序列,其長度壹般較短,廣泛分布於基因組的不同位置,如(CA)n(AT)n(GGC)n等重復不同遺傳材料重復次數的可變性,導致了SSR長度的高度變異性,這壹變異性正是SSR標記產生的基礎盡管微衛星DNA分布於整個基因組的不同位置,但其兩端序列多是保守的單拷貝序列,因此可以根據這兩端的序列設計壹對特異引物,通過PCR技術將其間的核心微衛星DNA序列擴增出來,利用電泳分析技術就可獲得其長度多態性,即SSR標記

SSR標記的主要特點有:(1)數量豐富,廣泛分布於整個基因組;(2)具有較多的等位性變異;(3)***顯性標記,可鑒別出雜合子和純合子;(4)實驗重復性好,結果可靠;(5)由於創建新的標記時需知道重復序列兩端的序列信息,因此其開發有壹定困難,費用也較高.

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