遗传学和分子研究范文第1篇

摘要人格的行为遗传学研究，是以研究遗传和环境的差异来解释人格的个体差异的程度为目的，为探讨遗传和环境在个体发展中的作用提供了新的研究途径。该文以天性和教养为突破口，紧紧围绕行为遗传学在人格研究领域的发展脉络：遗传力、环境、特定基因的研究，进一步探讨在个体人格发展过程中遗传和环境的交互作用的关系。

关键词行为遗传学，人格，遗传，环境，基因。

分类号B848

1引言

行为遗传学是在遗传学、心理学、行为学和医学等学科发展基础上形成的一门交叉学科。它是以解释人类复杂的行为现象的遗传机制为其研究目标，探讨行为的起源，基因对人类行为发展的影响，以及在行为形成过程中遗传和环境之间的交互作用[1]。目前，人格的行为遗传学研究比较盛行。人格的行为遗传学研究的目的就是在分析人格特质的个体差异时，能够说明在何种程度上用遗传和环境的差异来解释人格差异。

人格的行为遗传学是研究个体差异的生物基础，即研究每一个人所遗传的特定的基因组合怎样使其在后天具有表现型的个体差异。所谓的表现型是指可以直接观察到的个体的行为和生理特征；与其相对的概念就是基因型，它是指个体或群体通过生命繁衍继承下来的遗传特征。行为遗传学假定个体的表现型差异主要来源于遗传和环境两方面的影响[2]。具体来说，人格的行为遗传学强调研究每一个体从亲代遗传中继承的一系列不同的基因，鉴别对人格产生重要影响的特定遗传因子，探讨这些基因的特定组合怎样影响着个体的气质、人格和心理健康。人格的行为遗传学研究，除了证明遗传因素的重要作用外，还为说明环境的作用提供了最有力的证据，因为，环境和经验也影响着个性特质从基因型到表现型的实现过程。换句话说，人格的行为遗传学研究既证实了“人格是由遗传和环境决定”的观点，同时，又为解决遗传和环境决定论之间的矛盾冲突提供了新途径。

目前，行为的遗传学研究主要采用遗传力、共享与非共享环境、基因与环境交互作用的研究思路，探讨天性与教养（即遗传与环境）在人格形成中的作用，揭示行为遗传学在人格研究领域中的发展趋势。

2人格的行为遗传学研究趋势及其发展

20世纪70年代席卷行为遗传学研究的争议已经消退，80年代特别是90年代以来，行为科学越来越接受遗传影响这一观点，表现为越来越多的行为遗传学的文章出现在主流行为学杂志和研究领域中。这是行为遗传学在现代行为科学中极大的转变。行为遗传学是研究行为遗传的，人格的行为遗传学的早期研究就是通过遗传力、环境来比较双生子和收养研究，寻找遗传和环境影响人格差异的证据。目前的研究试图发现并确定使行为和心理特质具有遗传性的特殊基因。

2.1人格的遗传力研究

遗传力是一个描述遗传影响程度的统计值，指观测到的（表现型的）变异中能被遗传变异解释的百分比。它是衡量遗传在多大程度上能解释心理特质差异的指标，也就是说，某一群体或个体的表现型差异能够归因于遗传差异的比例。由于同卵双生子有100％相同的遗传物质，异卵双生子有50％相同的遗传物质，而养子与养父母之间没有相同的遗传物质，因此，人格的遗传力研究以 双生子与养子为研究对象，来比较人格的个体差异中能够用遗传差异解释的比例。这类研究采用人格自陈问卷或其它测量手段，外向性与神经质是在此类研究中被测量得最多的两种特质[3]。

基于人格自陈量表及其他测量手段的研究都表明，双生子人格有中等程度的遗传力。在一项对24000对涉及五个国家的儿童双生子研究中，同卵双生子与异卵双生子在外向性上的平均相关分别为0.51和0.18，在神经质上的平均相关分别为0.46和0.20。根据遗传作用的加法式模型，将同卵与异卵双生子相关系数的差值乘以2，分别得出外向性的遗传力为62％，神经质的遗传力为52％。许多人格量表的研究结果表明，除外向性与神经质之外的其他特质上，同卵双生子的相关也总是大于异卵双生子[4]。一项以近1000对德国和波兰成年双生子的研究比较了自陈问卷与同伴评定法在大五因素上的得分情况。其中，每个双生子的人格都由两名同伴对其进行他评。结果发现，同伴评定的平均相关为0.61，表明一致性信度较高。同伴评定与自我评定分数之间的平均相关为0.55，说明自我评价具有中等的效度。有研究已证明，自评得分与其他研究基本相同[5]。

与双生子研究相比，收养研究则表明，个体的人格发展受遗传作用的影响要小。双生子与收养研究结果的这种差异主要集中于两点：一种是相同的生活环境可能会增强同卵双生子之间的相似性，对分开抚养的同卵双生子的研究在一定程度上支持了这一假说。收养研究中低遗传力的另一种可能的解释是非加法遗传效应。所谓加法遗传效应指的是各种独立的遗传作用会“加在一起”影响某种人格特质，而非加法遗传效应则指的是它们之间的交互作用。无论遗传效应是否为加法，同卵双生子在各个方面都完全相同，但异卵双生子彼此之间在加法效应因子上只有50％的共同性，非加法遗传效应对他们及其他直系一代亲属彼此的相似性影响更小[5]。

人格的行为遗传学研究一直仅限于考察遗传因素在多大程度上会影响人格的个体差异。采用自陈问卷研究人格差异的结果表明，遗传因素对于人格差异具有重要影响，每一种人格特质在用自陈问卷测评时都表现出遗传的作用。因此，目前人格的行为遗传学研究已经超出遗传力的界限，其中一个重要的发展方向就是研究遗传与教养两者的关系，即从环境角度对人格进行考察。

