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DNA分子标记检测技术在谱系地理学研究中的应用

DNA分子标记检测技术在谱系地理学研究中的应用摘要：DNA分子标记检测是在基因组上寻找多态位点以揭示个体间或种群间的遗传变异及其亲缘关系等的方法。针对某一特定的系统学问题选择合适的分子标记是谱系地理学研究中最为关键的一步。在前人研究的基础上主要讨论了目前分子谱系地理学研究中一些常用的分子标记方法如限制性片段长度多态性分析（RestrictionFragmentLengthPolymorphismRFLP）、随即扩增多态性DNA（RandomlificationPolymorphismDNARAPD）、扩增片段长度多态性（lifiedFragmentLengthPolymorphismAFLP）和简单重复序列（SimpleSequenceRepeatsSSRs）等。研究表明不同的分子标记方法在谱系地理学研究中得到了越来越多的应用对进行群体遗传结构和谱系地理学分析具有重要意义。
关键词：多态位点；分子标记；谱系地理学；群体遗传结构ApplicationofDNAMolecularMarkersofTestinginPhylogeographicStudy分子标记(MolecularMarkers)是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记是DNA水平遗传多态性的直接的反映。与其他几种遗传标记——形态学标记、生物化学标记、细胞学标记相比DNA分子标记具有的优越性有：大多数分子标记为共显性对隐性的性状的选择十分便利；基因组变异极其丰富分子标记的数量几乎是无限的；在生物发育的不同阶段不同组织的DNA都可用于标记分析；分子标记揭示来自DNA的变异；表现为中性不影响目标性状的表达与不良性状无连锁；检测手段简单、迅速[1,2]。
随着分子生物学技术的发展分子标记广泛存在于基因组的各个区域通过对随机分布于整个基因组的分子标记的多态性进行比较就能够全面评估研究对象的多样性并揭示其遗传本质。利用遗传多样性的结果可以对物种进行聚类分析进而了解其系统发育与亲缘关系。分子标记的发展为研究物种亲缘关系和系统分类提供了有力的手段。此外DNA分子标记也广泛应用于遗传育种、基因组作图、基因定位、基因库构建、基因克隆等方面[3]。
1分子标记检测技术概述20世纪80年代建立的DNA分子标记检测技术是基于DNA分子变异而建立起来的。分子标记检测到的变异位于DNA重复序列或其他非编码序列对表型的作用可能很小或没有影响那些虽然在编码序列内但不改变氨基酸序列的DNA序列变异也是如此。因此分子标记多被假定是选择中性(selectiveneutrality)。
1.1DNA分子标记的分类依据对DNA变异的检测手段DNA分子标记可分为四大类别。
以Southern杂交为基础的分子杂交。这类标记是利用限制性内切核酸酶酶切及凝胶电泳分离不同的生物体DNA分子然后用经标记的特异性DNA探针与之杂交通过放射自显影或非同位素显色技术来揭示DNA变异。其中最常用的是限制性片段长度多态性(RestrictionFragmentLengthPolymorphismRFLP)。
以聚合酶链式反应(PolymeraseChainReactionPCR)为基础的分子标记。这类标记根据所用的引物的特点又分为随机引物PCR标记和特异性引物PCR标记。前者应用最广泛的是随机扩增多态性DNA标记(RandomlificationPolymorphismDNARAPD)后者应用最多的是简单重复序列(SimpleSequenceRepeatsSSRs)。
基于PCR与限制性内切核酸酶技术结合的分子标记。这类标记一种是通过对限制性内切核酸酶片段的选择性扩增显示限制性片段长度的多态性即扩增片段长度多态性(lifiedFragmentLengthPolymorphismAFLP)另一种是通过对PCR扩增片段的限制性核酸酶酶切来提示被扩增的多态性即序列特征化扩增区域(SequnceCharacterziedlifideRegionSCAR)。
以单核甘酸多态性(SingleNucleotidePolymorphismSNP)为基础的分子标记。一般是通过DNA芯片或DNA测序来分析检测DNA序列中单个碱基的变异。
DNA分子标记虽然形式多样但其基本原理是一样的都是通过一定的方法手段揭示不同样本中DNA序列间差异[4-8]。
1.2理想的分子标记的要求理想的分子标记必须达以下几个要求：(1)具有高的多态性；(2)共显性遗传即利用分子标记可鉴别二倍体中杂合和纯合基因型；(3)能明确辨别等位基因；(4)遍布整个基因组；(5)除特殊位点的标记外要求分子标记均匀分布于整个基因组；(6)选择中性(即无基因多效性)；(7)检测手段简单、快速(