论文题目: 种质资源核心库构建方法的研究及其应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 徐海明
导师: 朱军
关键词: 种质资源,核心种质,遗传多样性,分子标记,数量性状,聚类分析,遗传距离,主成分分析,混合线性模型
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 核心种质是资源收集库的一个代表性子集,具有最小的遗传冗余,用最少的样品量最大限度地保存整个群体的遗传多样性及结构,核心种质的研究对种质资源的高效管理、促进遗传多样性的利用至关重要。核心种质构建的关键是准确地评价材料间的遗传差异以及合理的抽样策略。本文用陆地棉种质资源数据资料为实例,比较研究不同抽样策略构建核心种质的遗传多样性保有量;构建了海岛棉纤维性状核心种质库;提出了整合数量性状和分子标记信息构建核心种质的两种统计策略,并对大豆种质资源数据资料进行实例分析。主要研究内容和结论如下: 1.采用包括环境效应、行效应、列效应、基因型效应、基因型×环境互作效应的混合线性模型分析陆地棉种质资源试验资料,预测5个纤维性状(2.5%跨长(mm)、整齐度(%)、强度(gf/tex)、伸长度(%)、麦克隆值)的基因型效应值。用基因型值计算基因型间的马氏距离,并采用不加权类平均法进行聚类。根据树型图,确定合理的分类水平,将群体分成若干不同的类群。计算各基因型的标准偏离度,在各类群内按确定的比率,选取标准偏离度大的样品构建核心资源库。用均值、方差、极差和变异系数评价核心种质的遗传变异保有量,结果表明所获得的48个基因型核心资源能保存原有收集的遗传多样性,偏离度取样法构建核心种质切实可行。 2.根据Hu等(2000)提出的多次聚类构建核心种质的程序,采用2种遗传距离(马氏距离和欧氏距离)、7种系统聚类方法(最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、加权配对算术平均法、离差平方和法)、3种抽样方法(随机取样法、优先取样法、偏离度取样法)构建陆地棉纤维性状核心子集,用均值、方差、极差和变异系数4个指标比较不同结合方式(遗传距离、聚类方法、抽样方法)构建核心种质的优劣。结果表明:马氏距离优于欧氏距离;采用最短距离法进行多次聚类构建核心种质时,优先取样法和偏离度取样法具有相似的构建效率,构建的核心种质具有相对较大的遗传变异,优先取样法有利于保存具有性状极端表现的材料;最短距离法构建的核心种质能极显著地增加性状的方差和变异系数,使核心种质的方差和变异系数最大化,是构建核心种质的较好系统聚类方法,其次分别是中间距离法、重心法、类平均法。 3.对304份海岛棉多年份试验资料,采用包括环境、基因型、基因型×环境互作效应的混合线性模型及AUP法无偏预测各个体纤维性状基因型值,用基因型值计算马氏距离,采用多次聚类构建核心种质库。首先,在20%抽样比率下通过比较各子集的均值
论文目录:
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 核心种质的概念及功能
2.2 种质资源的田间试验设计与混合模型分析
2.3 核心种质的研究内容
2.3.1 核心种质的抽样策略
2.3.2 核心种质的抽样比率
2.3.3 核心种质的评价
2.4 分子标记在种质资源研究中的应用
2.5 核心种质的研究现状与存在问题
2.5 核心种质的应用
3 构建核心种质库的统计方法
3.1 种质资源田间试验的统计分析模型
3.1.1 按田间行列编号顺序种植基因型的试验设计
3.1.2 完全随机区组的田间试验设计
3.2 混合模型的统计分析方法
3.2.1 性状方差、协方差的估计
3.2.2 基因型效应值的预测
3.3 遗传距离的计算
3.3.1 基于数量性状的遗传距离
3.3.2 基于分子标记的遗传距离
3.3.3 整合数量性状、分子标记信息的遗传距离
3.3.3.1 第一种整合策略
3.3.3.2 第二种整合策略
3.4 群体的分类及核心种质的抽样
3.4.1 聚类方法
3.4.2 抽样方法
3.5 群体的多样性评价
3.5.1 数量性状的多样性评价
3.5.2 分子标记的多样性评价
4 陆地棉种质资源试验资料的分析
4.1 试验设计与分析模型
4.2 偏离度取样构建核心种质库
4.3 不同遗传距离、聚类、抽样方法构建核心种质的比较
4.3.1 两种遗传距离构建核心种质的比较
4.3.2 不同抽样方法构建核心种质的比较
4.3.3 不同系统聚类方法构建核心种质的差异比较
4.4 讨论
5 海岛棉(Gossypium barbadense L)纤维品质性状核心种质的构建
5.1 试验设计
5.2 核心库的构建和评价
5.3 结果分析
5.3.1 性状的方差分析
5.3.2 构建策略的筛选
5.3.3 取样比率的筛选
5.3.4 核心库的评价
5.4 讨论
6 整合分子标记和数量性状构建核心种质
6.1 第一种整合策略的实例分析
6.1.1 分子标记多样性分析
6.1.2 数量性状遗传多样性分析
6.2 第二种整合策略的实例分析
6.2.1 分子标记多样性分析
6.2.1 数量性状遗传多样性分析
6.3 讨论
6.3.1 构建核心种质的性状
6.3.2 两类遗传距离的关系
6.3.3 连续型和离散型变异数据的整合策略
6.3.4 不同数据构建核心种质的特性
6.3.5 核心种质的多样性指标及评价
8 参考文献
9 附录:攻读博士期间发表和撰写的主要论文
发布时间: 2005-07-22
参考文献
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