分子标记辅助选择技术的特点
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大量理论研究发现,MAS 比以表现型为基础的选择更有效率,它不仅针对主基因有效,针对数量性状位点(QTL)也有效,对异交作物和自花授粉作物也有效(张文龙等,2008)。MAS的优点体现在以下方面:
(1)可以在植物发育的任何阶段进行选择,对目标性状的选择不受基因表达和环境的影响,可在早代进行准确的选择,加速育种进程,提高育种效率。有很多重要性状(如产量和后期叶部或穗部病害抗性等)只有在成熟植株上才能表现出来,因此采用传统方法在播种后数月或数年(多年生)均不能对其进行选择,而利用分子标记就可以在植株发育的任何阶段进行检测,大大节省人力、物力和财力。
(2)共显性标记可有效区分纯合体和杂合体,在分离世代能快速准确地鉴定植株的基因型,而不需到下一代再鉴定,因而对分离群体中目标基因的选择,尤其是对隐性农艺性状的选择十分便利,并且共显性标记在揭示遗传多样性方面要比显性标记具有更大的优势。
(3)植物在长期进化过程中,通过启动不同基因的表达可在一定范围内适应光、温、水、病虫害等环境的变化。植物有些表型如抗病虫性、抗旱性或耐盐性等只有在异常环境条件下才能表现出来(诱导型基因),通常情况下对这些表型鉴定困难的性状利用分子标记技术则可进行基因型鉴定。
(4)聚合多个有利基因,提高育种效率。基因聚合(gene pyramiding)就是将分散在不同品种(材料)中的有用基因聚合到同一个基因组中,基因聚合育种就是通过传统杂交、回交、复交技术将有利基因聚合到同一个基因组,在分离世代中通过分子标记选择含有多个目标基因的单株,从中再选出农艺性状优良的单株,实现有利基因的聚合,可大大提高育种效率。
(5)克服不良性状连锁,有利于导入远缘优良基因。在回交育种时,利用分子标记可有效识别并打破有利基因和不利基因的连锁,快速恢复轮回亲本的基因型。对于一些主效基因,利用回交技术结合MAS的方法,可以高效地将这些基因转移到轮回亲本中。
与表型性状和同工酶标记进行个体选择相比,利用分子标记与决定目标性状基因紧密连锁的特点,通过检测分子标记,即可检测到目的基因的存在,达到选择目标性状的目的,具有快速、准确、不受环境条件干扰的优点。可作为鉴别亲本亲缘关系,回交育种中数量性状和隐性性状的转移、杂种后代的选择、杂种优势的预测及品种纯度鉴定等各个育种环节的辅助手段。