名词解释|什么是RIL系和NIL系

文摘   2024-10-28 16:49   中国香港  

在遗传育种研究中,我们经常会听到RIL系和NIL系,那么它们到底是什么呢?

Figure 1. Comparison of introgression (A) and recombinant inbredlines (B) 



重组自交系(Recombinant Inbred Line, RILs):通过多代自交从杂交后代中选育出的同质系。RILs用于定位数量性状基因(QTLs)和基因功能研究,因为每个RIL在基因组上都有不同的重组,且基因型是固定的。

构建过程

杂交:选择两个亲本,进行杂交以产生F1代。

自交:对F1代进行连续多代自交(通常6-8代),每代选择一个子代继续自交,直到后代在大多数基因座上趋于纯合,获得RILs。

特点

基因型稳定:由于多代自交,RILs在基因组上的大多数位点已经趋于纯合。

丰富的重组:在自交过程中发生了大量的基因重组,使每个RIL具有独特的基因组合。

可重复性高:由于基因型稳定,RILs的表型表现也较为稳定,可在不同实验中重复使用。

应用

数量性状基因定位(QTL Mapping):RILs是QTL分析的理想材料,通过测量多个RIL的表型,并结合基因型数据,可以定位控制数量性状的基因座。

遗传多样性研究RILs可用于研究种群中的遗传变异和基因互作。

基因组关联分析(GWAS)RILs的稳定性和多样性有助于高效进行GWAS,揭示性状与基因型之间的关联。

作物育种在育种中,RILs用于筛选具有优良性状的品种。



近等基因系(Near Isogenic Line,NIL):通过回交和自交,将某个目标基因或染色体片段引入到一个背景相似的遗传背景中,最终获得的仅在目标基因或片段上有所差异的同质系。NILs常用于精细定位QTLs和验证基因功能。

构建过程

初始杂交选择两个亲本,其中一个亲本携带目标基因或感兴趣的染色体片段。

连续回交将F1代与目标基因背景的亲本进行多次回交(通常6-8代),每次选择携带目标基因的个体进行回交。

自交最后进行几代自交,使目标基因纯合,并获得近等基因系。

特点

遗传背景相似:NILs的遗传背景与受体亲本几乎完全相同,唯一不同的是目标基因或染色体片段。

精确性高:NILs适合精细定位目标基因,因为背景基因型差异最小,可以排除其他基因的干扰。

功能验证:由于只有目标基因不同,NILs非常适合用于基因功能验证和研究基因互作。

应用

精细基因定位NILs用于进一步精细定位在QTL分析中发现的目标基因,以确定其具体位置。

基因功能验证通过比较NILs与受体亲本的表型差异,验证目标基因的功能。

基因互作研究NILs可以用于研究不同基因之间的互作关系,通过引入不同的目标基因,观察其相互作用对表型的影响。

作物改良NILs用于将特定有利基因引入优良品种中,提高作物的特定性状,如抗病性、产量等。

抗病性研究通过NILs研究抗病基因在不同遗传背景中的表现,为抗病育种提供依据。


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植物逆境适应研究
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