在模式生物，如多個細菌、古細菌、小鼠和人等全基因組的序列完成后，公眾已經(jīng)對生物全基因組序列給予了廣泛注意，而對植物基因組的詮釋卻大大滯后了，直到目前只有擬南芥（Arabidopsis thaiiana）和水稻（Oryza sativa）完成了測序。盡管公眾對動物和人的基因組更加關(guān)注，但是詳細了解作物基因組的組成，對于了解生命的起源與規(guī)律等基礎(chǔ)理論研究，以及農(nóng)業(yè)和工業(yè)等多個研究與應(yīng)用領(lǐng)域，特別是作物育種，包括進化遺傳學(xué)、生物技術(shù)和食品科學(xué)等領(lǐng)域的研究具有重要的意義。同時，完成多種植物的全基因組測序?qū)Ω钊氲乩斫馍锒鄻有院突蛟诓煌魑镩g排列具有共線性也非常重要。
基因組作圖手冊是市場上關(guān)于這個領(lǐng)域研究的第一本書，這本書相當(dāng)詳緇地覆蓋了這個領(lǐng)域的熱點主題，通過物理作圖和遺傳作圖的結(jié)合將本領(lǐng)域的研究主題分開敘述。全書從頭到尾，每章都先從容易讀懂的介紹開始，同時也考慮了非本專業(yè)工作者和新加入這個研究領(lǐng)域的研究者的需要，在書中每章后都附有相關(guān)內(nèi)容的參考文獻，供進一步詳細查閱。這本書不僅是一本非常好的實驗室的參考書，同時這本書也是一本優(yōu)秀的教材。對于有志于學(xué)習(xí)或教授基因組學(xué)，特別是計劃教授基因組作圖的老師，尤其是針對植物基因組作圖，將是一本不可多得的教材。本書對于指導(dǎo)作圖實踐，以及偶爾需要進行植物基因組的遺傳和物理作圖，也是一本最新的指南。
Khalid Meksem是南伊利諾依大學(xué)植物土壤和農(nóng)業(yè)系（the Department of Plant，Soi lGeneral Agriculture of Southern IHinois University）的助理教授。在Cologne大學(xué)獲得博士學(xué)位以后，在1996年年底加入南伊利諾依大學(xué)。他的主要研究興趣在以下領(lǐng)域：
·大豆的基因組學(xué)分析工具
·BAC和物理圖譜：物理圖譜構(gòu)建和整合
·大豆包囊線蟲病抗性基因
·植物瘸原基因組學(xué)
·開發(fā)國際和國內(nèi)植物結(jié)構(gòu)基因組學(xué)和功能基因組學(xué)的科學(xué)網(wǎng)絡(luò)
Khal id Meksem是< GUnter Kahl是德國法蘭克福（Frankfurt am Main）的Johann Wolfgang Goethe大學(xué)的植物分子生物學(xué)教授。在獲得植物生物化學(xué)的博士學(xué)位后，他在美國East Lansin9的密執(zhí)安州立大學(xué)（Michigan State University）做了兩年博士后，同Pasadena的加利福尼亞理工學(xué)院（CaliforniaInstitute of Technology）的Joe Varner教授和James Bonner教授一起做研究。他的主要研究興趣在以下領(lǐng)域：
·遺傳和物理作圖，以及植物防御基因和它們啟動子的分離和定性
·植物基因組分析
·表達譜分析
由于工作的國際性質(zhì)，Kahl教授與歐洲、日本、美國、敘利亞、印度和南美洲等的一系列研究機構(gòu)合作。他也服務(wù)于國際原子能機構(gòu)（IAEA）、聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和聯(lián)合國教科文組織
《植物基因組作圖手冊》是《TheHandbookofPlant（3enomeMapping》英文版本的中譯本，是一本對于控制生物性狀遺傳位點或者基因進行如何定位作圖的手冊性專著，闡述了基因定位中各類作圖的方法和原理，尤其是對植物性狀遺傳控制位點的作圖進行了舉例與分析。全書共分14章，舉例說明了基于各類型克隆作圖的全基因組作圖以及染色體作圖，包括物理圖譜與遺傳圖譜的聯(lián)系與特點區(qū)分等。適合于生物學(xué)科方向的大學(xué)生、研究生，以及相關(guān)研究人員的閱讀和查閱。