2.2人格的环境研究

2.2.1人格的共享环境和非共享环境研究

双生子与收养研究表明，家庭成员之间具有某些相似性主要源于他们之间具有共同的遗传特征而非共同的家庭环境[6]。著名的行为遗传学家普洛明（R. Plomin）认为，家庭经验是很重要的，但是环境因素的影响是针对某一个子女，并不是被家庭成员所共享。也就是说，影响人格发展的环境对于同一家庭的成员来说并不比不同家庭的成员更为相同。普洛明提出了人格的共享环境和非共享环境[7]。共享环境指生活在同一家庭的子女在平均水平上所享有的相同环境，包括通常意义上的家庭背景（家庭社会经济地位、父母职业、受教养程度、等）、学校状况、共同伙伴、邻里情况、民族情况等。非共享环境则指子女在家庭内外获得的独特经验，来源于仅仅被一个子女经历的事件，可以分为系统影响和非系统影响[2]。系统的非共享环境包括家庭地位（出生顺序、性别差异）、子女间的相互作用、父母对某个子女的独特教养行为等家庭内的经验，以及独特的同伴经历、朋友、教师、运动、其他活动和兴趣、教育、职业经历、配偶、家庭生活等。非系统的非共享环境则往往无法预期，常见来源有意外事故、疾病、精神创伤等其他特异的经历。

共享家庭环境的影响可用遗传无法解释的相似性来估计，如收养子女之间的相似性。非共享环境的影响则用遗传和共享环境都无法解释的方差分量来表示，一起成长的同卵双生子之间的差异就代表了非共享环境的影响。研究发现：共享环境对人格的影响极小，平均只有5%变异可归因于共享环境，可归因于非共享环境的变异则有35％[2]。也就是说，非共享环境对人格特征的影响，使得生长在同一家庭的子女彼此不同。以普洛明为代表的一些学者非常强调非共享环境的作用，即强调后天教养及个体在家庭内外的独特经验对人格发展的重要作用[8]。因此，共享环境和非共享环境的提出，为研究者在环境中考察人格提供了新的视角。

目前，行为遗传学家正试图确定非共享环境的具体来源以及它们与心理特质之间的关系。研究者认为应从评估每个儿童所经历的特殊环境入手来确定具体的非共享环境因素，即采取特殊的环境测量方法。这类研究起步较晚，其中以一项名为“非共享环境与青少年发展”（nonshared environment and adolescent development，NEAD）的研究最为著名[9]。研究发现，非共享环境并不仅限于家庭环境。当人们开始步入社会时，家庭之外的环境更可能成为非共享环境。例如，工作环境、社会支持、离婚都可能成为非共享环境的根源。其他非系统性的因素，如意外事故、疾病等也会导致子女之间的差异。随着时间的发展，此类经历的微小差异也会逐渐积累并导致行为结果上的显著差异。

2.2.2环境的测量显示遗传对人格的影响

近年来，一些心理学家在对环境的测量中发现：基因变化发生在环境的测量之中，即环境因素也具有可遗传性。教养行为表现出遗传的影响有以下两方面的原因：父母的人格等遗传特征可能会反映在他们的教养行为中；教养行为也可能会反映子女人格方面的一些遗传特征。换句话说，环境测量所以会表现出遗传的作用是因为人们会部分地由于遗传的影响而形成其个人的生活经历。这种情况被称为“教养中的先天影响”。这种影响与遗传倾向密切相关，因而在人格的行为遗传学中被称为 “基因型―环境相关”[6]。基因型―环境的相关并非指独立于个体之外的环境受到遗传的影响,而是指个体卷入经验的程度或个体接受环境影响的程度具有一定的遗传性。遗传的影响是通过被其作用着的心理特质来传递的：遗传影响着个体的心理特质，心理特质影响着个体的环境。

基因型―环境相关的发展过程有三种类型：被动的（passive）、唤起的（evocative）和主动的（active）[10]。被动的基因型―环境相关是指，当父母和子女拥有相同的遗传倾向时，提供的环境会强化这一遗传倾向。例如经常参加文体活动并且又鼓励这种活动的父母倾向于抚养喜欢文体活动的孩子。因为，孩子不仅拥有鼓励其参加文体活动的抚养环境，而且遗传了父母倾向于对这种环境做出反应的基因。唤起的基因型―环境的相关指环境对个体受遗传影响的行为所做出的反应。例如，积极的婴儿比忧郁的、消极的婴儿受到更多的注意和社会性刺激。主动的基因型―环境的相关是指个体选择能够强化自己遗传倾向的环境和伙伴的程度。例如，一个具有社交性基因的儿童愿意参加社交活动，并会选择具有社交性儿童作为伙伴。所以，不同基因类型的人会为他们自己选择不同的环境，这些环境对他们将来的个性、社会性发展有很大的影响。以上事实表明，当个体有能力选择自己的环境时，具有不同遗传基因的个体就会寻求、改变和创造不同的环境，即遗传因素会影响个体对环境的选择和改造。

总之，人格的遗传力和环境的研究使我们认识到，遗传与环境在个体人格发展中的独特作用，但后来的行为遗传学研究更强调“非共享环境”对人格发展的重要而独特的影响，这恰恰是传统的人格研究中未能涉及的方面。

2.3人格的特定遗传基因研究

人格的行为遗传学在遗传力和环境的研究中，主要探讨的是遗传―特质―环境之间的关系。但是，近年来的研究却发现，基因的变化可能是导致人类个体差异的主要原因，也就是说，应该进一步探讨基因―特质―环境之间的关系。因此，当前的任务是通过确定与人格有关的特定基因，并通过基因与环境的交互作用来了解特定基因与人格特质之间的关系，即要确定遗传基因是如何对行为产生影响的。这就是人格的行为遗传学研究最激动人心的方向之一，即运用分子遗传技术来寻找影响人格的特定遗传基因[11]。人格基因的发现将使研究者可以直接地测量个体的遗传型，从而推进对人格作更深入的遗传学分析。

