Giáo trình Sinh học phân tử trong Nông nghiệp - Võ Thái Dân

SINH HỌC PHÂN TỬ TRONG NÔNG NGHIỆP (MOLECULAR BIOLOGY IN AGRICULTURE) TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA NÔNG HỌC TS. Võ Thái Dân Năm 2015 Cấu trúc chương trình Lý thuyết 1 tín chỉ 15 tiết Thực hành 1 tín chỉ 30 tiết Mục tiêu Hiểu biết cấu trúc và chức năng của mô thực vật ở mức độ phân tử - Ứng dụng sinh học trong sản xuất nông nghiệp Đánh giá môn học Điểm quá trình 20% Điểm thuyết trình 20% Điểm thực hành 20% Điểm thi 40% Chủ đề thuyết trình 1 - Cấu trúc và chức năng của nucleotide - Cấu trúc và chức năng của DNA - Cấu trúc và chức năng của RNA - Cấu trúc và chức năng của acid amin - Cấu trúc và chức năng của protein - Cơ chế của quá trình tái bản DNA - Cơ chế của quá trình tổng hợp RNA - Cơ chế của quá trình tổng hợp protein Chức năng Sinh học phân tử Bình thường Đặc biệt Chỉ xảy ra trong điều kiện phòng thí nghiệm Chỉ xảy ra ở virus Ở tất cả tế bào sống Các dạng sống thấp hơn 1 2 3 4 5 6 Điều khiển gene Phiên mã Dịch mã Phân rã Phân rã Phiên mã Hoàn thiện mRNA Dịch mã Lạnh Các yếu tố phiên mã do cảm ứng lạnh Phiên mã các gene cảm ứng lạnh Phiên mã các gene khác mRNA của các gene cảm ứng lạnh Protein ribosome RNA ribosome Phiên mã các thành phần dịch mã Dịch mã CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA NUCLEOTIDE Nhóm phosphate Đường ribose Base nitơ (Adenine) Liên kết ester Liên kết glycosidic 1’ 2’3’ 4’ 5’ Cấu trúc của ribo-nucleotide Nhóm phosphate Đường deoxyribose Base nitơ (Adenine) Liên kết ester Liên kết glycosidic 1’ 2’3’ 4’ 5’ Cấu trúc của deoxyribo-nucleotide H Các thành phần cấu tạo acid nucleic. Các hợp chất được ghi chú nucleoside monophosphate, nucleoside diphosphate và nucleoside triphosphate tất cả là nucleotides. Cytosine Uracil Thymine Adenine Guanine Purines Pyrimidines Base Nucleoside (base + pentose) Nucleotide (nucleoside + phosphate) Ribo- nucleoside Deoxyribo- nucleoside NMP dNMP NDP dNDP NTP dNTP Purines Adenine Adenosine Deoxyadenosine AMP dAMP ADP dADP ATP dATP Guanine Guanosine Deoxyguanosine GMP dGMP GDP dGDP GTP dGTP Pyrimidines Cytosine Cytidine Deoxycytidine CMP dCMP CDP dCDP CTP dCTP Thymine Thimidine Deoxythimidine TMP dTMP TDP dTDP TTP dTTP Uracil Uridine Deoxyuridine UMP dUMP UDP dUDP UTP dUTP Chức năng của nucleotide - Nucleotide là đơn vị cấu tạo của acid nucleic - Nucleotide có mặt trong các coenzyme (coenzyme NAD, FAD, FMA và coenzyme A) - Cung cấp năng lượng sinh học (ATP) Cấu trúc và chức năng của acid nucleic Deoxyribonucleic acid (DNA) Ribonucleic acid (RNA) Cấu trúc của DNA R ản h lớ n R ản h n h ỏ 0 1 c h u k ỳ = 1 0 c ặp b as e (b as e p ai rs ) = 3 ,4 n am o m et er s Phosphate Phosphate Phosphate Phosphate Deoxy- ribose Deoxy- ribose Base Base Base Base 5’ 5’ 5’ 5’ 3’ 3’ 3’ 3’ Deoxyribonucleotides Dinucleotide Lk Phosphodiester Lk Phosphodiester Nhóm phosphate Đường 5 Liên kết hydro Chức năng của DNA - Lưu trữ và bảo quản thông tin di truyền (Thông tin di truyền (trình tự cấu trúc các phân tử protein) được mã hóa trong DNA dưới dạng trình tự các bộ ba nucleotide kế tiếp nhau) - Truyền thông tin di truyền qua các thế hệ + DNA có khả năng tự nhân đôi + Có cơ chế sửa sai khi nhân đôi DNA - Điều khiển hoạt động: có khả năng phiên mã và dịch mã Vật chất di truyền Base thứ hai B as e th ứ n h ất ( đ ầu 5 ’) Base th ứ b a (đ ầu 3 ’) Các loại RNA Trong tất cả sinh vật nhân sơ và nhân thật có ba loại RNA chính: - RNA thông tin (mRNA): chiếm 5% RNA trong tế bào, khác biệt lớn nhất về kích thước và trình tự; chuyển thông tin từ gene ra tế bào chất để tổng hợp protein - RNA vận chuyển (tRNA): có kích thước nhỏ nhất trong ba loại RNA chính (74 – 95 base); dễ hòa tan; vận chuyển amino acid trong tế bào chất đến rRNA để tổng hợp protein; có tính chuyên biệt - RNA ribosome (rRNA) Các loại RNA Các loại khác: - Small nuclear RNA (SnRNA) - Micro RNA (miRNA) - Small interfering RNA (SiRNA) - Heterogeneous nuclear RNA (hnRNA) Cấu trúc của RNA RNA có Uracil thay cho Thymine Cấu trúc ‘lá chuồn’ của tRNA Vòng lặp D Vòng lặp T Vòng lặp đối mã Các nucleotide sửa đổi Amino acid được gắn vào đây Đối mã Bộ ba mã hóa Bộ ba đối mã Màng tế bào Nhân tế bào mRNA tRNAChuyển ra tế bào chất để tổng hợp protein (dịch mã) Trình tự mã hóa Phân tử mRNA Eukaryote (một vài base để định hướng mRNA trên ribosome) (chứa các dấu hiệu kết thúc) Chức năng của RNA - Tham gia tổng hợp protein (mRNA, tRNA và rRNA) - Tham gia tái bản tolomere của phân tử DNA - Lưu trữ thông tin di truyền Sự khác biệt giữa DNA và RNA DNA RNA Mạch kép (ngoại trừ một số virus nhất định chỉ có mạch đơn) Chủ yếu sợi đơn, ngoại trừ khi các trình tự bổ sung tự tạo mạch kép (cấu trúc kẹp tóc) Đường deoxyribose Đường ribose Chỉ có Thymine mà không có Uracil Có Uracil, không có Thymine (ngoại trừ trong tRNA) Tuân theo quy tắt Chargaff: tổng số purine trong hại mạch DNA luôn luôn bằng pyrimidine Không tuân theo quy tắc Chargaff DNA không bị tác động của kiềm do thiếu nhóm OH ở vị trí 2’ Dễ dàng bị phân hủy bởi kiềm tạo thành ester vòng của mono nucleotide Sự khác biệt giữa DNA và RNA DNA RNA Phân tử ổn định. Quá trình phân hủy tự nhiên rất chậm; thông tin di truyền có thể được lưu trữ trong nhiều năm mà không thay đổi Tương đối không ổn định, bị phân hủy tự nhiên và dễ dàng Chủ yếu được tìm thấy trong nhân, nhung cũng có ở ty thể và plasmid Chủ yếu có trong tế bào chất, nhưng cũng hiện diện ở nhân (trong tiền mRNA hay snRNA) Tùy vào sinh vật, có hàng triệu bp Kích thước thay đổi, 100 – 5.000 base Chỉ có một loại DNA và thực hiện chức năng lưu trữ và truyền thông tin di truyền Có nhiều loại RNA thực hiện các chức năng cụ thể và khác nhau: mRNA, rRNA, tRNA, SnRNA, SiRNA, miRNA và hnRNA Sự khác biệt giữa DNA và RNA DNA RNA Có các dạng DNA khác nhau (A đến E và Z) Không tìm thấy các hình thức biến đổi sinh lý của RNA; các loại RNA khác nhau không thay đổi hình thức của chúng DNA có thể tạo DNA thông qua tái bản, tạo ra RNA thông qua phiên mã RNA được tổng hợp từ DNA, nó không thể hình thành DNA (ngoại trừ phiên mã ngược). Nó không thể tái bản (ngoại trừ ở một số virus mà RNA đóng vai trò vật liệu di truyền) Chỉ một phân tử DNA hiện diện trong mỗi tế bào Nhiều bản sao RNA cùng tồn tại trong mỗi tế bào CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA AMINO ACID Cấu trúc của amino acid C bất đối xứng (trừ glycine) Nhóm amin Nhóm carboxyl Dựa vào gốc R, 20 acid amin phổ biến được phân chia - Không phân cực: Alanine (Ala, A), Proline (Pro, P), Isoleucine (Ile, I), Leucine (Leu, L), Methionine (Met, M) và Valine (Val, V) - Phân cực không tích điện: Cysteine (Cys, C), Asparagine (Asn, N), Glutamine (Gln, Q), Glycine (Gly, G), Serine (Ser, S) và Threonine (Thr, T) - Acid (tích điện dương): Aspatic acid (Asp, D) và Glutamic acid (Glu, E) - Base (tích điện âm): Histidine (His, H), Lysine (Lys, K) và Arginine (Arg, R) - Nhân vòng thơm: Phenylalanine (Phe, F), Triptophan (Trp, W) và Tyrosine (Tyr, Y) Không phân cực; các nhóm R no Phân cực; các nhóm R không tích điện Các nhóm R vòng thơm Các nhóm R tích điện dương (base) Các nhóm R tích điện âm (acid) CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN Cấu trúc protein Cấu trúc protein cơ bản là trình tự của chuổi các amino acid Cấu trúc protein bậc hai xuất hiện khi trình tự các amino acid liên kết với nhau bởi liên kết hydro Cấu trúc protein bậc ba xuất hiện khi có sự kết hợp nhất định giữa xoắn alpha và phiến gấp Cấu trúc protein bậc bốn là protein gồm nhiều hơn một chuổi amino acid Chức năng của protein - Protein cấu trúc (cấu trúc, nâng đỡ): collagen và elastin tạo nên cấu trúc sợi rất bền của mô liên kết, dây chẳng, gân. Keratin tạo nên cấu trúc chắc của da, lông, móng. Protein tơ nhện, tơ tằm tạo nên độ bền vững của tơ nhện, vỏ kén - Protein enzymes (xúc tác sinh học): các enzyme thủy phân trong dạ dày phân giải thức ăn; enzyme amylase trong nước bọt phân giải tinh bột chín; enzyme pepsin phân giải protein; enzyme lipase phân giải lipid Chức năng của protein (tt) - Protein hormone (điều hòa các hoạt động sinh lý): hormone insulin và glucagon do tế bào đảo tụy thuộc tuyến tụy tiết ra có tác dụng điều hòa hàm lượng đường glucose trong máu động vật có xương sống - Protein vận chuyển (vận chuyển các chất): Hemoglobin trong hồng cầu động vật có xương sống có vai trò vận chuyển oxy từ phổi theo máu đi nuôi các tế bào Chức năng của protein (tt) - Protein vận động (tham gia vào chức năng vận động của tế bào và cơ thể): actinin, myosin có vai trò vận động cơ. Tubulin có vai trò vận động lông, roi của các sinh vật đơn bào - Protein thụ quan (cảm nhận, đáp ứng các kích thích của môi trường): thụ quan màng của tế bào thần kinh khác tiết ra (chất trung gian thần kinh) và truyền tín hiệu - Protein dự trữ (dự trữ chất dinh dưỡng): albumin lòng trắng trứng là nguồn cung cấp axit amin cho phôi phát triển. Casein trong sữa mẹ là nguồn cung cấp acid amin cho con. Hạt có chứa nguồn protein dự trữ cần cho hạt nảy mầm TÁI BẢN DNA TÓM TẮT QUÁ TRÌNH SAO MÃ Hướng sao mã chung Enzymes helicase tháo xoán kép của DNA mẹ DNA mẹ Mồi RNA Đoạn Okazaki được hình thành Protein được gắng vào mạch đơn để cố định, không làm tổn thương DNA mẹ Trên mạch thuận sợi DNA mới được tổng hợp liên tục theo chiều 5’  3’ với xúc tác của DNA polymerase Trên mạch nghịch, đoạn DNA được tổng hợp không liên tục. Primase tổng hợp các đoạn mồi RNA ngắn, sau đó với xúc tác của DNA polymerase hình thành đoạn Okazaki Sau khi mồi RNA bị thay thế bởi DNA (một loại DNA polymerase khác), DNA ligase nối các đoạn Okazaki thành mạch liên tục 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ 3’ DNA mẹ Đoạn Okazaki Mạch thuận Mạch nghịch Khuôn mẫu mạch thuận Khuôn mẫu mạch nghịch Điều kiện để thực hiện quá trình sao mã DNA - Khuôn mẫu DNA - Các enzymes (Helicase, DNA polymerase III, RNA primase, DNA ligase) - Các dNTP tự do - Mồi RNA - Năng lượng sinh học ATP Nguyên tắc thực hiện quá trình sao mã DNA - Bổ sung, đối song - Bán bảo toàn PHIÊN MÃ Tóm tắt quá trình phiên mã