QTL定位與遺傳結(jié)構(gòu)解析的貝葉斯方法開(kāi)發(fā)及在北美大麥中的應(yīng)用.pdf

1、連鎖分析是數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)定位的重要而有效的方法之一，由于充分利用了覆蓋全基因組的遺傳標(biāo)記，因此可以實(shí)現(xiàn)全基因組范圍的QTL檢測(cè)。目前研究者提出了很多統(tǒng)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)QTL的檢測(cè)，優(yōu)良的統(tǒng)計(jì)分析方法不僅可以提高QTL的檢測(cè)效力和降低QTL檢測(cè)的假陽(yáng)性率，而且還可以有效解析性狀的遺傳結(jié)構(gòu)。本研究主要是發(fā)展了兩種新的統(tǒng)計(jì)方法和利用現(xiàn)有先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，在提高QTL檢測(cè)效力的同時(shí)又兼顧降低QTL的假陽(yáng)性率;同時(shí)也對(duì)互作效應(yīng)QTL定位進(jìn)行研

2、究，探索了大麥八個(gè)重要性狀的遺傳結(jié)構(gòu)。主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)部分。
　　提出了兩種新的、有效的QTL檢驗(yàn)方法FitMix和SimMix。兩種新的方法基本思想是根據(jù)QTL效應(yīng)后驗(yàn)分布的雙峰性質(zhì)分別采用數(shù)理擬合方法(FitMix)和直觀法(SimMix)將雙峰擬合成兩個(gè)獨(dú)立的t分布，其中一個(gè)分布均值為0，而另一個(gè)均值偏離于0，然后用偏離于0分布的比例作為QTL包括在模型中的后驗(yàn)概率。新方法的性能也通過(guò)了重復(fù)的計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)加以驗(yàn)證，

3、結(jié)果表明兩種方法的結(jié)果十分相似，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.81，與SimMix相比，F(xiàn)itMix具有較低的QTL檢測(cè)的解析度和檢測(cè)效力，尤其是當(dāng)QTL后驗(yàn)概率較低的時(shí)候。此外，還通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了其它四種貝葉斯方法的性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BIDE和BIST較DE和ST能更有效地將“不顯著”的QTL效應(yīng)壓縮至零;此外，在假陽(yáng)性率與真陽(yáng)性率的比較中發(fā)現(xiàn)不同方法的排序是BIDE≈BIST＞ST＞DE。
　　提出了多種方法整合思想實(shí)現(xiàn)QTL的聯(lián)合檢

4、驗(yàn)。以北美大麥八個(gè)重要性狀A(yù)lpha淀粉酶、糖化力、麥芽提取物、蛋白質(zhì)含量、產(chǎn)量、株高、抗倒伏和花期為研究對(duì)象，提出了兩種新的用于QTL檢測(cè)的后驗(yàn)概率推斷方法，并結(jié)合單標(biāo)記分析方法和四種貝葉斯QTL定位方法:貝葉斯LASSO(DE)，Student't先驗(yàn)的貝葉斯方法(ST)，改進(jìn)的貝葉斯LASSO(BIDE)，改進(jìn)的Student't先驗(yàn)的貝葉斯方法(BIST)共同分析了這八個(gè)性狀。通過(guò)這七種方法的整合，共檢測(cè)到26個(gè)QTL，其中4個(gè)

5、QTL影響Alpha淀粉酶性狀、7個(gè)QTL影響糖化力性狀、2個(gè)QTL影響麥芽提取物性狀、4個(gè)QTL影響蛋白質(zhì)含量性狀、1個(gè)QTL影響產(chǎn)量性狀、4個(gè)QTL影響株高性狀、3個(gè)QTL影響抗倒伏性狀，1個(gè)QTL影響花期性狀。與單QTL掃描相比共多發(fā)現(xiàn)7個(gè)QTL。結(jié)果顯示單QTL模型的缺點(diǎn)是很難分辨兩個(gè)處于緊密連鎖的QTL，在這種情況下，兩個(gè)QTL或者整合成一個(gè)信號(hào)，或者信號(hào)互相抵消，而多QTL模型卻在這一方面表現(xiàn)出很好的檢測(cè)效果。
　　除

6、了對(duì)北美大麥八個(gè)性狀QTL定位外，本研究又對(duì)八個(gè)性狀的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，提出了有效的流程—采用BayesB方法結(jié)合經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法對(duì)主效及互作效應(yīng)QTL進(jìn)行了精細(xì)解析。共檢測(cè)到16個(gè)主效QTL和8個(gè)具有互作效應(yīng)QTL。其中，3個(gè)主效QTL和1個(gè)互作效應(yīng)QTL控制Alpha淀粉酶;3個(gè)主效QTL控制糖化力;2個(gè)主效QTL和1個(gè)互作效應(yīng)QTL控制麥芽提取物;1個(gè)主效QTL控制蛋白質(zhì)含量;2個(gè)主效QTL和3個(gè)互作效應(yīng)QTL控制產(chǎn)量;2個(gè)主效QT