遗传基因对人格所起的影响可能涉及多基因，但它们对人格的影响幅度有差异。目前，研究者运用DNA标记来寻找与复杂人格特质有关的基因（这类基因被称为定量化特质点，quantitative trait loci，简称QTLs），这些标记位于与某种特质有关的基因内部或附近。研究的目的不是要找到负责某种特定人格特质的单个基因，而是要找到能够解释该特质中某些差异的多个基因。试图将某些基因特别是那些与具有生理作用的DNA标记有关的基因与人格联系起来的做法是很有道理的。行为遗传学家采用连锁研究（lingkage studies）和关联研究（association studies）的方法来寻找与特定行为或人格特质有关的基因。连锁研究采取从行为水平到基因水平的自上而下的方法，以携带某种疾病或性状的家系为研究对象，分析几代人的DNA样本，以确定对人格特质影响较大的基因。而关联研究（也称作QTLs分析）则是自下而上的方法，即从确定与某种行为特质可能有关的基因入手，观察具有或者不具有某种行为特质的两类人群携带该基因的情况，目的是确定这些有关的或可能的侯选基因与行为特征或人格特质之间的因果关系。相对于连锁研究，关联研究更能找出只有微弱作用的基因。但由于复杂行为的侯选基因数目较多，因此，要对所有的侯选基因的意义和作用进行判断也是一件复杂而艰巨的工作。最近有研究发现[12,13]，儿童的行为与单胺氧化酶（MAOA）基因有较高的相关；而5-羟色胺转运体（5-HTT）基因和应激刺激的交互作用对抑郁具有影响。

人格特定遗传基因研究的进展使得我们可以预测，未来的人格研究者将能够利用DNA标记作为研究工具。人格特定遗传基因的研究不是去发现与人格有关的DNA标记，而是要利用DNA标记作为研究工具，对与人格有关的基因进行心理水平的分析。这样才能在探讨人格的因素结构、人格与精神病的关系以及归因问题时，考察特定基因与有关心理现象是否有关联。目前，在研究方法上，行为遗传学已从传统的家系研究、连锁与关联法开始向以动物（主要是与人类基因有99%相同的老鼠）和人类为被试的多基因数量性状位点分析、模式调试生物测定（biometric model fitting）、基因调控和基因工程等方面发展。这些新的技术与方法使得研究者能够直接在动物身上操纵基因、观察基因改变对其行为的影响，并进而推测人类行为的遗传基因。实际上，许多关于人类行为的遗传学研究结果都是基于对动物的研究，包括智力、新颖寻求、攻击、成瘾行为、抑郁和神经质等异常行为。

人格的特定基因研究涉及的范围很广，包括发展问题、多变量问题、遗传―环境相互作用的问题、伦理问题等。个体差异的发展问题回答了人格差异的起源以及人格随时间的变化和连续性等问题。多变量问题是研究多特质间的共同变异，包括人格特质彼此之间及内部的关系、基因与人格之间的生物机制、人格与心理病理学之间的联系等问题。寻找并确定与人格有关的基因就是探讨本性和教养（即基因与环境）在个体人格发展中的相互作用。虽然心理学家倾向于从心理社会因素的角度考察环境的作用，但我们肯定还可以从基因的角度来探讨它。不论结果如何，正像DNA双螺旋理论的创立者沃森所说的那样：我们的命运已不存在于我们的星座中，而是存在于我们的基因中[1]。

基因―环境的交互作用是指对经验敏感性上的遗传差异。它是心理病理学的素质―应激模型（diathesis-stress model）所提出的最一般的交互作用模式：具有某种遗传风险（素质）的个体对环境因素（应激）以及环境中的机会都非常敏感[10,14]。例如，有遗传问题的人受心理社会危险性影响的可能更大。但是，到目前为止，我们对特定基因与导致行为的环境应激源之间交互作用的了解还远不及对人与环境交互作用的了解。与复杂人格特质有关的基因能够提供关于遗传素质的信息，从而有助于我们对基因―环境之间的交互作用的判断与了解。

3结束语

人格的行为遗传学研究，为传统的人格研究提供了一个新的研究方向，也为人格的遗传与环境决定论提供了新的研究途径。虽然如此，在人格的行为遗传学研究中，遗传和环境的相关和交互作用如何、遗传怎样作用于人格发展，遗传对不同人格特质之间的相互影响有怎样的作用，怎样寻找影响人格的特定遗传基因，怎样认识这些基因，怎样揭示基因作用于人格的根本机制等，这些问题都是行为遗传学在未来人格研究中必须加以回答和解决的。

参考文献

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13 Caspi A, Sugden K, Moffitt T E, et al. Influence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene. Science, 2003, 301: 386～389

14 O′Connor T G, Caspi A, DeFries J C, et al. Genotype-environment interaction in children′s adjustment to parental separation. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 2003, 44(6): 849～856

ON THE STUDY OF BEHAVIORAL GENETICS IN PERSONALITY

Zhang Lihua1,2, Song Fang2, Zou Qun2

(1 Research Center of Psychology and Behavior in Tianjin Normal University, Tianjin 300074; 2 School of Tian Jiabing Education，Liaoning Normal University，Dalian 116029）

Abstract

遗传学和分子研究范文第2篇

3月10-12日，由中国农业科学院作物科学研究所主办、国家谷子糜子产业技术研发中心承办的首届国际谷子遗传学会议在北京召开。来自中国、美国、英国、巴西等9个国家和地区的200余位科学家和研究人员，围绕“推动谷子成为禾本科功能基因组研究的模式植物”这一主题，对国际谷子遗传学研究领域的最新研究成果进行了充分而广泛的交流，为推动今后更加深入的合作奠定了坚实基础。

农业部副部长、中国农科院院长李家洋出席会议开幕式并致辞。他说，模式生物在引领重要的科学发现和先进研究手段的不断进步方面扮演着十分重要的角色。通过对果蝇、线虫、小鼠、豌豆、拟南芥、水稻、玉米等模式生物的系统研究，逐步奠定了今天遗传学发展的知识框架和理论基础，为解决人类健康、促进生物产业、保障农业生产和粮食安全提供了重要的科学保障。随着社会进步和人类需求的不断提升，需要不断推动遗传学的深入发展，为解决更多的理论和实际需求问题提供依据。谷子与玉米、高粱、甘蔗、珍珠粟、糜子、柳枝稷等禾谷类粮食、能源作物近缘，具有抗旱、耐瘠薄、高光效以及基因组小、生育期短等突出优势。通过以谷子为模式开展功能基因研究，不仅可以弥补相关作物基因组复杂、植株高大和繁殖期过长的不足，而且可为解决多年来难以解析的抗旱和C4光合作用的遗传分子机理提供全新的思路。

