分子标记辅助育种（MAS）技术详解

分子标记辅助育种（MAS）技术详解

分子标记辅助育种（MAS）是现代生物技术与传统育种技术相结合的重要手段，通过利用与目标性状基因紧密连锁的分子标记进行间接选择，可以显著提高育种效率。本文将详细介绍MAS的基本原理、优点、分子标记的类型以及影响其选择效率的主要因素。

一、简介

分子标记辅助选择（Molecular Marker-Assisted Selection，MAS）是利用与目标性状基因紧密连锁的分子标记进行间接选择，是对目标性状在DNA水平的选择，不受环境影响，不受等位基因显隐性关系干扰，选择结果可靠，同时又可避免等位基因间显隐性关系的干扰，从而达到作物产量、品质和抗性等综合性状的高效改良。

标记辅助育种具有以下优点：

• 标记基因型鉴定可以在低世代和植株生长的任何阶段进行
• 共显性的分子标记允许在杂合体阶段进行鉴定隐性基因
• 对目的基因的选择不受基因表达和环境条件的影响

分子标记辅助育种是将分子标记应用于作物改良的一种手段。其基本原理是利用与目标基因紧密连锁或表现共分离的分子标记对选择个体进行目标以及全基因组筛选，从而减少连锁累赘，获得期望的个体，达到提高育种效率的目的。

二、分子标记的类型

1. 基于DNA-DNA杂交的分子标记，如RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism，即限制性长度片段多态性）
2. 基于PCR的分子标记，RAPD（Random Amplified Polymorphic DNA，即随机引物扩增多态性DNA技术）
3. 限制性酶切和PCR结合的分子标记，AFLP（Amplified Fragment Length Polymorphism，即扩增片段长度多态性分析技术）
4. 基于DNA序列和芯片的分子标记，如SNP（Single Nucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性）

三、分子标记辅助选择的优越性

1. 可以在植物发育的任何阶段进行选择
2. 对目标性状的选择不受基因表达和环境的影响
3. 可在早代进行准确的选择，加速育种进程，提高育种效率
4. 共显性标记可区分纯合体和杂合体，不需下代再鉴定
5. 在分离世代能快速准确地鉴定植株的基因型
6. 可有效地对抗病性、抗逆性和根部性状等表型鉴定困难的性状进行基因型鉴定
7. 在育种项目的初期，育种材料较少时，利用分子标记技术可克服基因型鉴定的困难
8. 可聚合多个有利基因提高育种效率
9. 可克服不良性状连锁，有利于导入远缘优良基因

四、影响分子标记辅助选择的主要因素

1. 标记与连锁基因间的连锁程度
2. 性状的遗传率
3. 群体大小
4. 选用分子标记数目
5. 世代的影响
6. 控制性状基因数目

五、前景选择与背景选择

前景选择是在对回交群体的选择中，通过对转入受体中的与供体优良基因座位紧密连锁的标记或基因内标记的检测，从而筛选出携带目标基因的单株。前景选择的准确性主要取决于标记与目标基因的连锁强度，标记与基因连锁得愈紧密，依据标记进行选择的可靠性就愈高。

背景选择是对基因组中除了目的基因之外的其它部分的选择。背景选择目标之一是减少目标等位基因载体染色体上供体基因组的比例；目标之二是减少非目标等位基因载体染色体上的供体基因组。背景选择尽可能覆盖整个基因组，进行全基因组的选择。在早代变异方差大，重组个体多，中选几率大。因此背景选择应在育种早期世代进行，随着世代的增加，背景选择效率会逐渐下降。

六、应用实例

《利用SNP和EST-SSR分子标记鉴定荔枝新种质御金球》，孙清明，李永忠，向旭，等，2013年11卷第3期，第40