在染色体上的标记平均间隔不大于20cM。如果构建连锁图谱的目的是为了进行主基因的定位，其平均间隔要求在10～20cM或更小。用于QTL定位的连锁图，其标记的平均间隔要求在10cM以下。如果构建的连锁图谱是为了进行基因克隆，则要求目标区域标记的平均间隔在1cM以下。
不同生物基因组大小有极大差异，因此满足上述要求所需的标记数是不同的。以人类和水稻为例，它们的基因组全长分别为3.3×106kb和4.5×105kb，如果构建一个平均图距为0.5cM的分子图谱,则所要定位的标记数就要分别达到6600和3000个。几种生物不同图谱饱和度下所需定位的标记数如表3.2所示。
表3.2 遗传图谱达到特定饱和度所需的标记数
生物 基因组大小 图 谱 饱 和 度
(kb) (cM) kb/cM 20cM 10cM 5cM 1cM 0.5cM
人类 3.3×106
3300 1000 165 330 660 3300 6600
水稻 4.5×105
1500 300 75 150 300 1500 3000
玉米 2.5×106
2500 1000 125 250 500 2500 5000
拟南芥 7.0×104
500 140 25 50 100 500 1000
番茄 7.1×105
1500 473 75 150 300 1500 3000
Tanksley等(1988)以假设拥有12条染色体，每条长100cM，全长1200cM的生物为例，研究了所需标记数与图谱饱和度之间的关系，发现影响所需标记数的主要因素有两个。一个是标记间的平均距离，即图谱总长度除以定位的标记数，它反映了标记图谱的平均密度。对于染色体全长1200cM的生物，如果定位了120个标记，则标记间的平均距离为10cM。另一个因素是标记间的最大距离。标记在基因组上的分布是不均匀的。即使在一张平均
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密度很高的图谱上，仍然可能存在较大的间隙区。例如，据理论推算，如果用于作图的标记是随机选择的，则当标记平均距离为1cM时，仍有可能存在10cM的间距。而若要将最大可能间距从10cM减小到5cM，则需要另外增加1000个标记。因此，通过提高图谱平均密度的方法来缩小最大标记间距是很困难的。在实际研究中，为了填补间隙，应有针对性地在间隙区上寻找标记，或寻找该间隙所在区域上有差异的亲本构建作图群体。
没有一种标记在基因组中分布是完全随机的。如着丝粒区通常以重复序列为主，因而以单拷贝克隆为探针的RFLP标记就不可能不覆盖这些染色体区域。从这一点考虑，利用特性上互补的不同DNA标记进行遗传作图，将有助于提高遗传图谱的饱和度。
三、DNA标记连锁图与经典遗传连锁图的整合 从1987年报道玉米和番茄的RFLP遗传图谱以来，具有重要经济价值的栽培植物几乎都已构建了以RFLP为主的DNA标记遗传图谱，其中水稻分子图谱上所定位的RFLP标记数已超过2000个（Harushima et al. 1998）。为了充分利用现有的分子和遗传的信息，必须将分子遗传图谱与经典遗传图谱结合起来，成为一张综合的遗传图谱。将两类遗传标记综合到一张遗传图谱中去，不仅是重要经济性状准确定位的需要，也是以图位克隆方法分离目的基因的需要。但是，由于两类图谱的构建是相互独立的，使用的作图群体是不同的，且它们之间缺乏共有的遗传标记，因而整合起来并不容易。另外，经典遗传图谱本身就是一张依据许多由不同研究者利用不同作图群体在不同条件下完成的实验结果而绘制成的综合图谱，其中有的标记基因间的相对位置不一定十分精确，因此，在与分子图谱整合时，不能简单地根据标记间的相对图距进行推论。
鉴于上述原因，分子图谱与经典图谱的整合只能通过将传统的遗传标记基因一个一个地定位到分子图谱中去的策略来进行。为此，可以选择各种传统的遗传标记材料来建立作图群体，并用
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适当的方法快速地找到与传统的遗传标记紧密连锁的分子标记（参见第四章），再根据分子标记在分子图谱上的位置来确定传统遗传标记的位置。在栽培植物中，水稻的经典连锁图谱和分子连锁图谱的整合工作进展较快，这主要受益于水稻在经典连锁图谱上的长期累积性工作，目前至少已将47个形态标记和11个同工酶标记定位到了分子连锁图上（Causse等1994）。
第五节 比较作图
比较作图（Comparative Mapping）就是利用一种物种的DNA标记对另一物种进行遗传或物理作图。比较作图的分子基础就是物种间DNA序列尤其是编码序列的保守性。通过比较作图可揭示不同物种基因组或基因组区域同线性或共线性的存在，从而了解不同物种基因组结构的相似性及基因组进化的历程。所谓同线性是指定位在一个物种的染色体上的两个或多个标记又被定位于另一物种的同源染色体区域上，但这些标记间的相对排列顺序可变化；而共线性则指定位在同源染色体区域上的标记，其标记间的相对排列顺序是保守的。
比较作图始于人-鼠间的基因组同源性比较。至今许多植物之间也进行了比较作图研究，如番茄、马铃薯和辣椒(Tanksley et al. 1988；1992)；水稻、小麦和玉米(Ahn et al. 1993；1994)；小麦、大麦和黑麦(Devos et al. 1993)；高粱和玉米(Pereira et al. 1994)；拟南芥和芸苔属(Kowalski et al. 1994)以及大麦和水稻(Maroof et al. 1996)等。Moor等(1995)对水稻、小麦、玉米、谷子、甘蔗及高粱等6种主要禾本科物种的比较作图研究表明，这些禾本科植物基因组的保守性可归结到水稻基因组的19个连锁区段上，由这19个区段可实现对所研究的全部禾谷类作物进行染色体的重建，并可构成一个禾谷类作物祖先种的染色体骨架。可见，比较作图研究已使得传统的植物遗传学突破了物种的框架限制，发展成了新的统一遗传学。
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通过比较作图的研究可显著增加各种物种中可供利用的遗传标记的数量，这对遗传研究较为滞后的物种来说显得十分重要。另外，利用比较作图法还可能根据已定位在某个物种中的新基因，在其它近缘物种的染色体同源区域定位相同的基因，这将大大提高基因定位的效率。随着某些物种的基因组全序列的测序完成，比较作图研究也将随之进入一个新的时代，即可直接在核苷酸序列水平上对不同物种的基因组进行比较分析，从而对生物的遗传本质达到更深刻的了解。
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