李家洋指出，目前谷子遗传学研究仍然处在起步阶段，还面临着诸多技术挑战，遗传转化效率有待进一步提高，亟需构建完整全面的遗传信息数据库，筛选构建一批核心的研究群体和突变体库。此次与会专家就谷子遗传信息网站的构建、统一规范的操作规程编写、谷子遗传学国际学术委员会的建立等问题开展了热烈的讨论并达成了积极共识，必将对禾本科黍亚科粮食和能源作物的发展带来新的契机。

据大会执行主席、中国农科院作科所研究员刁现民介绍，我国是谷子的起源地，也是世界第一大谷子主产国，种植面积占世界最大的80%。但长期以来谷子未受到国际科学界的关注，其遗传学研究相对滞后。进入21世纪以来，谷子因其独特的优势而逐步受到国际遗传学界的高度重视，迅速发展成为功能基因组研究新的候选模式作物。英国、德国、日本、澳大利亚、巴西等国家均启动了谷子和狗尾草遗传学研究。以中国农科院作科所国家谷子糜子产业技术研发中心为主的中国科学家充分利用丰富的资源优势，在谷子基因组测序、单倍型图谱构建、全基因组重要性状关联分析、数据库构建等研究方面处于国际领先地位，有力推动了世界谷子遗传学的研究进程。

遗传学和分子研究范文第3篇

关键词：茄子（Solanum melongena L.）；果实性状；遗传；分子标记；基因定位

中图分类号：S641.1；S336 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）05-1089-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.05.001

Research Progress on Inheritance and Molecular Breeding of Fruit Traits in Eggplant

WANG Qian，ZHU Shi-nong，CUI Qun-xiang，ZHANG Ai-hui，WANG Chang-yi，LIU Wei-dong

（Department of Horticulture， Jinling Institute of Technology， Nanjing 210038，China）

Abstract： In this review， inheritance affecting eggplant（Solanum melongena L.） fruit traits was summarized. Moreover， the paper focused on molecular markers， construction of genetic map and relative gene mapping on fruit traits of fresh eggplant. Lastly， the direction of future research on the field was prospected.

Key words： eggplant（Solanum melongena L.）； fruit traits； inheritance； molecular markers； gene mapping

茄子（Solanum melongena L.）属于茄科茄属，是世界各地广泛栽培的一种蔬菜作物，起源于亚洲南部热带地区。一般认为中国是茄子的第二起源地及次生演化中心，于1 500年前传入中国，拥有丰富的品种资源[1]。茄子不仅具有较高的营养价值，且食用方法也多种多样，是一种可以鲜食加工结合、周年供应、经济实惠的大宗蔬菜，深受广大消费者的欢迎。但与其他茄科蔬菜作物番茄、马铃薯、辣椒相比，茄子基础理论方面的研究比较薄弱，近些年来这方面的研究开始受到重视。

茄子主要的形态性状为叶、茎、花、果实，其中果实性状最为典型[2]。《中国蔬菜品种志》中茄子品种分类也主要依据果实形态将其分为圆茄、卵茄、长茄等类型。由于各地生态环境及消费习惯不同，茄子栽培品种形成了不同的生态类型和市场消费区域[3]。果实性状是影响消费者对茄子购买需求的主要因素之一，因此育种工作者都在积极利用新资源和新技术对茄子果实主要性状的遗传规律进行研究与分析[4]。本文对茄子果实性状的遗传规律等进行了综述，重点阐述了茄子果实性状的分子标记以及相关性状基因的定位研究现状，并对茄子果实性状以后的研究方向进行了展望。

1 果实品质性状遗传规律

1.1 果色及果萼色性状

在茄子的育种改良中，茄子果实的颜色是一个重要的品质性状。花青素是构成茄子果实的主要色素，属类黄酮化合物。早在20世纪初国外便有学者对茄子花青素进行了初步的遗传研究，Tatebe[5，6]第一次提出控制茄子果实颜色形成的遗传因子（基因）包括6个，分别为C、P、D、G、Gv和Puc，其中C、P和D是主效基因，调控花青素的形成，G和Gv为控制前期果实中叶绿素的形成因子，Puc调控位于花萼下部的色素形成。随后Janick等[7]发现了一个与D紧密连锁的互补基因，命名为X。Tigchelaar等[8]研究发现一个新的可抑制花青素合成的基因（Y），以及调控花药形成花青素条纹的基因（Sa），因此Tigchelaar等[8]指出控制茄子花青素形成的基因共计9个。并通过配制杂交组合进一步验证了不同基因的功能，例如D基因有4个等位基因（D、d、dt和dw），P基因有3个等位基因（P、p和pw），而Y基因只有两个等位基因（Y和y）。这些基因的不同组合使得成熟茄子果实表现出不同颜色。

李锡香等[1]将茄子果色分为白、白绿、绿、橘红、浅紫、鲜紫、紫红和黑紫共计8类。刘进生等[9]按照质量性状遗传的方法对茄子果色进行了研究，结果表明深紫色对非紫色为不完全显性。育种实践中果色遗传表现出连续变异的特点，呈现出许多中间型过渡色，应为数量性状。

近些年来中国学者通过多世代联合的数量性状分离分析法，对茄子果色遗传规律进行了研究。庞文龙等[10]以3个果色不同的茄子栽培种自交系为试验材料，通过P1、P2、F1、B1、B2和F2六世代联合分析法，得出茄子果色遗传为多基因控制的数量性状，其遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型（E模型）；主基因遗传力为35.5%～98.4%，遗传力较高；多基因遗传力较低，为0～57.7%。惠云芝等[11]发现茄子果皮红色素在各亲本间的一般配合力、各组合间的特殊配合力存在显著差异，显性基因起主要作用，其狭义遗传力较低，不利于早代进行选择。

