Bài giảng Công cụ di truyền mới trong chọn tạo giống cây trồng: Chương 6 - TS. Vũ Thị Thúy Hằng cung cấp đến học viên các kiến thức về Sử dụng chỉ thị phân tử trong xây dựng bản đồ di truyền và QTLs; bản đồ di truyền; sử dụng chỉ thị phân tử trong xây dựng bản đồ QTL;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
07/08/2017 Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Nội dung Chương Sử dụng thị phân tử xây dựng đồ di truyền QTLs Khái niệm chung Bản đồ di truyền Sử dụng thị phân tử xây dựng đồ QTL Vũ Thị Thúy Hằng Chromosome bands KHÁI NIỆM CHUNG Bản đồ NST Gen Bản đồ gen Cho biết vị trí khoảng cách gen hay trình tự chromosomes Bản đồ di truyền Chỉ thị phân tử Bản đồ tế bào/Bản đồ vật lý Vị trí gen đoạn DNA với khoảng cách vật lý Bản đồ vật lý Bản đồ di truyền Các đoạn trình tự gối Vị trí gen thị phân tử dựa tần số trao đổi gen Trình tự DNA Bản đồ vật lý Cắt DNA thành đoạn nhỏ có đoạn trình tự gối để giải trình tự gen • Bản đồ vật lý cho biết khoảng cách đoạn gen/ thị phân tử, thường đo số cặp nuleotit dọc theo DNA • Bản đồ vật lý thiết lập nhờ cắt DNA thành nhiều đoạn nhỏ đoạn xếp theo trật tự dựa xác định đoạn có trình tự gối (bằng phần mềm) Nhân dịng đoạn cắt Đọc trình tự đoạn cắt Sắp xếp trình tự dựa vào đoạn gối phần mềm https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/home 07/08/2017 Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Bản đồ di truyền Bản đồ di truyền vs đồ vật lý • Bản đồ di truyền sơ đồ xếp vị trí tương đối gen, đoạn DNA/ thị phân tử NST theo đường thẳng, gen/đoạn DNA chiếm vị trí định khoảng cách xác định dựa vào tần số trao đổi chéo với đơn vị centiMorgan, cM • Khoảng cách đồ di truyền dựa tần số hoán vị gen; khoảng cách đồ vật lý tính só cặp nuletotit; • Tần số trao đổi chéo gen thấp khoảng cách gen gần, tần số trao đổi chéo gen cao khoảng cách gen xa • Đơn vị đo khoảng cách gen tính tần số hốn vị gen • Biết trình tự DNA biết trình tự, khoảng cách gen – đồ vật lý • Nhìn chung: cM ~ MB of DNA • Ở vùng chromosome có tần số hốn vị gen lớn, chiều dài đồ vật lý bị dự đốn q dài • Ngược lại, vùng có trao đổi chéo gen, chiều dài đồ vật lý bị dự đoán ngắn Bản đồ di truyền vật lý khác khoảng cách tương đối, vị trí gen chromosome Bản đồ vật lý cho biết vị trí thực gen Bản đồ di truyền dựa tần số hốn vị có độ xác thấp BẢN ĐỒ DI TRUYỀN • Bản đồ di truyền sơ đồ xếp vị trí tương đối gen, đoạn DNA/ thị phân tử NST theo đường thẳng, gen/đoạn DNA chiếm vị trí định khoảng cách xác định dựa vào tần số hoán vị gen với đơn vị centiMorgan, cM • Thường sử dụng thị phân tử để thiết lập đồ di truyền • Các tên gọi: đồ di truyền, đồ liên kết gen, đồ locut tính trạng số lượng (bản đồ QTL) Bản đồ vật lý Bản đồ di truyền - Một đồ di truyền cho biết vị trí thị phân tử (vd SSR, SNPs, RFLPs) nhóm liên kết gen Một nhóm liên kết gen = đồ di truyền - Thiết lập/vẽ đồ di truyền có nghĩa sử dụng thị phân tử, xác định khoảng cách chúng Khi thiết lập đồ di truyền, thu nhóm liên kết gen tồn nhóm liên kết gen cho lồi Thường số nhóm liên kết gen = số NST lồi - Thông thường: + Khi đề cập đến xây dựng đồ liên kết gen có nghĩa xác định gen tính trạng đồ/hay nhóm liên kết gen + Khi đề cập đến xây dựng đồ locut tính trạng số lượng, nghĩa xác định locut cho tính trạng số lượng một vài nhóm liên kết gen 0.1cM 0.2cM M1 M2 M3 0.25cM 0.1cM M4 M6 Nhóm liên kết gen 0.1cM 0.2cM 0.1cM 0.15cM 0.1cM M1 M2 0.1cM M3 T1 (flower color) M4 M5 Bản đồ liên kết gen 0.2cM M1 M2 • Khoảng cách tương đối đồ di truyền gen/chỉ thị phân tử tính tần số hốn vị gen • đơn vị đồ gen = cM = 1% hoán vị gen thị phân tử có khoảng cách cM, tức số lần trung bình xảy trao đổi chéo hai thị phân tử 0.01 • Gen/chỉ thị với tần số hốn vị gen < 50% thuộc nhóm liên kết gen • Hai gen/chỉ thị phân ly độc lập có tần số tái tổ hợp 50% nằm NST không tương đồng nằm xa NST (không liên kết) M3 0.25cM 0.1cM M4 M6 Bản đồ locut tính trạng số lượng (Bản đồ QTL) https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/home 07/08/2017 Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Nguyên lý Bản đồ di truyền dùng để làm gì? • Cho thông tin liên kết gen/đoạn DNA/chỉ thị phân tử với tính trạng quan tâm; Tính tần số hốn vị gen • Xác định vị trí gen/đoạn DNA để nhân dịng • Tần số hốn vị gen tỷ lệ % số cá thể tái tổ hợp tổng số thể đời • Trong q trình xây dựng đồ di truyền, thị phân tử đồng phân ly với tính trạng đánh giá quần thể phân ly sử dụng làm thị chọn tạo giống; Tần số hoán vị gen = Số cá thể tái tổ hợp x 100 Tổng số cá thể đời • Dùng nghiên cứu so sánh đồ di truyền lồi, giúp cho việc tìm hiểu q trình tiến hóa đa dạng hóa lồi; • Cung cấp khung sườn để xây dựng đồ vật lý Khoảng cách gen Tần số hốn vị gen Với dịng thuần, Lai P1(AA BB) P2 (aa bb) Bộ NST F1 gồm AB ab Lai F1 (AB ab) với thử (ab ab) để kiểm tra hoán vị gen Giả sử thu …… AB ab 583