基于NCIII和TTC设计的胚乳性状QTL作图方法

论文摘要

谷类作物的胚乳是由母本的两个极核和父本的一个精核受精发育而成的三倍体组织。由胚乳中的化学组分的物理性质或化学性质决定的一类性状称为胚乳性状。由于胚乳性状与谷物的籽粒品质息息相关,因此,胚乳性状的遗传研究是谷物品质改良的重要基础。目前,虽然已经报道了一些适合于三倍体胚乳性状的QTL作图方法,包括基于单粒胚乳观察值以及胚乳性状平均值两种数据模式的QTL分析方法。然而,在已有基于胚乳性状平均值的QTL作图方法中,或无法区分胚乳QTL的两种显性效应,或涉及到的杂交工作量太大。为此,本文根据三倍体胚乳性状的遗传模型,提出基于NCIII以及TTC两种遗传设计的胚乳性状QTL作图新方法。方法的可行性和有效性通过计算机模拟数据进行分析验证。模拟研究供试因素包括:QTL遗传力、F2群体植株数以及每家系混合样品测定的胚乳数。考察指标包括:QTL的统计功效以及QTL位置和效应估计的准确度和精确度。模拟分析结果表明:(1)两种设计均有较高的QTL统计功效,在供试的大多数处理下,即使QTL的遗传力只有5%,其被发现能力也可达至100%。但相对来说,TTC设计的QTL统计功效高于NCIII设计。(2)两种设计均可有效区分胚乳QTL的各种遗传效应。但相对来说,基于TTC设计的胚乳QTL作图方法,无论是在QTL的位置估计,还是效应估计上,均优于NCIII设计,虽然这一优势随着QTL遗传力的提高以及样本容量的增大而有降低的趋势。

论文目录

• 符号说明
• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 谷类作物胚乳性状的遗传特征
• 1.2 胚乳性状的数量遗传模型
• 1.3 三倍体胚乳性状QTL 作图的主要方法及特点
• 1.3.1 最小平方法
• 1.3.2 迭代重新加权最小平方法
• 1.3.3 极大似然法
• 1.4 本文主要研究内容
• 2 统计方法
• 2.1 基于平均值的胚乳性状的统计遗传模型
• 2.2 基于NCIII 设计的胚乳性状的遗传组成及其平均数
• 2.3 基于TTC 设计的胚乳性状的遗传组成及其平均数
• 2.4 胚乳QTL 参数估计的精确算法
• 2.5 胚乳QTL 参数估计的近似算法
• 2.6 胚乳QTL 的似然比测验
• 3 模拟研究
• 3.1 模拟设置
• 3.2 模拟结果
• 4 讨论
• 5 下一步研究设想
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文