在果菜类蔬菜中，茄子的果萼可以食用，并得到许多消费者的偏爱，因此果萼作为茄子果实表型标记性状也具有重要研究价值。中国传统的地方品种果萼颜色与果皮颜色较为一致，近些年从国外引进的绿萼黑紫色果皮品种丰富了消费市场，同时也给育种者提出了更高的品质要求。目前关于果萼色的遗传研究较少，乔军等[12]以绿色和紫色两个果萼色差异显著的茄子高代自交系为试验材料，研究茄子果萼色性状遗传规律。结果表明，杂种F1果萼色为中间型偏向于紫色亲本，紫色对绿色为部分显性。F2分离群体的果萼色级值次数呈单峰偏态分布，说明茄子果萼色为多基因控制的数量性状；茄子果萼色性状符合E-0遗传模型，两对主基因的效应都以加性效应为主，且第一对主基因占主导地位，且在F2世代中遗传率高达96.84%，因此对其改良可在育种早期F2代进行选种。

1.2 果形性状

果形形成与果实生长发育密切相关，同时果实形状也是茄子品质评价、分类及定级的重要考核标准。果形分类一般根据相似几何形状或象形描述来区分，李锡香等[1]将茄子果形分为11类，分别为扁圆、圆球、高圆、卵圆、长卵、短筒、长筒、长条、线形、短羊角和长羊角。在实际果形评价中常用指标为果实纵径、果实横径和果形指数（果实纵径与横径的比值）。

茄科作物中果形遗传多数符合主基因-多基因的复合遗传模型，如番茄[13，14]和辣椒[15]。关于茄子果形性状的遗传分析研究报道较少。黄锐明等[16，17]以两个茄子自交系为材料对果长和果径的遗传效应进行了研究，结果显示其均属于数量遗传，符合加性-多基因模型，且以加性效应为主。并指出控制果长的最少基因数目为3对，控制果径性状的最少基因数目为4对，两者狭义遗传力分别为71.01%和61.45%，说明其受环境因子的影响较小，可以在早世代进行选择。乔军等[18]指出茄子果形性状符合D-2遗传模型，即符合1对加性主基因+加性-显性多基因模型；主基因遗传力以F2代最高（组合Ⅰ可达52.70%），多基因遗传力B2代最高（组合Ⅱ可达66.25%）。茄子果形性状遗传总体表现出多基因遗传特征，果形选择效率在F2代中最高。果形主要受加性基因控制，在育种工作中要重视亲本果形的选择，便于充分利用基因的累加效应。

1.3 果脐性状

茄子果脐是指花脱落后的痕迹，若痕迹太大会影响果实表面光滑度，对茄子外观品质产生影响，目前关于该方面研究报道较少。王利英等[19]考查了果形指数、果实横纵径、单果质量以及果肉颜色与果脐面积的相关性。结果表明，果形指数和果脐面积呈显著负相关，果肉颜色与果脐面积呈显著正相关，相关系数分别为-0.463和0.446。并进一步通过通径分析指出，横径对果脐面积的正向直接作用最大，纵径通过果形指数对果脐面积有着较大的正向间接作用，果肉颜色对果脐面积的直接作用最小。因此，选择果形指数高和纵径大的材料可以提高对小果脐的选择效率。

2 茄子遗传图谱构建的研究进展

通过遗传规律分析可以大致了解影响茄子果实性状形成的基因间相互作用，但若需深入研究各基因在染色体上的位置及功能，则需进一步利用分子生物学相关研究方法才能实现。遗传图谱的构建是遗传学基础研究的一个重要组成部分，对基因的定位和克隆具有重要的意义，并可为育种工作提供指导。茄子遗传图谱构建工作国外较早开始研究。Nunome等[20]构建出第一张茄子遗传图谱，随后Nunome等[21]又以育种品系EPL-1×WCGR112-8的168个F2为作图群体，构建了较完整的茄子遗传图谱。该图谱包括181个位点（88个RAPD和93个AFLP标记），包含21条连锁群，图谱全长为779.2 cM，平均图距为4.9 cM；Doganlar等[22]利用RFLP探针（来自番茄的cDNA、基因组DNA和EST）构建了较为饱和的茄子比较遗传图谱，该图谱包含12条连锁群，图谱全长为1 480 cM，共233个标记，同番茄遗传图谱有很好的共线性，该图谱是国际上公认的茄子参考图谱。

Sunseri等[23]以抗黄萎病材料和感病材料为亲本创建F2作图群体，构建了一张包含有13个连锁群的遗传图谱。该图谱包括117个RAPD标记和156个AFLP标记，全长736 cM。曹必好等[24]以F2群体构建了一张RAPD连锁图谱，该图谱包括12个连锁群，总长度651.2 cM，包含77个标记，平均距离为8.57 cM。Wu等[25]利用第二代保守的直向同源序列标记集（Conserved ortholog set Ⅱ， COSⅡ）对照参考图谱构建了一张包含有110个COSⅡ标记的较为饱和的同线性茄子图谱，连锁群数目与茄子染色体数相等，连锁群编号与茄子基因组参考图谱对应，为E01-E12，这极大地促进了茄科作物比较基因组学的研究。

乔军[26]以两个栽培种茄子高代自交系106和113为亲本，利用F2群体构建了一张包括23个SSR标记和85个AFLP 标记共15个连锁群的遗传图谱。该图谱覆盖基因组长度1 007.9 cM，平均图距9.3 cM。Barchi等[27]结合RAD-Seq技术，利用‘305E40’ב67/3’组合构建了一张包含有415个RFLP和SNP标记的饱和遗传图谱，该图谱共有13条连锁群，其中12条主要连锁群均具有锚定标记，从而可以使得图谱与茄子参照图谱很好地对应起来。Fukuoka等[28]利用两个F2作图群体整合出一张高密度遗传图谱，该图谱包含12条连锁群，图谱全长1285.5 cM，共包含952个DNA标记，其中313个SSR标记，623个SNP标记和InDel（Insertion/deletion polymorphisms）标记。623个SNP和InDel标记主要来自于EST和茄科作物直向同源序列，其中326个标记具有很好的保守性可以定位到番茄遗传图谱上。Frary等[29]报道指出已构建一张饱和遗传图谱，包含了850多个AFLP，RFLP和COS Ⅱ标记，平均图距为1.8 cM，对于后续进行数量性状位点（Quantitative trait loci， QTL）定位提供了良好的基础。

