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维普资讯 2007年 第 42卷 第 12期 生 物 学 通 报 拟南芥基因的图位克隆技术 毛培培 刘瑞 霞 赵 云云 (首都师范大学生命科学学 院 北京 100037) 摘要 综述 了拟南芥作为模式植物 的优 势 ，图位克 隆技术的三大飞跃及其原理 ，简要地分析 了图 位克隆技术应用于拟南芥 时所注意的 问题及二者结合 的应用前景。 关键词 图位克隆 拟 南芥 分子标记 多态性 拟南芥 (Arabidopsisthaliana)属于十字花科 ，由于 由图位克隆法来完成 的。 形态个体小 ，生长周期短 ，种子小且量大 ，形态特征简 2 图位克 隆技术 单 ．基 因组小等特点，成为植物遗传学、发育生物学和 2．1 三大飞跃 1980年 Botstein提出了最早发展的分 分子生物学 的宠儿 ，在农业 、环境和人类健康等多个 子标记 RFLP (restrictionfragmentlengthpolymorphism， 领域产生 了重大 的影响。图位克隆技术是近几十年随 限制性片段长度多态性)，开创 了直接应用 DNA多态性 着各种植物分子标记 图谱 的相继建立而发展并逐步 发展遗传标记的新阶段 。1986年，剑桥大学 的AlanCou— 完善起来 的一种基因分离及研究的方法 。拟南芥 的全 lson提 出了图位克隆技术。1990年Williams和Welsh等 基因组序列分析测定 、可使肿标记 的剧增及 DNA多 运用随机扩增寻找多态性 DNA为分子标记，并将此法 态性检测方法 的改进 ，使得图位克隆技术在拟南芥 中 命名为 RAPD法 randomamplifiedpolymorphismDNA，随 的应用有 了巨大 的飞跃 。 机扩增多态性 DNA)。由于 RAPD独到 的DNA多态性及 1 拟南芥作为模式植物 的优势 快速和 比PCR更简便等特点，使它成为基 因组遗传图谱 分布范围广：拟南芥分布于欧洲、亚洲 、非洲 、澳洲和 构建 、基 因定位及进化生态学研究 中最为重要 的手段之 北美洲 的广大地区，在我国的内蒙、新疆 、陕西、甘肃 、西 一 1993年 Zabeau和 Vos．peter创建 了AFLP(amplif— 藏、山东、江苏、安徽、湖北 、四川I、云南等省区均有发现 。 iedfragmentlengthpolymorphism，扩增片段长度多态性) 形态个体小 ：植株矮小 ，一般高 15～30em，所 以适 技术 ，该技术是 RAPD和 RFLP结合 的产物 ，是一种精 合在室 内的小空间大量种植 。 确、有效 的分子标记方法。最近几年 DNA多态性遗传标 生长周期短：播种 2～3d后就开始萌发。20d左右 记和由RFLP发展而来的简单重复序列(TRS或微卫星) 抽薹开花。40d左右可 以收到种子，全株完全成熟约需 的应用使群体遗传分析直接深入到DNA水平。 要 6～8周 。 由于以上分子标记 的不 断改进和发展 ，使 图位克 种子小且量大 ：每个长角果可产 30～60粒种子。每 隆技术也有了快速的发展。1992年就已成功应用于人 株每代可产数千粒 ，千粒重 约 20mg。 类，而拟南芥尤其成为当前研究的热点。最近几年，在拟 基 因组小 ：拟南芥是 目前 已知 的植物 中核基 因组 南芥 中的3项重大成果使得 图位克隆在拟南芥 中的应 最小 的高等植物 。其单倍体 只有 5条染色单体 ，每个 用发生 了巨大 的飞跃 (图 1)。首先 。拟南芥全基 因组
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