MOLECULARMARKER AND PLANTS BIOTECHNOLOGY

作者：Manendra Kumar

出版：Random Publication

索书号：Q943/K96/2015/Y

ISBN: 978-93-51116-96-7

藏书地点：武大外教中心

在遗传学研究中，遗传标记作为染色体上的界标，主要应用于连锁分析、染色体变异、基因定位、遗传作图及基因转移等在作物育种中，通常把与育种目标性状紧密连锁的遗传标记用于对目标性状进行追踪选择、辅助选择以及基因型鉴定

在遗传学中，分子标记（遗传标记）是与基因组中某个位置相关联的DNA片段。分子标记在分子生物学和生物技术中用于识别未知DNA库中的特定DNA序列。遗传标记是染色体上具有已知位置的基因或DNA序列，可用于识别个体或物种。它可以被描述为一种可以观察到的变异（可能由于基因组位点的突变或改变而产生）。遗传标记可以是一个短的DNA序列，例如围绕单个碱基对变化的序列（单核苷酸多态性，SNP），也可以是长的序列，例如小卫星。生物技术的巨大发展促使动植物育种家开发出更有效的选择系统，以取代传统的基于表型的选择系统。

标记辅助选择（MAS）是一种间接选择过程，其中选择感兴趣的性状，不是基于性状本身，而是基于与其相关联的标记。例如，如果MAS用于选择具有抗病性的个体，则不会量化抗病性水平，而是使用与抗病性相关的标记等位基因。假设用于选择的标记与感兴趣的基因或数量性状位点（QTL）高度相关，这是由于遗传连锁（标记位点和抗病性决定位点在染色体上非常接近）。MAS对于有效选择难以测量或昂贵、遗传力低且在发育后期表达的性状非常有用。然而，通常有必要在育种过程中的某些时候确认所选个体或其后代确实表达了所需的表型或特征。感兴趣的基因直接导致产生产生所需性状或表型的蛋白质或RNA，而标记（DNA序列或由该DNA产生的形态或生化标记）与感兴趣的遗传基因相关。在配子分离过程中，感兴趣的基因和标记倾向于一起移动，因为它们靠近同一染色体，并且标记和感兴趣基因之间的重组（染色体交叉事件）伴随减少。对于某些性状，人们已经发现了感兴趣的基因，并且可以用高置信度直接检测是否存在理想的等位基因。然而，如果感兴趣的基因未知，与感兴趣基因相关的标记仍然可以用于选择具有感兴趣基因所需等位基因的个体。当使用标记时，由于标记测试不准确，可能会出现一些不准确的结果。由于感兴趣的标记和基因（或QTL）之间的重组，使用标记时也可能出现假阳性结果。一个完美的标记不会产生假阳性结果。当检测感兴趣基因中的SNP或其他DNA多态性时，如果该SNP或其它多态性是感兴趣性状的直接原因，则有时使用完美标记一词。当直接分析感兴趣的基因时，“标记”一词仍然适用，因为基因型测试是对感兴趣的性状或表型的间接测试。开发新作物品种的过程可能需要将近25年的时间。然而，如今，生物技术已将新作物品种上市的时间大大缩短至7-10年。标记辅助选择（MAS）是使科学家更容易、更快地选择植物性状的工具之一。区别一种植物和另一种植物的差异编码在植物的遗传物质——DNA中。DNA被包装成染色体对（遗传物质链），来自父母双方。控制植物特性的基因位于每条染色体的特定片段上。植物的所有基因共同构成其基因组。有些性状，如花色，可能只受一个基因控制。然而，其他更复杂的特征，如作物产量或淀粉含量，可能会受到许多基因的影响。传统上，植物育种家根据可见或可测量的性状（称为表型）选择植物。这一过程可能是困难的、缓慢的、受环境影响的、昂贵的——不仅在发展本身，而且在农民遭受作物损失的情况下，对经济也是如此。

生物技术已经被人类应用了数千年；传统应用包括生产啤酒、奶酪和面包。但分子生物学的最新发展赋予生物技术新的意义、新的突出性和新的潜力。这是一种新的生物技术“这引起了科学家、金融家、政策制定者、记者和公众的关注，尽管它产生的场所还只是传统生物技术产生的场所的一小部分。通过使用基因工程等先进工具，生物技术预计将在未来十年对世界经济产生巨大影响。

