谷物胚乳性状数量基因图的构建方法

论文摘要

谷物胚乳性状是决定谷物品质的一类重要性状。由于胚乳是由雌性的两个极核和雄性的一个精核受精发育而成的三倍体组织,因此胚乳性状的遗传基础要比通常的二倍体农艺性状复杂得多。尽管胚乳性状数量遗传模型的建立和应用极大地促进了谷物胚乳品质性状遗传研究的深化,然而,对于控制复杂胚乳性状的基因进行定位直到近年才被重视。虽然目前已发展了一些专用于胚乳性状数量基因座位（QTL）区间作图的统计方法,但仍存在以下两个主要问题:一是现有的基于最小平方估计实现的胚乳性状QTL作图方法未能考虑标记基因型内QTL方差的异质性和QTL基因型的混合分布特性;二是现有方法无法估计胚乳性状的两种显性效应。 本研究根据三倍体胚乳性状的数量遗传模型,发展出两种专用于胚乳性状QTL区间作图的极大似然分析方法。方法Ⅰ是以分离群体中各植株的分子标记基因型以及植株上若干粒种子胚乳性状的单粒观察值为数据模式进行QTL分析;方法Ⅱ则是以分离群体中各植株的分子标记基因型以及植株上若干粒种子胚乳性状的平均值为数据模式采用基于平均值混合分布理论的极大似然方法进行QTL分析,其中方法Ⅱ又提供精确和近似两种算法。 方法可行性和有效性通过计算机模拟数据分析进行验证。模拟研究结果表明: （1）在QTL的被发现能力上,两种方法均具有较高的统计功效。例如,即使只有50个F2植株、每一植株测定5粒胚乳,遗传力仅有10%的QTL,其被发现能力在方法Ⅱ也高达85%以上,而在方法Ⅰ则高达92%。 （2）随着样本容量和QTL遗传力的提高,两种方法对QTL位置和效应估计

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 0 引言
• 0.1 二倍体数量性状QTL定位主要方法及其特点
• 0.2 谷类作物胚乳品质性状遗传特征
• 0.3 构建三倍体胚乳性状基因图谱的主要方法及特点
• 0.4 本研究的意义
• 1 统计方法
• 1.1 基于单粒观察值的胚乳性状QTL作图的极大似然方法
• 1.1.1 胚乳性状的数量遗传模型和统计模型
• 1.1.2 QTL遗传效应的极大似然估计
• 1.1.3 QTL的似然比测验
• 1.2 基于株平均值的胚乳性状QTL作图的极大似然方法
• 1.2.1 胚乳性状株平均值的统计模型
• 1.2.2 QTL效应极大似然估计的精确算法
• 1.2.3 QTL效应极大似然估计的近似算法
• 1.2.4 QTL的似然比测验
• 2 模拟研究
• 2.1 基于单粒观察值的胚乳性状QTL作图方法的模拟研究
• 2.1.1 模拟设置
• 2.1.2 考察指标
• 2.1.3 模拟结果
• 2.2 基于株平均值的胚乳性状QTL作图方法的模拟研究
• 2.2.1 模拟设置和考察指标
• 2.2.2 模拟结果
• 3 讨论
• 3.1 关于单粒观察值的胚乳性状QTL作图方法
• 3.2 关于株平均值的胚乳性状QTL作图方法
• 3.3 下一步研究设想
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的研究论文