Quá trình hoàn thiện mRNA Phiên mã Gắn nắp Cắt bỏ các đoạn intron và nối các đoạn exon Gắn poly (A) Di chuyển ra tế bào chất để dịch mã ở ribosome Điều kiện để thực hiện quá trình phiên mã DNA - Khuôn mẫu DNA - Các enzymes (Helicase, RNA polymerase) - Các NTP tự do - Năng lượng sinh học ATP Nguyên tắc thực hiện quá trình phiên mã DNA - Bổ sung, đối song - Theo mạch khuôn (antisense strand) DỊCH MÃ 1. Phiên mã 2. Dịch mã Tổng hợp Protein Điều kiện để thực hiện quá trình dịch mã DNA - Các loại RNA (rRNA, tRNA và mRNA) - Các enzymes - Các amino acid tự do đã được hoạt hóa - Năng lượng sinh học Nguyên tắc thực hiện quá trình dịch mã DNA - Bổ sung - Theo trình tự bộ ba mã hóa trên mRNA Ứng dụng sinh học phân tử trong Nông nghiệp - Đột biến gen - Tạo dòng DH - Chuyển gen - Phân tích DNA, RNA - MAS (molecular marker assisted selection) Đột biến điểm Quy trình tạo giống sử dụng tia gamma và phương pháp tái sinh chồi bất định trong môi trường in vitro Vi giâm cành Vi giâm cành Cấy phân lập Tái sinh chồi bất định Huấn luyện câyTrồng trong nhà kínhCây vM1 trổ hoa Các kết quả hấp dẫn nhất của đột biến hoa cúc bằng bức xạ ion hóa Cây đơn bội kép (Double haploid lines) từ nuôi cấy hạt phấn Bao phấn Hạt phấn Phôi Cây con Cây đơn bội (1n, bất thụ) Cây nhị bội (2n, hữu thụ) Hạt phấn của giống lúa mạch F1 nuôi cấy in vitro Hệ thống Lúa mì x Bắp Phát hoa lúa mì Hoa lúa mì Bao phấn Tỉa bỏ bao phấn lúa mì Cờ bắp Hạt phấn Thụ phấn hoa lúa mì Xử lý chất điều hoàn sinh trưởng Cứu phôi đơn bội Nuôi cấy phôi Bắt đầu tái sinh Cây đơn bội Xử lý colchizine Cây đơn bội kép Hình 2. Nuôi cấy bao phấn và tái sinh của các cây Lolium temulentum đơn bội và đơn bội kép. (A) Mô sẹo hình thành từ bao phấn sau 4 tuần nuôi cấy, bao phấn được thu thập từ các cây F2 của cặp lai PI165903 × PI219594. (B) Các chồi xanh phục hồi từ mô sẹo bao phấn. (C) cây đơn bội từ bao phấn hình thành rễ. (D) Nhiễm sắc thể của các cây từ nuôi cấy bao phấn, số nhiễm sắc thể đơn bội (7). (E và F) cây đơn bội được xử lý colchicin và được trồng trong nhà kính. (G) dòng đơn bội kép An-Lt5 bảy tuần tuổi trong nhà kính. (H) dòng đơn bội kép An-Lt12 bảy tuần tuổi trong nhà kính. (I) cây F4 bảy tuần tuổi trong nhà kính, các cây F4 có nguồn gốc từ cặp lai PI165903 × PI219594. (J) dòng đơn bội kép An-Lt12 bảy tuần tuổi trong nhà kính. Sự hình thành mô sẹo và tái tạo cây trồng từ các dòng Lolium temulentum khác nhau. (A) sự hình thành mô sẹo từ phôi trưởng thành của các dòng đơn bội kép An-Lt12. (B) hình thành mô sẹo từ phôi trưởng thành của các dòng đơn bội kép An-Lt5. (C) Callus hình thành từ phôi trưởng thành của các dòng bố mẹ PI219594. (D) Callus hình thành từ phôi trưởng thành của các dòng bố mẹ PI165903. (E) Callus hình thành từ phôi trưởng thành của hạt giống F4 của tổ hợp PI165903 × PI219594. (F) Chi tiết của một mô sẹo phôi. (G) Chồi được hình thành sau khi chuyển chuyển mô sẹo phôi vào môi trường tái sinh. (H) cây hình thành rể từ môi trường mô sẹo của các dòng L. temulentum khác nhau. (I) L. temulentum tái sinh sinh trưởng trong nhà kính. A B C D E F G H I Fig. 1. In vitro induction of haploid wheat plants through anther culture and their subsequent transfer to pots. (A) Formation of callus in the cultured anthers. (B and C) Green and albino plantlets emerging from cultured anthers. (D) Plantlets in