隨著小鼠和人類，以及模式植物擬南芥、水稻、玉米等全基因組的序列完成，科學(xué)家已全面展開了基因功能的研究，而對生物的重要性狀表型，通過不同類型作圖，確定控制性狀表型的遺傳位點，對克隆控制性狀表型的功能基因或遺傳片段，進一步說明其性狀表型發(fā)育的分子機制是至關(guān)重要的，同時也是分子標(biāo)記輔助育種工作中的不可或缺的基礎(chǔ)工作。因此，基因組的作圖定位在后基因組時代，仍然起著十分重要的作用，尤其是對于農(nóng)作物等基因組序列冗長的物種，某種程度上作圖定位是基因克隆的必備環(huán)節(jié)。
目前，國際上專門論述基因定位作圖的書籍還不多，在國內(nèi)圖書市場，基本沒有見到，為此我們翻譯了這本書。在翻譯過程中，由于可供參閱和對照的有關(guān)中文正式出版物和公認確定的諸多學(xué)術(shù)名詞的中文譯名，我們還不掌握，只是應(yīng)用了常見的中文文獻，以及自身教學(xué)和學(xué)術(shù)場合交流應(yīng)用的一些名詞，我們深知這些中文譯名也許并不準(zhǔn)確和正確，不能得到大家公認，歡迎廣大讀者在讀到此類問題時，來信給予批評指正。
第一部分 遺傳作圖
1 作圖群體及遺傳作圖原理
概述
摘要
1.1 引言
1.2 作圖群體
1.2.1 適合自交植物的作圖群體
1.2.1.1 F2群體
1.2.1.2 重組自交系
1.2.1.3 回交群體
1.2.1.4 滲入系：外源基因文庫
1.2.1.5 雙單倍體株系
1.2.2 雜交授粉作物的作圖群體
1.2.3 用兩步策略對突變體和DNA片段作圖
1.2.4 具體染色體的作圖工具
1.2.5 自然群體與育種池的作圖
1.2.6 對在物理結(jié)構(gòu)圖譜上與DNA對應(yīng)基因和突變體的作圖
1.2.7 作圖中的具體問題
1.3 討論
致謝
參考文獻
2 遺傳作圖的分子標(biāo)記體系
摘要
2.1 引言
2.2 遺傳作圖中常用的DNA標(biāo)記
2.2.1 RFLP
2.2.1.1 常規(guī)RFLP分析技術(shù)
2.2.1.2 PCR-RFLP
2.2.1.3 錯配PCR-RFLP
2.2.2 RAPD
2.2.3 SSR標(biāo)記
2.2.3.1 常規(guī)SSR分析
2.2.3.2 ISSR
2.2.3.3 STMP
2.2.4 AF1P
2.2.4.1 傳統(tǒng)的AF1P分析
2.2.4.2 fAF1P
2.2.4.3 cDNA-AF1P和HiCEP
2.2.4.4 TE-AF1P
2.2.4.5 MEGA-AF1P
2.2.4.6 MITE-AF1Ps
2.2.4.7 AF1P的轉(zhuǎn)換
2.2.5 REMAP與IRAP
2.2.5.1 IRAP
2.2.5.2 REMAP
2.2.6 SRAP
2.3 討論
參考文獻
3 遺傳作圖的方法及軟件
概述
摘要
3.1 引言
3.1.1 植物遺傳連鎖作圖的方法和工具
3.1.1.1 問題的闡述
3.1.2 位點分組
3.1.3 位點排序
3.1.4 多位點距離的估算
3.1.5 使用變異和混合雜交設(shè)計
3.1.5.1 遠緣雜交物種
3.1.5.2 同源多倍體物種
3.1.5.3 組合數(shù)據(jù)
3.1.6 連鎖作圖軟件的實用性、界面和特征
3.2 植物QT1作圖的方法和工具
3.2.1 問題的闡述
3.2.2 單標(biāo)記關(guān)聯(lián)
3.2.2.1 數(shù)值性狀
3.2.2.2 分類性狀
3.2.3 間隔作圖：簡單法（SIM：Simp1eInterva1Mapping）
3.2.3.1 M1方法
3.2.3.2 最小平方（回歸）和非參數(shù)法
3.2.4 間隔作圖：復(fù)合法（CIM：CompositeInterva1Mapping）
3.2.5 顯著性測試
3.2.6 間隔作圖：多個QT1模型構(gòu)建
3.2.6.1 逐步回歸和窮盡搜索方法構(gòu)建多個QT1位點的模型
3.2.6.2 馬爾克夫鏈蒙特卡羅M（；MC方法
3.2.6.3 遺傳算法
3.2.7 多性狀（MT：Muhip1e-trait）的QT1作圖
3.2.8 多重雜交（MC：Mu1tipie-cross）QT1作圖
3.2.9 計算最優(yōu)化的方法
3.3 作圖方法和工具的未來趨勢
3.3.1 連鎖和QT1作圖的未來
