復(fù)雜性狀遺傳分析方法研究及其軟件開發(fā).pdf

1、浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院博士學(xué)位論文復(fù)雜性狀遺傳分析方法研究及其軟件開發(fā)姓名：楊劍申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：作物遺傳育種（生物信息學(xué)與數(shù)量遺傳）指導(dǎo)教師：朱軍20080427計檢測QTL和上位性的功效和假發(fā)現(xiàn)率，并通過實例分析(水稻產(chǎn)量和小鼠腦重)來驗證方法的有效性。結(jié)果表明大部分的QTL位點都表現(xiàn)出一因多效性，而QTL之間的互作則往往對于不同的性狀而表現(xiàn)不同。對于不同的性狀，環(huán)境變異占表現(xiàn)型變異的比例有很大的差異。3)基于芯片的高通量

2、基因型檢測方法的發(fā)展，如DArT(多態(tài)芯片技術(shù))和SNP(單核苷酸多態(tài))，為大規(guī)模增加遺傳定位群體提供了重要機遇。本研究提出了一種基于DArT基因型檢測系統(tǒng)的QTL定位策略。利用一個DH群體構(gòu)建了SSR標(biāo)記(簡單重復(fù)序列)的低密度連鎖圖譜，并利用該DH群體的一個子群體構(gòu)建了結(jié)合DArT標(biāo)記和SSR標(biāo)記的高密度連鎖圖譜。分別利用低密度連鎖圖譜和全群體以及高密度連鎖圖譜和子群體對大麥網(wǎng)斑病進(jìn)行QTL定位分析，兩者都能定位到一對相互作用的主效

3、QTL。結(jié)果表明，高密度連鎖圖譜、小群體以及精確的表現(xiàn)值度量可以提高主效QTL定位的精確度，因此，可以通過DArT分子標(biāo)記來檢測大量子群體的基因型，從而提高QTL定位試驗的效率。4)基于上述方法得到的QTL效應(yīng)信息，本項目把傳統(tǒng)的僅包括加性和顯性效應(yīng)的育種值擴展到包括在各個環(huán)境下都穩(wěn)定表現(xiàn)的遺傳主效應(yīng)和在特定環(huán)境有特殊表現(xiàn)的環(huán)境互作效應(yīng)，并提出了一個逐步調(diào)整基因型的方法，可篩選集優(yōu)良基因型于一體的最優(yōu)基因型(最優(yōu)純系和最優(yōu)雜交種)，來預(yù)

4、測群體的遺傳改良潛力。對水稻單株粒重數(shù)據(jù)的分析結(jié)果表明，預(yù)測得到的最優(yōu)純系和最優(yōu)雜交種都比雙親的F。世代有明顯的優(yōu)勢，而且這種優(yōu)勢很大程度上是由上位性效應(yīng)以及QTL與環(huán)境互作效應(yīng)貢獻(xiàn)的。5)在基因組對基因組假設(shè)前提下，本研究提出了一個同時整合宿主和病原菌遺傳信息的遺傳模型，用于檢測宿主和病原菌基因組上控制宿主抗病性狀的QTL位點，以及宿主和病原菌之間的QTL互作。將候選的分子作為背景控制，通過一維基因組掃描方法同時檢測宿主和病原菌基因組

5、上的主效QTL位點，然后通過二維基因組掃描方法檢測宿主和病原菌基因組內(nèi)的上位性以及宿主和病原菌基因組間的QTL互作。在檢測主效QTL和互作QTL的過程中，都采用Permutation技術(shù)來控制試驗水平的假陽性率，并通過蒙特卡羅模擬驗證模型和方法的有效性和可靠性。模擬結(jié)果表明，該方法能較好的估計模型中的各項遺傳參數(shù)，并有足夠的統(tǒng)計功效來檢測主效QTL以及QTL間的互作。6)提出了鑒定差異表達(dá)基因的方法，該方法適用于包含單處理因素或雙處V1