随着茄科作物基因组学研究的快速发展，开发的新型分子标记越来越多，茄子遗传图谱也越来越饱和。但目前构建图谱所采用的群体均为F2群体，是非永久性群体。使得已构建的图谱在实验室间交流和共享较为困难，图谱整合和利用受到限制，同时很难对茄子数量性状进行多年的基因定位。

3 茄子果实性状相关QTL定位研究

茄子果实性状多为数量性状，受QTL和环境因子的共同作用，因此在茄子果实品质的育种中，可以把控制相应性状的多个QTL先行定位，找出主效QTL，再用基因聚合的方法把多个主效QTL导入到同一个自交系或品种中，就可不受时空限制，提高育种效率。

3.1 与果色相关的QTL定位

茄子果实颜色的决定色素主要包括花青素和叶绿素。其中花青素主要分布在茄子表皮的液泡中，随着其种类和浓度的不同，使得果皮呈现从橘红过渡至黑紫的不同颜色。叶绿素主要分布在亚表皮细胞层，决定绿色的产生[30]。因此茄子果色是由两种色素物质的组成、分布、浓度和环境因子共同作用决定的，是一个复杂过程。廖毅等[31]以具有不同果皮颜色的茄子及近缘种为材料，采用单株检测和混合品系法（Bulk segregant analysis，BSA）相结合筛选到一个与茄子紫红、紫黑果色相关的AFLP标记，分别命名为EioMi9-1和EioMi9-2，并将该共显性AFLP标记成功转化为SCAR标记，可以用于茄子果色分子标记辅助育种。利用BSA法筛选分子标记效率不高，近些年来学者们在遗传图谱构建的基础上，通过对不同群体F2代果色的表型分析，共定位到18个与果色形成相关的QTL（表1）。Doganlar等[32]和Frary等[29]分析群体相同，且均采用一年多点的试验方法，获得结果较为一致，如fap均位于第10条连锁群上。但fai和fc等定位结果不同，其原因可能是Frary等[29]是在Doganlar等[32]已做图谱基础上，进行进一步图谱饱和，增加了600多个标记，提高了作图和定位效率，因此可以寻找到更多QTL。

Barchi等[27]研究角度不同，主要是通过评价茄子植株各部位（如茎、叶、花和果实）中花青素含量，并确定相关QTL位置。其中共定位到6个控制果实花青素含量的QTL，分别位于第1、第2、第10和第12连锁群上，其中位于第10连锁群上的pedanE10a-ML可解释变异率最高为76.4%。

3.2 与果形相关QTL定位

茄科作物中番茄的果形遗传QTL及主效基因定位研究最为深入。Van Der Knaap等[33]分别将控制果形的QTL定位在第2，第3和第11条染色体上（表2），即lifs2、lifs3和lifs11，果长的QTL定位在第7染色体上（lifs7），其中lifs2和lifs7分别是调控果形ovate基因和sun基因的等位基因。番茄中ovate和sun这两个主基因控制果形指数，并都已实现了精细定位、基因克隆和功能验证。茄子果形QTL目前为止已经定位到20个，其中果实纵径长fl定位到11个QTL，果实横径长fd（乔军[26]命名为fw）定位到4个QTL，果形指数fs定位到5个QTL（表2）。位于第2和第7连锁群上的fl2.1、fl2.2、fl7.1以及fs2.1、fs7.1是否与sun和ovate存在共线关系尚不清楚，在以后的研究中可以通过其侧翼标记进行分子标记辅助选择和分子标记加密工作，实现果形QTL精细定位和基因克隆功能验证才可确定。此外，乔军[26]指出控制果形的许多QTL都在同一条染色体上聚集，可能是连锁的原因，也有可能是一因多效的结果，因为控制果长和果径的基因也会影响果形，这与Doganlar等[32]和Frary等[29]研究结果较为一致。

3.3 与果重、果萼等相关QTL定位

Doganlar等[32]和Frary等[29，34]对果实质量、坐果率、果实光泽度以及果萼刺等性状进行了研究，共定位到27个相关QTL（表3）。其中8个是控制果实光泽度（fglo）的QTL，7个是控制果重（fw）的QTL，6个是控制果萼刺（ftcp）的QTL，4个是控制果实有无条纹（fst）的QTL，2个是控制果实结实率（fset）的QTL。如上所述，两者所用分析群体相同，定位到的位点也较为一致，如fw2.1、fw9.1、ftcp6.1、fst4.1和fst10.1。但图谱中标记类型不同，尚不能确定是否为同一个数量基因座位点。随着茄科作物基因组学的发展，番茄、马铃薯测序工作的完成，可以通过借助与番茄等作物在基因组同线性关系，开发茄子QTLs上与果实性状相关的候选基因。

4 茄子分子育种存在的问题及展望

茄子是仅次于番茄和马铃薯的重要茄科作物，在世界蔬菜供给中占有重要的作用。但同番茄和马铃薯研究相比，茄子的分子生物学的研究较为落后，因此加强茄子分子育种的研究将有助于茄子遗传资源的利用、创新及新品种选育。目前茄子分子育种研究主要集中在单性结实、抗病和抗逆性等方面，其基因克隆、功能验证及定位易于研究。而对于数量基因控制的果实品质性状研究，国内分子水平研究还较为薄弱，国外也局限于几个研究组，尚未进行大规模研究。同时茄子的基因序列信息相对较少，但随着番茄全基因组测序的完成，将为茄子的研究提供一个全新的平台。此外，除番茄外其他茄科植物，如马铃薯、辣椒、烟草的测序，都将对茄子分子生物学研究有重大促进作用。借助其他茄科植物的序列信息，可以开发新型标记如SNP、InDel和COSⅡ等，用于茄子重要经济性状的分子标记、遗传资源遗传多样性分析、指纹图谱构建等。另外深入开展茄子与其他茄科植物间比较基因组学研究，分离茄子的重要功能基因，将不但有助于了解茄子的遗传机制，也有利于茄子的分子标记辅助育种实践。