3.3.2 植物作圖軟件所適用的軟件工具
3.3.2.1 軟件優(yōu)良特性的標(biāo)準(zhǔn)
3.3.2.2 分析范圍
3.3.2.3 學(xué)習(xí)與使用的方便性
3.3.2.4 易用性和擴展性
3.3.3 公共遺傳作圖軟件的發(fā)展模式
參考文獻
4 單核苷酸多態(tài)性：檢測技術(shù)和它們在基因型分類和基因組作圖中的潛力
4.1 引言
4.2 選擇技術(shù)
4.2.1 SNF分析I：Invadez.技術(shù)
4.2.1.1 引言
4.2.1.2 C1eavase用作裂解的酶
4.2.1.3 寡核苷酸及其結(jié)構(gòu)
4.2.1.4 探針循環(huán)和信號放大
4.2.1.5 DNA模式
4.2.1.6 RNA模式
4.2.1.7 可選擇的檢測模式
4.2.1.8 特異性
4.2.1.9 功能強大性
4.2.1.1 0Invadei.的應(yīng)用
4.2.1.1 1結(jié)論
4.2.2 SNP分析Ⅱ：焦磷酸測序法
4.2.2.1 引言
4.2.2.2 用焦磷酸測序技術(shù)作SNP基因型分析
4.2.2.3 等位基因頻率的定量
4.2.2.4 單倍型分析
4.2.3 SNP分析Ⅲ：可規(guī)模化的高度復(fù)雜的SNP基因分析平臺
4.2.3.1 引言
4.2.3.2 Inumina基因型分析平臺
4.2.3.3 基因型分析數(shù)據(jù)
4.2.3.4 結(jié)論
4.2.4 SNP分析Ⅳ：用MA1DI-TOFMS進行高通量SNP分析
4.2.4.1 引言
4.2.4.2 用Massarray平臺進行SNP分析
4.3 總結(jié)和展望
致謝
參考文獻
5 分子設(shè)計育種：通過標(biāo)記輔助選擇開發(fā)遺傳圖譜和分子標(biāo)記
摘要
5.1 引言
5.2 標(biāo)記輔助選擇
5.2.1 遺傳距離分析、品種鑒定以及種子純度分析
5.2.2 間接選擇
5.2.2.1 單基因性狀
5.2.2.2 多基因（數(shù)量）性狀
5.2.2.3 分子標(biāo)記輔助回交
5.3 新品種的培育（標(biāo)記輔助育種）
5.3.1 排除不利連鎖
5.3.2 抗性基因的積累
5.3.3 多基因性狀的分子標(biāo)記輔助育種
5.3.4 新性狀的引入
5.3.5 （外源）種質(zhì)資源的有效利用
5.4 設(shè)計育種
5.4.1 對所有農(nóng)藝相關(guān)性狀的位點作圖
5.4.2 對相關(guān)于農(nóng)藝性狀的位點上的等位基因的變異評價
……
第二部分 物理作圖
詞匯
索引
對作圖群體的基本要求是，被研究的性狀在父母本之間一定要有多態(tài)性表現(xiàn)的，而且顯著的性狀要具有穩(wěn)定遺傳性。在選擇作圖群體中的父母本時，可參考下列方法：用它們的表型去篩選一組基因型和鑒定表型分布的極端性，最好是親本之間有較多的遺傳差異，這樣分離群體中影響性狀變異的遺傳因素就多，鑒定親本上控制變異性狀的基因?qū)⒃饺菀�。這個方法可以用于單個基因控制的性狀，也可用于多個基因控制的性狀。
構(gòu)建一個作圖群體需要考慮的第二個重要特征是植物的繁殖方式。植物有兩種最基本的繁殖方式：即自然的自交自花授粉作物如擬南芥、番茄和大豆等，或者能夠進行人為手工自交。如甜菜和玉米等。另種方式是自交不親和，自交敏感植物，如馬鈴薯。自交不親合植物表現(xiàn)出高的遺傳雜合性，對這樣一些物種來說，由于自交的抑制，它們是很難產(chǎn)生純合株系的。通常只有自交親和的植物才能夠產(chǎn)生表現(xiàn)最大程度純合性的株系�？傮w來說，可用的植物材料決定了選擇什么樣的作圖群體。另外需要考慮的因素就是構(gòu)建群體所需要的時間和對所作圖譜的分辨率的要求。所以綜合上述概念的討論，對作圖本書將包括以下7個部分內(nèi)容：
1.適合自交作物的作圖群體；
2.適合雜交授粉物種的作圖群體；
3.兩步戰(zhàn)略對突變體或DNA片段作圖；
4.對特定染色體作圖的作圖工具；
5。自然群體的作圖和育種池的作圖；
6.基因作圖和突變體上物理比對DNA；
7.實際作圖中常發(fā)生的問題。
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