对我国遗传多样性研究的几点意见
对我国遗传多样性研究的几点意见 胡志昂 北京１０００９３生化和分子遗传学几个阶段遗传标记的水平标志着遗传学发展的阶段
今后遗传多样性的研究可以分为４个部分主要是群体遗传学３．遗传多样性生态学等方面的应用衣上述各个领域进展的特点技术对生物学各个领域的渗透和形态分子水平研究的综合建议着重开展分子标记新技术的引进和在各个实际领域的应用
关键词 遗传多样性 分子标记 综合研究 应用
随着分子生物学的不断渗透长期以来只有少数实验室开展一些工作生物多样性保护和持续利用受到国际社会的普遍关注我国是世界上生物多样性最丰富的国家生物多样性公约生物多样性的保护和持续利用正在并将得到越来越多的关注现在是一个十分难得的机会井根据我国的实际情况
１ 遗传多样性研究简史
遗传多样性是地球上生物遗传信息的总和１９９０但一般仅指生物种内的遗传变异１９９３首次对种内变异进行科学总结的是达尔文的
孟德尔就是通过豌豆种内形态变异植株之间的杂交和后代变异的分析揭示出遗传的基本规律后来控制生物形态多样性的遗传决定子被称为基因也是染色体多样性的首例细胞遗传学还包括染色体其他多样性如缺失倒位及多倍体等研究推导出基因通过酶控制代谢和形态的普遍性规律同工酶的发现更揭示出蛋白质水平上的高度遗传多样性
Ｗａｔｓｏｎ和Ｃｒｉｃｋ提出ＤＮＡ双螺旋模型时就充分考虑到核音序列随机排列和突变机理作为生物多样性的分子基础遗传标记的类型细胞标志着遗传学发展的各个阶段生物的同一性寓于多样性之中也向宏观发展即经典
样性以及生殖方式选择等因子对遗传多样性的影响
尤其是１９６６年发现生物自然群体同工酶的高度多样性例如中性理论的提出和进化机理的争论分子系统学和分子生态学的兴起遗传多样性提供各种遗传标记应用于育种和生物技术病原和品种鉴定转基因生物鉴定和在法医学上的应用
从经典连锁图ＲＦＬＰ或ＲＡＰＤ图每一步都涉及遗传标记
可以把遗传多样性研究归纳为下列４个方面
１有关遗传多样性的基础研究 自然群体形态和染色体变异的统计分析成功地验证了群体遗传学的数学模型
１９６６年后发现自然群体出乎意料的高水平等位酶多态性１９６８对于多样性维持的机理一直存在激烈的争论基因频率的生物地理分布曾被认为是选择的作用通过建造数学模型进行纯数学处理近年来出现了多学科综合实验研究试图作出裁决１９９１酶结构与功能生理和实验生态学的综合研究这个生物学中最大的争议可望最终解决可能有待生活史参数等定量性状位点基因定位和序列分析
２遗传多样性在生物多样性的保护和持续利用中的作用 国际生物科学联盟ＳＣＯＰＥＵＮＥＳＣＯＳｏｌｂｒｉｇ主编的报告列出了有关从基
因到生态系统的４个课题１例如与群体动态生态系统功能的关系
２瓶颈效应３大进化和小进化４ ２
近年来利用分子标记发展出分子系统学和分子生态学积累了很多资料但也带来了麻烦原先期望分子系统树能解决形态系统树因特征加权而造成的分歧有时则与形态树完全不同
只能调和和折衷１９８７１９９３我们Ｗａｎｇ ｌ９９４形态和分子标记属于不同性质的位点其突变的频率和类型以及基因表达功能的约束性都不同除了理论上的问题外测序和数据处理带来实际的困难真正自然的人分子生态学是比较年轻的学科ＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｃｏｌｏｇｙＭｏｆｅｃ．Ｅｃｏ１
１，１９９２分子
群体生物学态学和基因流
行为生态学２自然环境里的遗传交换分子生态学的技术发明群体生分子适应
环境对基因表达的影响
发明新的探针主要还是在生态学研究中应用分子标记１９９４看来 ２农林业中的应用有长期历史最早的事例是镰刀型红血球症也降低了对氧的亲和力导致贫血症顾建人通过蛋白质电泳对疾病进行诊断后来用抗体专一性大大提高
德国Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｍａｎｎｈｅｉｒｎ公司有很多植物病毒抗体及其碱性磷酸酶复合物出售胡志昂等
例如用小卫星ＤＮＡ高度多态性鉴定罪犯
后来用专一引物的ＤＮＡ扩增多态性１９９１遗传病和癌症的诊断也用专一引物进行扩增
也有大量报道用ＤＮＡ ＲＦＬＰ和ＲＡＰＤ进行农林作物品种鉴定的
在动植物育种中应用分子标记可以大大加快育种过程异源替换系从野生近缘偃麦草属异源染色体专一的同工酶
近年来用ＲＦＬＰ或ＲＡＰＤ鉴定抗性或其他特性的专一的分子标记代替育种中对性状的直接筛选标签用标记间接筛选也可以达到９９在常规回交育种中Ｍｉｋｓｃｈｅ动植物生物技术要求尽早克隆有经济价值的基因ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ｃｌｏｎｉｎｇ朱立煌遗传多样性的研究需要多学科的综合基础好队伍强大遗传多样教学和研究完全停性研究是我国生物多样性领域的薄弱环节
止１０余年概念和方法论流传几十年加强遗传多样性的科学普及应该是第一位的任务要从达尔文的物种起源中国科学院生物多样性委员会编辑的丛书将包括遗传多样性专集还要利用一切传播媒介进行普及
根据我国遗传多样性研究的基础领域远远落后于国际水平的现状
宜广泛开展遗传多样性的基础研究以及与其他多样性关系的研究不
加强实际应用作物品种鉴定应用
较好而农林牧业中的应用就很差
树种的工作在国内已开展多年采用标准参照品种应该直接 着手在动植物育种中应用分子标记的工作
在生物技术项目中增加重要经济性状抗虫的定位克隆工作
序列标签位点Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｔａｇｇｅｄ Ｓｉｔｅ
序列鉴定扩增区ＳＣＡＲ
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The history of genetics, from traditional, cytological
Each developmental stages of genetic can be labelled by special genetic markers used
studies on genetic diversity may be divided into 4 categoriesi 2Futural
3especially molecular markers4
agronomy, forestry and animal husbandry. The influence of molecular
biology and multidisciplinary studies become more important in the future
we should pay more attention to introduction of new molecular
markers and to their utilization in different aspects of economyGenetic diversityMultidisciplinary study