211工程,安徽大学第6章数量性状遗传.ppt

第六章 数量性状的遗传 Quantitative Genetics 本章重点 数量性状的特征及与质量性状的区别 多基因假说 数量性状基本统计方法 遗传率估算及其应用 近亲繁殖与近交系数 杂种优势 本章内容提纲 数量性状的遗传学分析 数量性状特征 数量性状遗传的多基因假说 研究方法 数量性状遗传研究的基本统计方法 平均数（M） 方差（V）和标准差（S） 协方差（C）和相关系数（r） 本章内容提纲 数量性状的遗传率（Heritability） 广义遗传率 狭义遗传率 遗传率的意义 数量性状基因定位 近亲繁殖和杂种优势 近交和近交系数 近交的遗传学效应 杂种优势 数量遗传学是从孟德尔经典遗传学的基础上发展而成的一门科学，但与孟德尔遗传学有着明显的区别。 1918年费希尔（Fisher R. A.） 发表 “根据孟德尔遗传假设对亲子间相关性的研究”论文，将统计方法与遗传分析方法结合，创立数量遗传学。 1925年著《研究工作者统计方法》一书（Statistical Methods for Research Workers），为数量遗传学的研究提供了有效的分析方法。 首次提出方差分析（ANOVA）方法, 为数量遗传学发展奠定了基础。 第一节 数量性状的遗传学分析 基因型相同时变异由环境决定 数量性状与质量性状的关系 数量性状与质量性状由于以下原因有时很难确定： 区分的方法不同；粒小麦的籽粒颜色。 基因的对数不同；植株的高矮。 观察的层次不同；阈值性状，多胎。 阈值性状遗传 不同数目的基因杂交后的F2变异 第三节 遗传率（Heritability） 表型方差=遗传（基因型）方差+环境方差 VP = VG + VE 其中VG = VA + VD VA：加性方差, 由基因的相加效应所产生的方差 VD：显性方差，基因在杂合状态时的显性效应所产生的方差 一、广义遗传率（broad-sense Heritability） 二、狭义遗传率（narrow-sense heritability） 如果这一性状受K对基因控制，并假定它们的作用相等，而且是累加的，这些基因之间无连锁，也不存在相互作用，则F2的遗传方差应为： 狭义遗传率：h2=VA/VP=(1/2 VA）/VF2 要求出VA,需用F1个体回交两个亲本： F1(Aa) X P1(AA)得B1; F1(Aa) X P2(aa)得B2。 B1,B2的表型方差分别计算如下 B1的平均数和遗传方差的计算 B2的平均数和遗传方差的计算 B2的遗传方差：VG(B2)=? (a2+d2) –[? (d-a)]2 =1/4× (a+d)2 ?[VG(B1)+VG(B2)]=1/4VA+1/4VD ?（VB1+VB2）=1/4VA+1/4VD+VE 而VF2=1/2VA+1/4VD+VE， 所以：2× [VF2 - ?（VB1+VB2）]= 1/2VA 可作为狭义遗传率计算的分子项。 遗传率是一个统计学概念，是针对群体，而不是用于个体； 遗传率反映了遗传变异和环境变异在表型变异中所占的比例，遗传率的数值会受环境变化的影响； 一般来说，遗传率高的性状较容易选择，遗传率低的性状较难选择。 遗传率最大的用途在于“预见性” 例；设牛群的平均年产乳量为7000斤，留种牛的平均年产乳量为9000斤。试问下一代每头母牛的年产乳量是多少？（测得该牛群产乳量的遗传率为0.25)。 四、临床常见疾病性状的狭义遗传率 动植物部分性状的遗传率 第四节 数量性状基因定位 经典数量遗传分析方法 分析控制数量性状表现的总遗传效应 但无法鉴别基因的数目、单个基因在基因组的位置和遗传效应。 　　现代分子生物学＋分子标记技术??构建各种作物的分子标记连锁图谱。 　　分子标记连锁图谱＋数量性状基因位点（quantitative trait loci，简称QTL）定位分析方法 估算数量性状基因位点数目、位置和遗传效应。 　　常用QTL定位（QTL mapping）方法如下： QTL定位分析方法的类别 QTL定位的基础是分子标记连锁图谱。 多态性分子标记不是基因，不存在遗传效应。 如分子标记覆盖整个基因组，控制数量性状的基因（Qi）两侧会有相连锁的分子标记（Mi-和Mi+） 表现遗传效应。 分析表现遗传效应的分子标记　推断与分子标记相连锁的数量性状基因位置和效应。 　　常用的QTL定位分析方法有： 一、单标记分析法： 通过方差分析、回归分析或似然比检验，比较单个标记基因型（MM、Mm和mm）数量性状均值的差异。 如存在显著