greenhouse. (E) Haploid chromosome number (n = 3X = 21). (G) Double haploid chromosome number (2n = 6X = 42). (H) Sterile plant (spike abnormal). (I) Fertile plants, normal spike and seeds obtained from the same plant Bông của loài hoang dại (Oryza australiensis, 2n = 24, EE) Phôi lai Bông lúa được khử đực chân không (Oryza sativa, 2n = 24, AA) Khử trùng bề mặt Tách phôi dưới kinh soi nổi Chuyển phôi vô trùng sang môi trường nuôi cấy Ủ tối 5 – 7 ngày, 25 ± 1OC Giai đoạn ba lá 10 ngày trong dung dịch dinh dưỡng Cây con lai được chuyển sang đất Sản xuất cây lai khác loài bằng cách cứu phôi giữa các loài Oryza xa nhau Embryos homozygous for tctp-1 or tctp-2 mutations can be rescued by supplying nutrients in vitro. (A) Homozygous tctp-1 and tctp-2 embryos rescued by nutrient supplements in vitro develop into adult plants. WT plant development is used as a control. Days after germination are indicated as 5 d, 10 d, 45 d, 80 d, and 95 d. [Scale bars, 500 μm (5 and 10 d) and 1 cm (45 d).] (B) Semiquantitative RT-PCR analysis showing no expression of AtTCTP in leaves of both tctp-1 and tctp-2 plants. GAPDH was used as control. (C) Western blot analysis of AtTCTP accumulation in leaves of WT, tctp-1, and tctp-2 plants using anti-AtTCTP antibody. No AtTCTP protein accumulation is observed in tctp- 1 and tctp-2 plants. Red Ponceau staining of total proteins is shown as control. a. Small seeds of 'Clemenules' obtained from pollination with irradiated pollen. b. Embryo present in seeds. c. Embryogenic calli originating from embryo culture. d. Cluster of embryos obtained from embryogenic calli. e. Shoots produced by embryos regenerated from embryogenic calli. f. Regenerated plant from direct germination of embryo without a callus phase. g, h. In vitro micrograft of haploid shoot. Plant regeneration of tef using immature embryo (a) of cv. DZ-01-196 as explants. Embryogenic callus derived from immature zygotic embryos two weeks after culture (b); proliferation of embryogenic callus (c), shoots proliferating on embryogenic callus after 2 months of culture on embryogenic callus induction medium (d) followed by two months of culture on K4NB regeneration medium (e); rooting of shoots on same medium (f) and fertile regenerated T0 plants (g). Nhu cầu về cây trồng chuyển gene - Hiện tại: Gene kháng thuốc trừ cỏ Gene kháng thuốc trừ sâu Cây trồng thương mại: bắp, bông vải, đậu nành, cải dầu - Định hướngCố định đạm Tăng chất lượng “Kháng sinh thực vật” Cây trưởng thành (mẫn cảm thuốc trừ cỏ) PCR amplification of PcGA2ox (A and C) and PcGA2ox and nptII (B); DNA amplifications from putative transformed plants of T0 (A & B) and T1 (C) generations. (M) 1 kb and 100 bp ladder molecular size markers for (A & B) and (C), respectively; (NC) negative control without template DNA added in a reaction mix; (PC) a positive control with plasmid pGPTV-kan. (a) Events 1–9 in A represent PCR result of putative transformants (T0) for the insert PcGA2ox with positive PCR results. (b,c) Same events in B as in A (eight samples excluding one event) show amplification with a different set of primer for PcGA2ox and nptII genes. In C, lines with asterisk () are those selected among semi-dwarf phenotypes at T1 and used for further phenotypic analysis - Chỉ thị hình thái - Chỉ thị sinh hóa (izozymes, allozymes) - Chỉ thị phân tử + RFLP (Restrictrion Fragment Length Polymorphism) + RAPD (Random Amplified Polymorphism DNA) + AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) + Microsatellite SSR (Simple Sequence Repeat) ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) + SNP (Single Nucleotide Polymorphism) Flow diagram to illustrate the major steps of the modified CTAB DNA isolation protocol Flowchart showing the major steps for the isolation of high purity chloroplast (cp) DNA from grasses using the new optimised protocol. Mentions: All the following steps (summarized in Fig. 3) were carried out at 4°C if not otherwise stated. Leaves were cut in pieces (<1 cm) and homogenized in ice-cold buffer 1 (up to 800 ml/100 g leaf material using an Ultra- Turrax T 25 basic (IKA) homogenizer). The homogenate was filtered twice through four layers of Miracloth (Merck), one time with squeezing and one time without squeezing, and afterwards centrifuged (1,366×g, 20 min). Each pellet was re-suspended twice in 100 ml of buffer 1 using a soft paintbrush and centrifuged (1,366×g, 20 min) Sử dụng các kỹ thuật phân tử khác nhau để giải quyết các vấn đề Vấn đề Isozymes Di truyền học tế bào Lai DNA Phân tích giới hạn Phân tích đoạn(*) Gải trình tự DNA/RNA Tiến hóa gene M M - M -, M, - + Phân khu quần thể + M - + M, +, - + Hệ thống giao phối + M - M M, +, - $ Phát hiện dòng vô tính + M - + +, +, + $ Dị hợp tử + - - + -, +, M M Kiểm tra quan hệ bố mẹ M - - M M, +, + $ Mối quan hệ cá thể + - - M M, +, M $ Biến thiên địa lý + M - + M, +, M + Thể lai + + - + +, M, - $ Giới hạn loài + + - + +, M, - + Phát sinh loài (0 – 5 mya) + M M + -, M, - + Phát sinh loài (5 – 50 mya) + M + + -, -, - + Phát sinh loài (50 – 500 mya) M M M M -, -, - + Phát sinh loài (500 – 3500 mya) - - - - -, -, - + -, không thích hợp; M, hơi thích hợp hoặc thích hợp trong một số trường hợp giới hạn; $, thích hợp nhưng tốn kém; + kỹ thuật thích hợp và hiệu quả; (*) theo thứ tự RAPD, mini hay microsatellies và phân tích DNA đa vi trí Chỉ thị/Kỹ thuật Sử dụng PCR Đa dạng hình Tính trội Tính lặp lại Tự động hóa Chi phí RFLP Không Thấp/T. bình Đồng trội Cao Cao Cao RAPD Có T. bình/Cao Trội Thấp T. bình Thấp SCARS/CAPS Có Cao Đồng trội Cao T. Bình Trung bình AFLP Có Cao Trội Cao T. bình/Cao Trung bình SSR Có Cao Đồng trội Cao T. bình/Cao Thấp ISSR Có Cao Trội Cao T. bình/Cao Thấp STS Có Cao Đồng trội/Trội Cao T. bình/Cao Thấp SRAP/EST Có Trung bình Trội Cao T. bình Thấp IRAP/REMAP Có Cao Trội Cao T. bình/Cao Thấp SNP Có Rất cao Đồng trội/Trội Cao T. bình Thấp Linkage map of the Oregon Wolfe Barley Population, showing the seven chromosomes of barley with centromeres, morphological markers, DNA markers, and linkage distances ( HỒI GIAO THÔNG THƯỜNG HỒI GIAO DƯỢC HỖ TRỢ BỞI CHỈ THỊ (A) Chọn lọc thông thường được dựa trên việc đo lường trực tiếp những tính trạng quan trọng: năng suất, thời gian sinh trưởng, hoặc khả năng kháng bệnh. (B) Trong chọn lọc được hỗ trợ bởi chỉ thị, cây trồng được lựa chọn dựa trên các mẫu chỉ thị phân tử được biết là có liên quan đến tính trạng quan tâm Sơ đồ chỉ thị hỗ trợ của hai gen kháng bệnh. Dòng thuần có thể được lựa chọn từ. Kháng với chủng 1 Mẫn cảm với chủng 2 Mẫn cảm với chủng 1 Kháng với chủng 2 Số dòng Kiểu hình chủng 1 Kiểu hình chủng 2 Chỉ thị 1 Chỉ thị 1