Molekulare Marker aus dem transkribierten/exprimierten Bereich des Genoms höherer Pflanzen

In den letzten Jahren hat sich die molekulare Markertechnologie bei höheren Pflanzen von den so genannten zufälligen DNA-Markern (RDMs), die in der Vergangenheit willkürlich aus genomischer DNA und cDNA entwickelt wurden, zu den molekularen Markern, die das Transkriptom und die anderen kodierenden Sequenzen repräsentieren, verschoben. Diese Marker werden als „gene targeted markers“ (GTMs) bezeichnet. Eine weitere spezifische Klasse von Markern sind die so genannten funktionellen Marker (FMs), von denen angenommen wird, dass sie eine kausale Beziehung zu den interessierenden Merkmalen aufweisen. In dieser Übersicht beschreiben wir zunächst die Entwicklung dieser Marker, die das Transkriptom oder die Gene an sich repräsentieren; anschließend erörtern wir die Verwendung dieser Marker im Detail und fügen schließlich eine Anmerkung zu den künftigen Forschungsrichtungen und den Auswirkungen einer breiteren Anwendung dieser Marker in Programmen zur Verbesserung von Kulturpflanzen hinzu. Anhand geeigneter Beispiele beschreiben wir Marker verschiedener Klassen, die von cDNA-Klonen, ESTs (expressed sequence tags), Gensequenzen und den einzigartigen (kodierenden) Sequenzen stammen, die durch Methylfiltration oder Genom-Normalisierung (hohe C(0) t-Fraktion) aus gDNA-Bibliotheken gewonnen wurden. Während wir kurz RFLPs, SSRs, AFLPs und SNPs beschreiben, die aus dem Transkriptom (cDNA-Klone und EST-Datenbanken) entwickelt wurden, haben wir einige der neuartigen Marker, die aus dem Transkriptom und spezifischen Genen entwickelt wurden, ausführlicher besprochen. Zu diesen neuen Markern gehören ESTPs (expressed sequence tag polymorphisms), COS-Marker (conserved orthologue set), ACGMs (amplified consensus genetic markers), GSTs (gene specific tags), RGAs (resistance gene analogues) und ERAPs (exon-retrotransposon amplification polymorphism). Die Verwendung dieser Marker wurde unter den folgenden Überschriften ausführlich erörtert: Entwicklung von Transkriptions- und Funktionskarten, Schätzungen der genetischen Vielfalt, markerunterstützte Selektion (MAS), Kandidatengen-Ansatz (CG) und kartengestütztes Klonen, genetische Genomik und Identifizierung von eQTLs, Untersuchung der Genomorganisation sowie taxonomische und phylogenetische Studien. Am Ende finden Sie eine Liste von Websites, die für weitere Studien über das Transkriptom relevant sind. Aus Platzgründen wurden umfangreiche Informationen, einschließlich umfangreicher Daten in Form von 12 Tabellen und einer langen Liste von Referenzen, die in diesen Tabellen zitiert werden, als elektronisches Zusatzmaterial (ESM) ins Internet gestellt, das für die Leser von Nutzen sein könnte.

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