現代分子育種

傳統的育種方法周期長、不定向、受親緣關系限制，制約了育種工作的進一步發展?，F代分子育種將分子生物學技術應用于育種中，通常包括：

? 分子標記輔助育種(MAS)

? 基因工程育種(轉基因育種)

(1)分子標記輔助育種

利用分子標記與決定目標性狀基因緊密連鎖的特點，通過檢測分子標記，即可檢測到目的基因的存在，達到選擇目標性狀的目的，實現基因聚合、基因滲入。通過前景選擇和背景選擇，獲得目標基因型純合、遺傳背景一致、綜合農藝性狀優良的品系，具有快速、準確、不受環境條件干擾的優點。

從早期的SSR標記到目前的SNP標記，從單一性狀/局部區域的分子標記輔助篩選到多性狀/全基因組選擇，分子標記輔助育種已經成為“常規武器”，孟山都、先鋒、先正達等跨國公司進展迅速。2006年第一個通過分子標記輔助育種產生的品種已經由孟山都公司投放市場。分子標記輔助育種可分為樣品采集和前處理、DNA提取、基因分析三大環節，容易忽略的最大成本是時間和人力。

分子育種的三個必須：

? 時間必須快

? 通量必須高

? 成本必須低

(2)轉基因育種

隨著分子生物學和植物基因工程的不斷發展，越來越多的育種工作者開始利用轉基因技術獲得常規育種技術難以得到的新種質和新品種。植物轉基因技術最大的好處在于可以打破自然界物種間原有的生殖隔離，促進基因在不同物種間的交流，極大地豐富變異類型，增大遺傳多樣性，為植物新品種的培育提供豐富的育種資源。

植物轉基因操作中，除利用抗生素抗性等選擇基因排除非轉化細胞、利用Gus和CFP等報告基因顯示轉基因成功外，更重要的是從分子水平鑒別出陽性轉化體，明確目的基因在轉基因植株中的拷貝數和轉錄表達情況。

(3)轉基因產品檢測

據國際農業生物技術應用服務組織(ISAAA)的數據，到2015年全球轉基因作物種植面積已超過1.8億公頃，種植轉基因作物的國家達到29個。消費者對轉基因產品的安全日益關注，市場提出對轉基因產品的知情權和選擇權等要求。

我國國務院于2001年5月23日頒布的《農業轉基因生物安全管理條例》規定實施轉基因生物標識管理制度。轉基因檢測方法根據檢測靶標的不同可分為對外源基因的檢測和對外源蛋白的檢測，目前使用最廣的是基于核酸的檢測方法。

(4)種子真實性和品種純度檢測

國以農為本，農以種為先。一粒種子可以改變世界。現在國內優良種子產品很多為國外進口，農民也愿意高價購買優良種子，有不法商販用普通種子冒充優良種子。隨著我國種子市場監管力度不斷加大，種子質量顯著提高。

鑒定種子真實性和品種純度的方法通常有形態鑒定法、生物化學方法、分子標記法等，其中DNA分子標記檢測法具有多態性豐富、準確性高、重復性好，無器官發育時期的特異性，不受環境影響等優點。

植物DNA提取的推薦方案

(1)CTAB法

傳統的植物核酸提取方法主要是CTAB法。CTAB法成本低、得率高，基本上可以滿足分子育種實驗中絕大部分的實驗研究，是目前很多實驗室在使用的方法。但該方法需要用到有機溶劑，易污染環境和影響人體健康，人工操作均一性較差，其操作繁瑣，需要多次離心，不易進行自動化操作。

(2)KingFisher磁珠法

Thermo Scientific? KingFisher?**技術(US6447729,US6448092)為創新的無液體轉移的磁珠處理方法，適于快速分離純化DNA/RNA，蛋白及細菌富集。純化過程通過特制的磁棒(外包經特殊疏水處理的磁套)吸附磁珠在不同反應板/管間轉移，特酸、蛋白、細菌等目標樣品與磁珠免疫結合，從而被分離。整個純化過程直接轉移磁株，無液體轉移，在處理過程中不需要分液或吸液。純化1批樣品(多至96份)只需15-40min(根據試劑盒程序有所差異)！

KingFisher磁珠法的優點：

? **技術，轉移磁珠而非液體，無有機溶劑污染，無交叉污染，產物可直接用于PCR，測序等下游實驗

? 既適用于1mL的標準工作體積，也適用于5mL的大工作體積

? 無需離心、過柱，操作方便快速，同時避免大片段堵塞或小

片段丟失

? 標準化的提取純化流程，確保實驗的重復性和結果

? 專門的BindIt磁珠純化軟件，用戶可以靈活的優化自己的程序

? 純化過程無液體轉移，且結合、清洗充分，純化效率高，節省試劑

? 開放式平臺，適用于市場上所有的磁珠純化試劑

自動化整合方案

KingFisher Flex可以和液體處理系統、機械臂等周邊設備無縫整合，兼容LIMS系統，使提取流程標準化和自動化，滿足更高通量的實驗需求。

KingFisher機械臂優點：

? 并行處理，工作效率高

? 安全可靠，可實現無人值守式工作

? 開放式系統，可升級至更高通量或整合更多的流程

? 試劑開放，確保低的運行成本