HVBO||分子標記介紹
HvBo Gene
分子標記是指通過分析和識別基因組中的特定DNA序列或變異來標記遺傳信息的方法。這些標記可以用于基因分型和遺傳分析，幫助研究人員在遺傳研究、種群遺傳學(xué)、基因組學(xué)和進化生物學(xué)等領(lǐng)域進行基因鑒定、基因定位、遺傳圖譜構(gòu)建和基因功能研究。
分子標記的概念
分子標記（MolecularMarkers）是個體間遺傳物質(zhì)內(nèi)核苷酸序列變異，能直接地反映DNA水平的遺傳變異。分子標記主要有以下優(yōu)點：
（1）高度特異性：分子標記可以設(shè)計成與目標分子高度特異地結(jié)合，從而實現(xiàn)高選擇性的分子檢測和定位。這使得它們在藥物篩選、生物分子分析和病理診斷等領(lǐng)域中非常有用。
（2）高靈敏度：分子標記可以使用放射性同位素、熒光染料、酶、金屬納米粒子等多種標記物，這些標記物可以提供高靈敏度的檢測方法。通過測量標記物的發(fā)光或放射性衰減，可以檢測到極低濃度的目標分子。
（3）多功能性：分子標記可以設(shè)計成具有多種功能的復(fù)合物，例如同時具有生物活性和光學(xué)特性的標記物。這使得分子標記可以在不同實驗條件下實現(xiàn)多種應(yīng)用，例如分子成像、細胞追蹤和分子傳遞等。
（4）可靶向性：分子標記可以通過調(diào)整其化學(xué)結(jié)構(gòu)和表面修飾，實現(xiàn)對特定目標的高度可靶向性。這意味著它們可以選擇性地與目標分子結(jié)合，減少誤報率，并提高診斷和監(jiān)測的準確性。
（5）實時監(jiān)測：由于分子標記具有靈敏度和特異性，它們可以用來實時監(jiān)測生物分子的動態(tài)過程，例如細胞信號傳導(dǎo)、藥物分發(fā)和代謝反應(yīng)等。這為理解生物過程的時間性質(zhì)提供了重要工具。
分子標記技術(shù)主要應(yīng)用在如下幾個方面：
（1）構(gòu)建遺傳連鎖圖譜；
（2）基因/QTL定位；
（3）分子標記輔助選擇育種;
（4）植物遺傳多樣性分析;
（5）品種和品質(zhì)純度鑒定及遺傳純度的測定;
（6）疾病檢測。
分子標記類型
隨著時代的發(fā)展，豐富的分子標記不斷被發(fā)現(xiàn)，先后出現(xiàn)了以RFLP，SSR，SNP為代表的三代DNA分子標記。其中簡單重復(fù)序列（SSR，也被稱為微衛(wèi)星）和單核苷酸多態(tài)性（SNPs）已成為用于研究生物群體中的遺傳變異最常用的分子標記，被廣泛應(yīng)用于種質(zhì)資源遺傳多樣性分析、目標性狀基因的標記與定位、抗性育種、作物品種純度鑒定及品質(zhì)鑒定等方面。
01
第一代分子標記的代表是RFLP ( Restriction ragment Length Polymor-phism)，即限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性，在對研究樣品基因組信息不清楚的情況下，使用隨機選擇性酶切以后進行電泳，利用眾多條帶的多態(tài)性進行區(qū)分。
RFLP標記的優(yōu)點：大多為共顯性；標記的重復(fù)性和穩(wěn)定性好。
RFLP標記的缺點：成本高，實驗步驟多，周期長，標記穩(wěn)定性較差
02
第二代分子標記微衛(wèi)星標記，也稱為短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）或簡單重復(fù)序列（SSR），一般由2-6個核苷酸組成，是廣泛分布在真核生物基因組中的簡單重復(fù)序列。它具有多態(tài)性高、穩(wěn)定可靠等特點，因此是一種十分理想的分子標記，在遺傳圖譜構(gòu)建、數(shù)量性狀位點（QTL）定位、標記輔助選擇、遺傳檢測等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用價值。
SSR（簡單重復(fù)序列）也稱微衛(wèi)星DNA，其串聯(lián)重復(fù)的核心序列為1~6 bp，其中最常見是雙核苷酸重復(fù)，如：(CA)n和(TG)n，每個微衛(wèi)星的核心序列結(jié)構(gòu)相同，重復(fù)單位數(shù)目10~60個，其高度多態(tài)性主要來源于串聯(lián)數(shù)目的不同。
SSR標記的基本原理：由于微衛(wèi)星兩端的序列一般是保守的，因此可以通過微衛(wèi)星的側(cè)翼序列設(shè)計引物，通過PCR擴增出長度不同的PCR片段，將PCR產(chǎn)物進行凝膠電泳，根據(jù)分離片段的大小決定基因型并計算等位基因頻率。
SSR標記的優(yōu)點：一般檢測到的是一個單一的多等為基因為點呈共顯性遺傳，可鑒別雜合子和純合子所需DNA量少.
SSR標記的缺點：必須知道重復(fù)基序兩端的DNA序列的信息。如不能直接從DNA數(shù)據(jù)庫查尋，則首先必須對其進行測序，再設(shè)計引物，開發(fā)成本高。
03
第三代分子標記-SNP，即單核苷酸多態(tài)性，在所有生物的基因組中含量豐富，突變率較低，且獲取的成本低，因此被廣泛用于遺傳多樣性、系統(tǒng)發(fā)育分析和遺傳和疾病相關(guān)基因的研究中。
SNP有多種檢測分析技術(shù)，如已有已知DNA序列，可將其比對DNA序列數(shù)據(jù)庫（包括參考基因組或近緣物種參考基因組），來鑒定其中存在的SNP。此外，如果SNP位于某些內(nèi)切酶識別位點，也可利用SNP兩側(cè)的序列設(shè)計引物進行PCR，并利用內(nèi)切酶酶切PCR產(chǎn)物后電泳，將其轉(zhuǎn)化為共顯性的CAPS標記。另外，也可設(shè)計引物將SNP放到引物3’末端，通過擴增條帶的有無，將其轉(zhuǎn)化為PCR顯性標記。更為直接的方法是進行DNA測序或者利用DNA芯片雜交技術(shù)進行檢測。
Tips：dCAPS標記，CAPS標記的一個變種，用于當(dāng)SNP沒有引起內(nèi)切酶識別位點改變的情況下，通過在引物序列中引入堿基錯配，錯配堿基與SNP組合形成一個酶切位點，PCR擴增后利用酶切即可產(chǎn)生不同大小的酶切產(chǎn)物。
SNP標記的優(yōu)點：遺傳穩(wěn)定性高、位點豐富且分布廣泛、富有代表性、檢測快速，易實現(xiàn)自動化分析，更適合于數(shù)量龐大的檢測分析
SNP標記的缺點：如果用測序或DNA芯片雜交的方法，成本較高。
不同分子標記類型比較
華博基因
山東華博基因工程有限公司（簡稱華博基因），起源于2018年，是一家致力于生命科學(xué)研究，擁有自主研發(fā)平臺，為客戶提供全流程動植物分子育種系統(tǒng)解決方案，集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。
核心業(yè)務(wù)：基因編輯和分子標記輔助育種、基因組測序、基因定位克隆、蛋白互作、代謝組分析，基因組數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)服務(wù)，以及土壤、水分和種子等檢測服務(wù)。
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