数量遗传学课件.pptVIP

数量遗传学 一 数量性状 每个生物的染色体对数有限，而每种生物的数量性状数目十分庞大，解决方法? ①、基因与形状的关系：多因一效或一因多效 ②、存在基因间的加性效应，等位基因间的显性效应和非等位基因间的上位效应，加性效应和非加性效应的存在使得基因型间的差异难以区分。 ③、数量性状的表现不仅仅取决于基因型，而且不同程度地收到环境效应的影响。 二 数量性状的数学模型 数量性状的表型值是可以度量的，而基因型值却无法直接度量到，如何构造一个合适的数学模型来估量基因型值？ 一般数学模型：P=G+E+IGE P表型值，G基因型效应，E环境效应，IGE：基因型效应与环境效应间的互作。 然而，对于大多数的数量性状而言，基因型效应与环境效应之间无互作或互作很小，为简化对数量性状遗传规律的探讨，一般都假设IGE＝0. 这时上述模型可简化为：P=G+E----数量性状的数学模型 二 数量性状的数学模型 在一般情况下，由于环境效应偏差是以离均差表示的，个体随机环境效应对各观察值的影响有大有小、有正有负，总和可抵消为0．即假设有： 因此．在同一固定环境条件下可得到 三 基因效应及其剖分 数量性状的数学模型在实际育种工作中仍是有欠缺的，这是由于基因实际上存在三种不同的效应： 即基因加性效应(A) 等位基因间的显性效应(D) 非等位基因间的上位效应(I)。 G(遗传效应值)=A+D+I 在遗传关系上，亲本基因效应能够稳定遗传给后代的只有加性效应部分，而显性效应和上位效应只存在于特定的基因型组合中，不能稳定遗传。 基因加性效应 例子： 假设玉米穗长由三对等位基因控制 （A1a1,A2a2,A3a3） 假设等位基因间无显性效应、非等位基因间无上位效应、基因的效应相同且可加。 如果A1A1A2A2A3A3基因型的穗长为18cm，a1a1a2a2a3a3基因型的穗长为12cm， 可知一个A基因型的效应值（A1=A2=A3）为3cm， 一个a基因的效应值（a1=a2=a3）为2cm。 因此，每一个a基因替换一个A基因，穗长将减少1cm。 非等位基因间的上位效应 如果基因型Aa**，AA**都只表达为A的性状，B的表达完全被覆盖。（**可以为BB，Bb，bb中任意一种），aaBB，aaBb表达B基因性状，aabb表达b的基因性状，即显性A基因对B（b）基因的表达有抑制作用，称显性上位基因。 　 如果基因型A*B*，A*bb表达两种不同的性状，而aa**（BB、Bb或bb）不但A基因性状没有表达，而且B（b）性状也没有表达，只表达aa的基因性状.即隐性aa基因对B（b）基因的表达有抑制作用，称隐性上位基因。 从育种学角度出发，重要的是能够真实遗传的育种值（基因加性效应值）A这一部分，而D和I带有一定的随机性，一般均将它们归并到环境偏差E中，通称之为剩余值，记为R，即有： R＝D十I十E 因此，模型可进一步化为 P=A+R 描述数量性状遗传规律有三个最基本的遗传参数：重复率、遗传力和遗传相关 重复率： 用来衡量一个数量性状在同一个体多次度量值之间的相关程度。 V(G)基因型方差 V(Ep)持久环境效应方差 V(P)总环境效应方差 V(E1)暂时性的环境效应方差 遗传力 广义遗传力就是指数量性状基因型方差占表型方差的比例。 通过广义遗传力的估计，可以了解一个性状受遗传效应影响有多大，受环境效应影响多大。 狭义遗传力是指数量性状育种值方差占表型方差的比例。 由于育种值是从基因型效应中已剔除显性效应和上位效应后的加性效应部分，在世代传递中是可以稳定遗传的，因此它在育种上具有重要意义。在以后的讨论中，如无特殊说明、一般所说的遗传力就是指狭义遗传力。 遗传相关 生物体作为一个有机的整体、它所表现的各种性状之间必然存在着内在的联系。从数量遗传学这一角度，可以采用遗传相关来描述不向性状之间由于各种遗传原因造成的相关程度大小 四 遗传作图 遗传作图是研究表型性状和遗传变异关系的一种重要方法。 遗传作图的基因定位分析可分成两大类， 一是传统的连锁作图（linkage mapping)又称之为QTL作图（quantitative trait locus QTL, mapping) ; 二是基于连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)的关联分析(association analysis)，它们是现今解析植物数量性状基因型的主要方法（方宣钧等2001)。 数量性状基因座 英文全名：Quantitative Trait Locus 英文缩写：QTL 概念：指控制数量性状的基因在染色体（或基因组）中所在的座位。通过检测染色体上某个座位表现出对数量性状表现型的作用的大小，可以探知QTL的存