第六章 数量性状的遗传
附近存在一个或几个QTL。
遗传分离群体
数量性状观察值 QTL
遗传标记
(二)QTL作图的过程 1.构建作图群体
F2群体 回交(BC)群体 双单倍体(DH)群体
重组近交系(RIL)
临时群体 永久群体
2.确定和筛选遗传标记
理想的作图标记应具有4个方面的特征。 第一,数量丰富,以保证足够的标记覆盖整个基因组; 第二,是多态性好,以保证个体或亲子间有不同的基因组合; 第三,表现中性,基因位点的各种基因组合都有相同的适应性,
第六章 数量性状的遗传
研究数量性状遗传的实践意义
质量性状:表现不连续变异的性状 如:红花、白花,圆粒、皱粒等 数量性状:表现连续变异的性状 如:产量性状、品质性状、抗病性状、抗逆性状等 栽培植物的经济性状大多数是属于数量性状。
产量性状
玉米果穗长 度、穗粒数
棉花单株结桃数
花生百粒重
胡麻千粒重
亚麻亩产量
一、表现型值的分解 P=G+E
P为表现型值(性状的观察值) G是基因型值 E为环境离差
二、基因型值的分解
(一)基因的加性效应(additive effect): 用A表示。基因位点内等位基因的累加
效应,它是上下代遗传中可以固定的分量。 (二)显性效应(dominance deviation):
用D表示。它是指等位基因之间互作产 生的效应,属于非加性效应组成部分,能 遗传而不能固定的遗传因素,基因间的关 系会发生变化。
(三)上位性效应 (interaction或epistatic deviation)
用I表示,是指由于非等位基因之间相互作用,对基 因型值所产生的效应,也是属于非加性的基因作用。
上述三项表示为: G=A+D+I
P=G+E=A+D+I+E
第三节 数量性状的遗传率
一、遗传率的概念
遗传率(heritability)也称遗传力,是表示遗传因素与环境 影响对数量性状表现相对重要性的指标,用遗传方差与表现 型方差的比率表示,记为h2 。
ABC ABc AbC aBC Abc aBc abC abc
6
5
5
5
4
4
4
3
5
4
4
4
3
3
3
2
5
4
4
4
3
3
3
2
5
4
4
4
3
3
3
2
4
3
3
3
2
2
2
1
4
3
3
3
2
2
2
1
4
3
3
3
2
2
2
1
3
2
2
2
1
1
1
0
三、数量性状遗传分析的基本统计参数
一、平均数 二、方差与标准差 三、简单相关系数 四、回归系数
第二节 数量性状遗传分析的基本模型
hR2
(y ) (x )
GS i
为亲代入选个体的平均值
x
y 是入选个体子代平均值,µ是原始群体总平均
GS y 称作选择响应或遗传进展
i x 称作选择差
第四节 数量性状的基因位点分析 一、QTL的概念
Chr5
RM249
QTL数量性状基因位点(Quantitative
nlrr7 RM146
二、数量性状的遗传基础(多基因假说)
Nilsson-Ehle根据上述试验结果提出了数量性状多基因假 说,该假说的要点是:
1.数量性状由许多对效应微小的多基因(polygene)或 微效基因(minorgene)控制。
2.微效基因的效应相等且可加,故又称为累加基因。 3.微效等位基因之间无显性。 4.微效基因对环境敏感,单个基因的作用常常被环境影
以避免不同基因型间的生存能力差异引起的试验误差; 第四,共显性,以保证直接区分同一基因位点上的各种基因型。
常用的分子标记: 限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP) 扩增片段长度多态性(Amplified Fragment Length Polymorphism, AFLP) 随机扩增多态DNA(Random Amplified Polymorphismic DNA, RAPD) 可变数目串联重复(Variable Number of Tandem Repeat, VNTR) 简单序列重复(Simple Sequence Repeat, SSR)
RM163
Trait Loci):控制数量性状的基因在基
RM164
RM161
因组中的位置,其位置可以通过数量性状
与遗传标记的连锁分析来确定。
RM537A RM26
RM87
二、QTL作图原理和步骤
(一)QTL作图原理
是利用特定遗传分离群体中的遗传标记,及相应的数量性 状观察值,分析遗传标记和性状之间的连锁关系。如果分 析结果证明某个遗传标记与性状连锁,则可认定在该标记
广义遗传率(broad sense heritability)
遗传率 狭义遗传率(narrow sense heritability)
现实遗传率(realized heritability)
(一)广义遗传率 广义遗传率是指基因型方差占表现型总方
差的比率,其公式为:
hB2
基因型方差 = VG 表现型方差 VG+VE
品质性状
甜玉米的含糖量
西瓜的含糖量
葡萄的含糖量
油菜的含油量
甘薯的类胡萝卜素含量
抗病性状
韭菜对锈病的抗性
大豆对锈病的抗性
甘薯对茎线虫病的抗性
水稻的抗旱性
抗逆性状
小麦的抗寒性
红小豆的耐旱、耐涝性
玫瑰的耐旱、耐涝性
第一节 数量性状的特性
一、数量性状的表现特征
1.变异呈连续性 ,杂交后代不能明确分组。 2.易受环境的影响而产生变异
=VG VP
(二)狭义遗传率
狭义遗传率是指基因加性方差占总表型方差的比率。
hN2
基因加性方差 表现型方差
基因型方差可进一步分解成三个组成部分 ,VG=VA+VD+VI
VP=VA+VD+VI+VE
hN2
基因加性方差 表现型方差
VA VP
VA
(VA VD VI ) VE
(三)现实遗传率
现实遗传率是从选择结果估计的群体遗传方差所占的比率, 记为,以选择前后群体性状平均值变化表示:
响所遮盖,因而难以对个别基因的作用加以识别。 5.微效基因与控制质量性状的主效基因(major gene)
一样都处于细胞核的染色体上,并且有分离、重组、连锁 等性质。
P AABBCC(红)× aabbcc(白)
F1
F2 ABC
ABc AbC aBC Abc aBc abC abc
AaBbCc(中红)
3.检测和记录标记基因型,制作标记遗传图谱
基因型 P1
P2
F1
AA aa Aa