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遗传学和分子研究范文第4篇

关键词：动物遗传学 动物科学 遗传检测 细胞遗传学 分子遗传学

中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.150

动物遗传学是动物科学专业的重要专业基础课程。遗传学具有基础理论抽象、逻辑思维强、知识面涵盖广等特点，是动物育种的理论基础。遗传学的基本概念和原理来自于生产、生活和科学研究的实践，遗传学实验是遗传学教学中重要的环节，是理论教学的深化和补充。近些年，随着遗传学的不断发展，取得了很多的进展，特别是随着分子生物学的发展，遗传学进入了全新的分子遗传学时代，较之之前的形态遗传学、细胞遗传学而言，分子遗传学更为抽象，因此，长期沿用下来的经典遗传学实验显然已经不能满足遗传学快速发展的需求，从而对遗传学相关实验课提出了更高的要求。

针对以上情况，结合我校动物科学专业设置的实际情况，经过长期的摸索和创新，我校动物科学学院近年来开始开设了实用遗传检测技术课程，学时120学时。主要通过实验制备和观察，使学生从细胞、分子及群体水平上掌握遗传学的实验操作方法；学会基本仪器设备的使用技巧；了解遗传学研究方法和手段，进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力，独立操作和创新能力及培养学生的动手能力。同时注意培养学生实事求是，严肃认真的科学操作和良好的实验习惯，为今后的工作和研究打下良好基础。本文将就本课程的设置进行综述，旨在为相关学科今后在遗传学相关实验课程的开设方面提供借鉴。

1 细胞遗传学篇

细胞遗传学是研究细胞中染色体遗传规律的学科。 同时也是在细胞层次上进行遗传学研究的遗传学分支学科。着重研究细胞中染色体的起源、组成、变化、行为和传递等机制及其生物学效应。

围绕细胞遗传学，设立了如下实验项目：①细胞培养。主要讲解细胞的体外培养原理、条件、技巧和注意事项。主要通过采集动物外周血培养2个周期，用以观察培养细胞在体外分裂情况；②培养细胞的同步化处理。主要讲解在体外培养条件下同步化处理的原理、条件、技巧和注意事项。处理培养细胞分裂中期同步化；③外周血淋巴细胞染色体标本制作。主要包括以下过程：收集细胞低渗处理固定涂片染色观察；④骨髓细胞染色体标本的制备。主要包括以下过程：秋水仙素处理取管状骨冲取骨髓细胞低渗处理固定涂片染色观察；⑤果蝇唾液腺染色体标本的制备。主要包括以下过程：培养果蝇三龄幼虫解剖分离唾液腺水解处理染色压片观察；⑥染色体显G带。主要包括以下过程：制备染色体标本片胰蛋白酶处理染色观察；⑦各种显微镜的调试实用实践。主要包括熟悉普通研究显微镜，相差显微镜，暗场显微镜，荧光显微镜的光路合轴、聚光器调焦、滤镜选用等操作；⑧染色体标本的观察照相。主要包括以下过程：显微镜下观察制备好的染色体标本片统计分裂相的比例数细胞染色体数选形态良好数目占众数的分裂相拍照；⑨染色体核型分析。主要包括以下过程：染色体照片photoshop软件裁剪整理同源染色体配对排序测染色体臂长计算相对长度和臂比。

2 分子遗传学篇

随着遗传学的迅猛发展，分子遗传学已经渗透到了遗传学的各个角度，分子遗传学也因此在教学中已经占有了相当大的比重。分子遗传学实验技术也成为研究者使用得最多的分析手段，这就进一步要求我们的实验教学也要适应遗传学的发展。

围绕分子遗传学，设立了如下实验项目：①动物组织（肌肉）中DNA的提取。主要包括以下过程：采集动物组织材料破坏细胞膜和核膜白和DNA分离抽提纯化DNA乙醇沉淀DNA检测DNA纯度和量；②动物性别鉴定。主要包括以下过程：提取动物组织DNAsry特异引物PCR扩增电泳判断；③DNA酶切电泳。主要包括以下过程：λDNA限制性内切酶酶切琼脂糖凝胶电泳检测；④动物来源物种鉴定。主要包括以下过程：样品采集基因组DNA提取PCR-RFLP琼脂糖凝胶电泳检测判断；⑤动物组织总RNA的提取。主要包括以下过程：样品采集RNA提取琼脂糖凝胶电泳检测；⑥Total RNA质量的检测及cDNA的制备。主要包括以下过程：紫外分光光度计检测Total RNA质量反转录cDNA检测；⑦microRNA指纹图谱技术（MTFP）在肉品质检测中的应用。主要包括以下过程：样品采集总RNA提取及检测cDNA的制备及检测PCR反应及检测PAGE电泳检测和分析；⑧PCR-RFLP鉴定ABO基因型。主要包括以下过程：毛囊（毛发）中总DNA的提取及电泳检测糖基转移酶基因片段扩增及电泳检测扩增片段限制性酶切及电泳检测。

遗传学是研究生物遗传和变异的科学。随着现代生物科学技术的发展，遗传学已成为生命科学领域中发展最为迅速的基础学科之一，而实验实践教学环节为培养学生的科学思维、探索思维和实践创新能力提供重要途径，并且可以提高学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力。遗传学实验技术和方法是遗传学建立和发展的基础，如今现代的遗传学实验技术已广泛渗透到生命科学的各个分支领域，并正在发挥其独特的作用。本文通过数名长期工作在遗传学本科教学一线的教师多年的教学实践经验，结合动物科学专业设置的特色，摸索了一套适合动物科学专业本科生实际的实验课教学体系，旨在为培养理论与实践兼备的高素质动物科学方向的本科生做出一定的贡献，也期望为国内同行遗传学教学相关实验课的开设提供一定的借鉴作用。

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作者简介：苏蕊，内蒙古农业大学动科院，内蒙古呼和浩特 010018

