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利用复合性状开展QTL作图的有效性研究

作　者: 王玉
导　师: 吕文彦；王建康
学　校: 沈阳农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 构成性状复合性状检测功效假阳率
分类号: S336
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

对2个或2个以上性状(为方便起见称为构成性状)进行简单的和、差、积、商等代数运算所得到的指数称为复合性状,复合性状在育种中有广泛的应用,用于同时选择影响2个或多个性状的有利基因和基因组合。然而,当利用复合性状进行QTL作图时,其作图结果常常与构成性状的作图结果不完全一致,有时甚至会发现一些复合性状独有的QTL。截至目前,人们对复合性状是否适宜于QTL作图、复合性状和构成性状QTL作图结果差异的原因、以及复合性状独有QTL的真实性尚缺乏研究。本研究利用5类(遗传模型A-独立遗传模型,遗传模型B-控制2个构成性状的QTL是独立遗传的,遗传模型C-控制2个构成性状的QTL同时位于不同的2条染色体上,遗传模型D-控制构成性状Ⅰ的2个QTL与控制构成性状Ⅱ的1个QTL是连锁的和遗传模型E控制2个构成性状的4个QTL均位于同一条染色体上)共29个结构各异的遗传模型以及4个以真实群体作图结果为基础构建的遗传模型,通过模拟方法来研究复合性状QTL作图的有效性,探讨被复合性状检测到而没有被构成性状所发现的复合性状独有QTL的真实性。主要研究结果如下：1、假定2个构成性状分别出2个QTL控制,影响复合性状QTL可能到达4个。功效分析结果表明,在独立遗传模型的模拟结果中,构成性状QTL的检测功效高于连锁遗传模型中构成性状QTL的检测功效,且构成性状QTL的检测功效均大于复合性状QTL。在连锁遗传模型的模拟结果中,构成性状QTL的检测功效仍然高于复合性状,且随着QTL之间的连锁距离的增大,构成性状和复合性状QTL的检测功效有增加的趋势。在2类虚拟遗传模型的模拟结果中,复合性状的假阳率均高于构成性状。2、以真实群体为基础的模拟结果表明,那些被构成性状和复合性状同时发现的QTL,在构成和复合性状中的检测功效相当,但是那些仅被构成性状发现而没有被复合性状发现的QTL,在复合性状中的检测功效均较低。玉米RIL群体中差性状和商性状的假阳率明显高于和性状以及积性状；水稻F2群体中和性状以及积性状的假阳率明显高于差性状和商性状。3、复合性状具有较复杂的遗传结构,使用复合性状作图会使QTL的数量明显增加,影响数量性状的QTL数量的增加会给遗传背景的控制带来不便,因而会降低QTL作图的效率,同时也会降低单个QTL所能解释的表型变异；与构成性状相比,复合性状中会产生基因之间的高阶互作,使QTL之间的连锁关系变得复杂化。复合性状遗传结构的复杂化会降低QTL的检测功效,同时使得假阳率有所升高。4、在遗传模型A和B中,复合性状的遗传力与构成性状的遗传力相似或略低一些。在遗传模型C、D和E中,与构成性状相比,和性状以及积性状的遗传力高于构成性状,而差性状和商性状的遗传力低于构成性状,且和性状以及积性状的遗传力明显高于差性状和商性状。在真实群体为基础的研究中,复合性状遗传力的变化趋势基本与上述29个假定的遗传模型一致,除此之外,真实群体中一些一因多效QTL也会引起遗传力的变化。5、真实群体中发现的复合性状独有的QTL可能是构成性状中某些不显著的微效QTL,也可能是假的QTL,所以我们要谨慎使用复合性状进行QTL作图。但这并不妨碍育种中利用复合性状同时选择影响多个性状的有利基因。

利用复合性状开展QTL作图的有效性研究

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