第十一章数量性状遗传分析.ppt

第十一章数量性状的遗传分析Inheritance of quantitative traits 本章重点 数量性状的基本特征及与质量性状的区别； 数量性状的遗传基础及遗传分析的方法； 数量性状遗传力的估算和应用； 纯系学说及多基因假说。 上一章的作业：P244第1、3、8 第一节数量性状的特征 质量性状(qualitative character)：是指不易受环境条件的影响、在一个群体内表现为不连续性变异的性状，如豌豆子粒的形状、子叶的颜色、花的颜色等。 数量性状(quantitative character)：是指容易受环境条件的影响、在一个群体内表现为连续性变异的性状，如身高，体重，牛的产奶量，鸡的产蛋量，小麦的株高、穗长、千粒重等。 二、数量性状的基本特点 数量性状的变异表现为连续性。其变异是连续的量变，有一系列的中间类型，杂交后代难以直观明确分组，只能用一定的度量单位进行测量。 数量性状易受环境条件的影响。数量性状普遍存在着基因型与环境互作，容易出现在特定的时空条件下表达，在不同环境下基因表达的程度可能不同。 数量性状受多基因系统的控制。每对基因的作用是微小的，多对基因的共同作用决定了性状的表达。 三、数量性状的遗传基础 Nilsson-Ehle根据对小麦籽粒种皮颜色的遗传研究提供了数量遗传受多基因控制的经典依据。 推测： 存在多个基因位点控制小麦籽粒种皮颜色的形成； 每个位点存在一个控制红色、一个控制白色的等位基因； 非等位基因具有累加效应，即每增加一个红色基因，则籽粒的颜色会更红一些。 1909年Johannsen发表了“纯系学说”，Nilsson-Ehle提出了“多基因假说”。这两个理论的建立，标志着数量遗传学的诞生。 数量遗传学(Quantitative Genetics)：是一门研究数量性状在群体内的遗传传递规律的学科。其目的是将数量性状的总表现型变异分解为遗传和非遗传部分，提供可以解释遗传变异和预测变异在下一代表现程度所需的信息。 多基因假说要点： 数量性状受一系列微效多基因的支配，它们的遗传仍符合基本的遗传规律。 多基因之间无显隐性关系，因此F1代大多表现为两个亲本类型的中间类型。 多基因的效应相等，且彼此间的作用可以累加，后代的分离表现为连续变异。 多基因对外界环境的变化比较敏感，数量性状易受环境条件的影响。 第二节基本的统计学概念 与分析方法 数量性状的研究方法： 数量性状的变异表现为连续性，杂交后代难以明确分组，不能得到明确比例，只能用度量单位进行测量。因此对于数量性状，我们不能采用经典遗传学分析方法来研究其遗传动态。一般采取对大量个体的表现型变异进行分析研究，然后应用数理统计方法分析平均效应、方差等遗传参数，从中发现数量性状的遗传规律。 一、数量性状的基本统计方法 变量：数量性状的观察值是连续性变异的，称为变数或变量。 平均数(mean)：平均数表示一个资料的集中性，是某一性状全部观测值(表现型值)的平均，通常应用的平均数有算术平均数和加权平均数。 算术平均数：x0=(x1+x2+x3+…+xn)/n=∑xi/n 加权平均数：x0=f1×x1+ f 2×x2+ f 3×x3+…+ fn×xn=∑f ixi 例如，测量了某玉米品种的穗子57个，其中穗长5㎝的有4个、6㎝的有21个、7㎝的有24个、8㎝的有8个，则此群体的平均数x是： x0=(5+5+5+5+6+6+…+8+8)/57=6.63㎝ 或 x0=(5×4/57+6×21/57+7×24/57+8×8/57) =6.63㎝ 平均数度量了群体中所有个体的平均表现。 方差(variance, V)和标准差(standard deviation, S)：方差是变量与平均数离差的平方和，标准差是方差开平方的根值。它们表示一组资料的分散程度，是全部观察数偏离平均数的重要参数。方差和标准差越大，表明这个资料的变异程度越大，也说明平均数的代表性越小。 s2=∑(xi-x0)2/(n-1) 群体方差度量了群体中个体的变异程度。 数量性状表型值(P)的剖分： 基因型值：由基因型控制的能遗传的部分，以G表示。 环境偏差：由环境影响造成的不遗传的部分，以E表示。 P=G+E 基因型值G根据基因的组成可进一步剖分为： 基因的加性效应A； 基因的显性效应D； 基因的上位性效应I。 即：G=A+D+I或P=A+D+I+E 加性效应(A)：是指某一特定性状的共同效应，是每个基因对该性状单独效应的总和，是等位基因间及非等位基因间的累加作用引