张燕军，内蒙古农业大学动科院，内蒙古呼和浩特 010018

遗传学和分子研究范文第5篇

关键词：人格，基因，遗传力，进化心理学

一、引言

越来越多的研究表明，几乎所有的人类的人格特质都会显著的受到基因的影响。虽然也存在着一些批评与质疑，但在这方面，现代社会科学研究如果不考虑遗传的影响，那么就很难对许多问题作出解释[1]。近年来，关于基因影响人格方面的研究大部分是描述性的和非理论化的，因此，就需要一个更大，更系统的框架将人格的行为遗传研究包括进来，一个可能的框架就是流行病学和进化心理学，同时也包括一些传统的人格（如，大五人格）和社会心理学。

二、人格特质

心理学者们使用很多方法来研究应该如何把人格概念化的问题。Hall和Lindzey （1970）提出了一种较为流行的解决的策略：同时给出各种理论，将他们分配到各个章节，比如，人格的精神分析理论，特质理论，人本理论等。许多这样的章节是从文字上来看待人格。这些理论经常能够很吸引人，并且有时能够深刻的反应人类的动机和行为。同样的，他们提供了一系列假设和和人格测量的方法。然而，他们没有将实证的研究整合，以支持或批判某个特定的人格理论。实证研究需要一定的理论的构架并且能够通过相应的方法来证明这个理论。在人格测量的构建方面，特质理论比其他的理论更加的活跃。

同时，Cattell率先将遗传-环境的分析应用与人格特质；他的多元降维分析是现代流行的模型适应方法的先驱。特质理论虽然在二十世纪六十年代受行为主义倾向的研究者的猛烈攻击，但特质理论不仅生存了下来，并且在理论领域[2]、应用领域都占到了非常重要的地位。

在这里所讨论的人格特质，是指内在的人类进化中"因果反应实体（causal agency）"的表现。人类以及其他高等生物体主要是由两种重要的力量进化而来的：自然选择和性选择。在进化中，人类的人格特质被设计成能够积极的和环境进行交互以保证其生存和繁衍。这可以看作是人格特质的原因，但它受到内在和外在近因刺激的影响、激活和调整。这种人格的因果活动的观点之前的研究就被提到过。Allport（1937）认为："人格是某种东西，同时也做了某些事情"。在人格，行为遗传学，进化心理学研究领域的一些理论和实证研究工作在逐渐的丰富这个感知性的论证。同时，分子遗传学也将会对此有很大的贡献。

三、进化人格心理学

将人格特质与进化心理学的模块观点相结合。可以推测，人格特质可能更像Tooby和Cosmides（1990）所阐述的， 它不是一个非常好的进化适应的过程。因为进化心理学者更多的关注人口层面上或者跨文化的进化机制，但忽视了个体的差异，因此我们可以在人格特质个体差异与进化适应之间进行一些讨论。

首先，在最基本的层面上，人类和其他的哺乳动物都有原始的情感-动机系统，我们都有愤怒，恐惧，性，抚育，好奇等心理机制[3]。我们可以假设这些系统都对每个不同的个体有不同的激活点和抑制点。这种不同是在一个较为宽泛的范围内稳定化的选择，并通过进化选择去除两个极端的结果。这些个体的差异参数存在基因上的差异。并且，基因的变化范围一定是在不能导致系统化的生殖劣势或优势的范围之内。从进化的角度看，个体差异的原因可能是：个体在一定的时间内不同的个体有不同的环境生态位；环境的改变；频率依赖（特质的价值在于有多少人有这种特质）。人类的一些明显过度的防御机制引起了研究者对"缺陷基因"的研究。运用信号检测理论和进化理论来分析这些机制，表现出全或无的防御机制的代价比可能受到的损害的代价要低，因此，最佳的心理防御系统一定会有许多的虚报。

在情绪-动机系统中，个体的差异并不是适应本身。早期人类的外部环境很大程度上是一个社会化的环境，这是进化适应发展的基本环境。在社会环境适应中，需要个体对他人的性格进行识别，比如：对方是一个可信的人还是一个骗子，攻击性还是顺从，稳定还是善变，愚蠢还是聪明。这种对个体差异的感知，处理，对应的行动在解决进化适应问题中发挥了非常大的作用。

进化过程塑造了人格，但并不说明直接对针对大脑的传统人格方面的研究是与此无关的。相反，一些进化学者非常看重脑损伤对他们理论的支持[4]。只有将人类大脑影像研究，与动物的脑损伤，激素调节，微电极控制的研究相结合，才能够对人格的模块-白板理论提出更有效的证据。

四、人格的遗传学基础

人格进化心理学成立的前提是人格是一个稳定的遗传因素，一些行为遗传学学者使用双生子在人格方面进行了研究。Eaves等人（1989）对Esysenck的三因素（P， E和N）的双生子研究的数据进行了元分析。他们对伦敦和澳大利亚的样本分析了P，E和N，环境对三个因素的影响接近于0。异卵双生子的遗传的相关性基本上正好是同卵双生子的一半，遗传力为外倾性0.58（n=536），神经质0.44（n=522），精神质0.46（n=515）。外倾性和精神质显示出了一定的非加和性（E=0.32，P=0.11）

领养研究和家族研究一般有较低的遗传力估计值。Loehlin （1981）对早先的使用人格问卷的家族研究进行回顾发现，兄弟姐妹间的相关性为0.17，父母与子女的相关性为0.14。如果相同的环境的影响可以忽略不计（见双生子研究），选择性婚配的影响非常有限（见之前的讨论），那么对遗传力的估计可以简单的将相关性加倍。并且对父母与子女的遗传力的估计很有能是低估的，因为无法对其在相同年龄的情况进行估计。Martin等人（2000）使用了一个非常大的兄弟姐妹样本（n=20415）用Eysenck的EPQ问卷对三个因素进行估计，发现其相关性为P=0.118，E=0.164，N=0.171，这与之前的研究是一致的。

五、结语

从经验和理论来看，行为遗传学的人格研究的确是复杂的，但同时，它与其他生物性特质的复杂程度没有差异。发展心理学家长期忽视进化和基因的作用，但也有一些研究者开始把行为遗传学考虑在他们的研究框架之内。双生子、普通家庭研究在行为遗传学和发展心理学中应该得到同等重要的考虑，对人格测量的研究方法也应该更加的多样化，并努力在行为遗传学和发展心理学两者的矛盾之中找到共同点。

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