HVBO||分子標(biāo)記介紹
HvBo Gene
分子標(biāo)記是指通過(guò)分析和識(shí)別基因組中的特定DNA序列或變異來(lái)標(biāo)記遺傳信息的方法。這些標(biāo)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(jìn)化生物學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)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(biāo)記的概念
分子標(biāo)記（MolecularMarkers）是個(gè)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(biāo)記主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）高度特異性：分子標(biāo)記可以設(shè)計(jì)成與目標(biāo)分子高度特異地結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)高選擇性的分子檢測(cè)和定位。這使得它們?cè)谒幬锖Y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(biāo)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(biāo)記物，這些標(biāo)記物可以提供高靈敏度的檢測(cè)方法。通過(guò)測(cè)量標(biāo)記物的發(fā)光或放射性衰減，可以檢測(cè)到極低濃度的目標(biāo)分子。
（3）多功能性：分子標(biāo)記可以設(shè)計(jì)成具有多種功能的復(fù)合物，例如同時(shí)具有生物活性和光學(xué)特性的標(biāo)記物。這使得分子標(biāo)記可以在不同實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，例如分子成像、細(xì)胞追蹤和分子傳遞等。
（4）可靶向性：分子標(biāo)記可以通過(guò)調(diào)整其化學(xué)結(jié)構(gòu)和表面修飾，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)的高度可靶向性。這意味著它們可以選擇性地與目標(biāo)分子結(jié)合，減少誤報(bào)率，并提高診斷和監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
（5）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：由于分子標(biāo)記具有靈敏度和特異性，它們可以用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生物分子的動(dòng)態(tài)過(guò)程，例如細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、藥物分發(fā)和代謝反應(yīng)等。這為理解生物過(guò)程的時(shí)間性質(zhì)提供了重要工具。
分子標(biāo)記技術(shù)主要應(yīng)用在如下幾個(gè)方面：
（1）構(gòu)建遺傳連鎖圖譜；
（2）基因/QTL定位；
（3）分子標(biāo)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(cè)定;
（6）疾病檢測(cè)。
分子標(biāo)記類型
隨著時(shí)代的發(fā)展，豐富的分子標(biāo)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(biāo)記。其中簡(jiǎn)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(biāo)記，被廣泛應(yīng)用于種質(zhì)資源遺傳多樣性分析、目標(biāo)性狀基因的標(biāo)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(biāo)記的代表是RFLP ( Restriction ragment Length Polymor-phism)，即限制性內(nèi)切酶片段長(zhǎng)度多態(tài)性，在對(duì)研究樣品基因組信息不清楚的情況下，使用隨機(jī)選擇性酶切以后進(jìn)行電泳，利用眾多條帶的多態(tài)性進(jìn)行區(qū)分。
RFLP標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)：大多為共顯性；標(biāo)記的重復(fù)性和穩(wěn)定性好。
RFLP標(biāo)記的缺點(diǎn)：成本高，實(shí)驗(yàn)步驟多，周期長(zhǎng)，標(biāo)記穩(wěn)定性較差
02
第二代分子標(biāo)記微衛(wèi)星標(biāo)記，也稱為短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）或簡(jiǎn)單重復(fù)序列（SSR），一般由2-6個(gè)核苷酸組成，是廣泛分布在真核生物基因組中的簡(jiǎn)單重復(fù)序列。它具有多態(tài)性高、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，因此是一種十分理想的分子標(biāo)記，在遺傳圖譜構(gòu)建、數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）定位、標(biāo)記輔助選擇、遺傳檢測(cè)等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用價(jià)值。
SSR（簡(jiǎn)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(jiàn)是雙核苷酸重復(fù)，如：(CA)n和(TG)n，每個(gè)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(gè)，其高度多態(tài)性主要來(lái)源于串聯(lián)數(shù)目的不同。
SSR標(biāo)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(guò)微衛(wèi)星的側(cè)翼序列設(shè)計(jì)引物，通過(guò)PCR擴(kuò)增出長(zhǎng)度不同的PCR片段，將PCR產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳，根據(jù)分離片段的大小決定基因型并計(jì)算等位基因頻率。
SSR標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)：一般檢測(cè)到的是一個(gè)單一的多等為基因?yàn)辄c(diǎn)呈共顯性遺傳，可鑒別雜合子和純合子所需DNA量少.
SSR標(biāo)記的缺點(diǎn)：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(kù)查尋，則首先必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)序，再設(shè)計(jì)引物，開(kāi)發(fā)成本高。
03
第三代分子標(biāo)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(cè)分析技術(shù)，如已有已知DNA序列，可將其比對(duì)DNA序列數(shù)據(jù)庫(kù)（包括參考基因組或近緣物種參考基因組），來(lái)鑒定其中存在的SNP。此外，如果SNP位于某些內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)，也可利用SNP兩側(cè)的序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)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(biāo)記。另外，也可設(shè)計(jì)引物將SNP放到引物3’末端，通過(guò)擴(kuò)增條帶的有無(wú)，將其轉(zhuǎn)化為PCR顯性標(biāo)記。更為直接的方法是進(jìn)行DNA測(cè)序或者利用DNA芯片雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。
Tips：dCAPS標(biāo)記，CAPS標(biāo)記的一個(gè)變種，用于當(dāng)SNP沒(méi)有引起內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)改變的情況下，通過(guò)在引物序列中引入堿基錯(cuò)配，錯(cuò)配堿基與SNP組合形成一個(gè)酶切位點(diǎn)，PCR擴(kuò)增后利用酶切即可產(chǎn)生不同大小的酶切產(chǎn)物。
SNP標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)：遺傳穩(wěn)定性高、位點(diǎn)豐富且分布廣泛、富有代表性、檢測(cè)快速，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分析，更適合于數(shù)量龐大的檢測(cè)分析
SNP標(biāo)記的缺點(diǎn)：如果用測(cè)序或DNA芯片雜交的方法，成本較高。
不同分子標(biāo)記類型比較
華博基因
山東華博基因工程有限公司（簡(jiǎn)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(tái)，為客戶提供全流程動(dòng)植物分子育種系統(tǒng)解決方案，集研發(fā)、設(shè)計(jì)、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(biāo)記輔助育種、基因組測(cè)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(cè)服務(wù)。
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