美国的许多行业，主要是农业和制药行业，已经从这一趋势中获利；由于新的生物技术，1993年的销售额估计为70亿美元。预计在未来十年，这些销售额将达到约500亿美元。美国在生物技术的技术创新和新公司组建方面处于世界领先地位。生物技术产业为1300家生物技术公司创造了大约10万个高技能工作岗位。

来自现代生物技术的新产品包括延长保质期的番茄和一种药物，组织纤溶酶原激活剂，用于在心脏病发作时溶解血栓。但这些创新只是暗示了生物技术的巨大潜力。许多其他新产品也在开发中。包括抗病植物、天然杀虫剂、环境修复技术、可生物降解塑料、新型治疗剂、化学品和酶，这些将降低成本并提高工业过程的效率。协调一致的联邦研究工作可以提供实现生物技术广泛前景所需的杠杆作用，生物技术很可能在未来10至20年内对社会和工业进步发挥关键作用，就像二战后的物理和化学一样。

这本书不仅是学生、教师、研究人员和工业界在植物组织培养和生物技术方面的教科书，而且还可作为一般研究的参考。本书关键词：农业发展中的生物技术；植物育种与植物遗传学；主要育种目标；生物技术微生物学；细菌与农业的关系；农业生物技术的前景与局限。本书涵盖了植物生物技术的整个范围，也包括分子标记的应用。除了关于体外受精和微繁殖的文章外，还有关于通过基因工程改良林木的文章。考虑到保护我们宝贵的自然财富的重要性，有一篇文章论述了植物材料的低温保存。分子标记一章认为DNA标记是体外再生植物克隆保真度的标记和防止生物盗版的标志。一些文章还涵盖了特定阶段的基因标记、DNA多态性和基因工程，包括培育耐压植物以维持生产力和帮助开垦退化的土地。

这本书的作者Manendra Kumar博士是穆扎法布尔（比哈尔邦）M.S.K.B.学院动物学系教授，该学院是穆扎法布尔BRA比哈尔邦大学的一个组成单位。他已经发表了很多研究论文，他还参加了许多国家研讨会。

本书目录：

1.简介

联邦在生物技术中的作用

农业生物技术的前景

基因测序和绘图

根际微生物遗传学

细胞壁生物质产品

植物新产品

植物开花

动物生长发育

植物病虫害

动物病虫害

环境生物技术的机遇

生物修复：综述

基础研究领域

微观/中观研究

疗效测试方法和数据评估

生物传感器：一种有前途的评估技术

制造/生物加工上游加工的机会

生物反应器设计与细胞培养技术

过程监控

生物电子学和生物网络

生物分子材料

生物质能源生产

海洋新工艺和改进工艺

水产养殖

改善健康和福利

提高质量和价值

了解和保护海洋

识别生物体及其生态位

海洋生态学

基础设施需求

数据库和参考标准

2.农业发展中的生物技术

介绍

细胞生物技术的应用

DNA技术的应用

病毒

棉农的生物技术问题与前景。

基因

前景和潜力

提高脉冲作物生产力的生物技术工具

生物技术在印度烟草改良中的应用

杂草管理的生物技术方法

万寿菊花管理甲壳虫

生物技术应用

细菌生物技术

转基因植物的生产

3.植物育种与植物遗传学

植物育种

杂交育种

作物改良中的生物技术对策

环境友好型系统中的农业

转基因作物的风险评估

植物多倍体

多倍体的分类

多倍体的后果/影响

多年生粮食作物育种

多年生植物到一年生植物，现在又回到多年生作物

繁殖多年生谷物：冷季草

繁殖多年生谷物：暖季草

多年生豆科谷物育种前景

多年生复合材料育种：前景

建立基因库

多年生谷物与一年生谷物的育种

4.主要育种目标

水稻研究提案

对疾病的抵抗力

水稻研究重点和育种研究领域NCVD植物育种的演变

技术：走向植物进化育种

参与式植物育种

总结：利用生物多样性

参与式育种和选择

PVS实验

KRIBP参与式选择的结果

参与式植物育种

农民参与式研究对生物多样性的影响

参与式植物育种

种子选择和植物育种

植物育种的可能性

5.生物技术中的微生物学

生物技术中的微生物学

微生物与农业

微生物与公共卫生

金属回收中的微生物

农业生物技术

新绿色革命

蛋白质合成

南部和北部斑点技术

重组DNA技术与基因克隆

细菌中的基因交换

农杆菌介导的基因转移

农杆菌程序

中介转换

直接DNA转移技术

反义RNA策略

防冻生物技术

转基因植物的抗病毒性