利用杂种F_2世代鉴定数量性状主基因-多基因混合遗传模型并估计其遗传效应

大量实验数据和OTL作图结果表明:控制数量性状的基因中既有遗传效应较大的主基因,又有遗传效应较小的多基因,其分离世代表现出多峰性,即出现多个分布混合的特征。本文利用混合模型理论的AIC信息准则在F_2世代中鉴定影响数量性状的主基因的存在,当主基因存在时通过分离分析估计主基因的遗传效应以及主基因的遗传变异占总变异的分量;同时还提出利用P_1、P_2、F_2和F_2 4个世代鉴定多基因存在的方法。以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用,在所分析的骨绿豆×上海红芒早杂交组合的F_2世代数据中发现有主基因的存在,主基因表现出完全显性(晚开花),并且有多基因存在。     

主基因-多基因混合遗传分析中的EM算法

大量试验数据和QTL作图结果表明：控制数量性状的基因中既有遗传效应较大的主基因,又有遗传效应较小的多基因,其分离世代表现出多峰性,即出现多个分布混合的特征．本文研究利用混合分布理论鉴定和分析主基因-多基因混合遗传模型的具体方法,推导了鉴定主基因存在和多基因存在的EM算法．以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用,在所分析的两个杂交组合的F_2世代数据中均发现有主基因的存在、骨绿豆×泰兴黑豆杂交组合中主基因几乎不存在显性,骨绿豆×上海红芒早杂交组合中主基因（晚开花）表现出完全显性,并且有多基因存在.     

利用回交B1和B2及F2群体鉴定数量性状两对主基因+多基因混合遗传模型

ＱＴＬ作图和主基因＋多基因混合遗传分析表明：拓展两对基基因＋多基因混合遗传模型十分必要。本文利用混合分布理论,ＡＩＣ准则在回交Ｂ１和Ｂ２群体或Ｆ２群体中鉴定两对主基因的存在,当主基因存在时估计其遗传参数;同时还改进了利用亲本,Ｆ１和回交Ｂ１和Ｂ２群体,或亲本,Ｆ１和Ｆ２群体鉴定多基因存在的方法,分布参数的估计采用ＩＥＣＭ算法,以水稻株高性状为例说明该方法的应用。     

数量性状主基因＋多基因混合遗传分析中鉴定多基因存在的IECM算法

为了进行２对主基因＋多基因混合遗传分析中的主基因存在的鉴定和多基因存在的鉴定以及多世代的联合遗传分析的分布参数估计,在ＥＣＭ算法和剖分成分分布方差为主基因变异组分、多基因变异组分和误差变异组分三部分基础上,提出了计算简便的迭代ＥＣＭ算法,简称ＩＥＣＭ算法,以利用 Ｐ_１、Ｆ_１、Ｐ_２和 Ｆ_（２：３）家系世代鉴定多基因存在为例阐明该算法．它的 ＣＭ步包含迭代ＣＭ_１、迭代ＣＭ_２和迭代ＣＭ_３步,在固定其它参数的情况下分别求分布平均数、多基因方差组分和误差方差的极大似然估计．通过１１３８－２ｘ邳县天鹅蛋杂交组合的Ｐ_１、Ｐ_２、Ｆ_１和Ｆ_（２：３）家系群体研究了大豆豆秆黑潜蝇的遗传规律．结果表明,它受 １对主基因的控制并有多基因的修饰．     

猪产仔数性状基因效应与有效基因数的研究

利用太湖猪（Ｐ１）、长白猪（Ｐ２）、杂交一代（Ｆ１）、杂交二代（Ｆ２）、杂交三代（Ｆ３）;和回交一代（Ｂ２）等６个世代产仔数的材料,分析了猪产仔性状的基因效应和基因数。结果表明上位效应不显著,猪产仔数性状符合加性－显性遗传模式,受一个有效基因控制。太湖猪产仔数性状基因加性值比长白猪高１．３９头,太湖猪高产仔数基因对长白猪等位基因呈显性,显性度为０．８１。     

猪产仔数性状基因效应与有效因数的研究

利用太湖猪（Ｐ１）、长白猪（Ｐ２）、杂交一代（Ｆ１）、杂交二代（Ｆ２）、杂交三代（Ｆ２）和回交一代（Ｂ２）等６个世代产仔数的材料,分析了猪产仔性状的基因效应和基因数,结果表明上位效应不显著,猪产仔数性状符合加性－显性遗传模式,受一个有效基因控制。太湖猪产仔数性状基因加性值比长白猪高１．３９头,太湖猪高产仔在因对长白猪等位基因呈显性,显性度为０．８１。     

利用DH或RIL群体检测QTL体系并估计其遗传效应

利用ＤＨ和ＲＩＫＬ群体并结合重复内分组随机区组设计对和物产量等遗传率较低的数量性状进行分离分析可提高遗传分析的精度。根据混合分布理论菜了利用ＤＨ或ＲＩＬ群体重复实验数据鉴定数量性状混合遗传模型的分离分析法,特别是２对链锁主基因＋多基因模型。该方法可鉴定数量性状的遗传模型和主基因的作用方式,估计主基因、多基因的遗传疚和遗传方差,在两主基因存在连锁可可估计其重组率。下面通过应用举例说明该方法。     

黄瓜雄花性状的遗传分析

为了解黄瓜雄花花器的遗传特性,该研究以雄花器官较小的华南型黄瓜二早子为母本,花器较大的加工型黄瓜NC-76为父本,构建4世代遗传群体,并采用多世代联合分离分析方法,分析黄瓜雄花花器性状的遗传特性。结果表明:分离群体的雄花花梗和花冠长2个性状均表现为单峰分布,表明两性状为数量性状且有主基因控制;花梗长性状符合2对完全显性主基因+加性-显性多基因(E-5)模型,花冠长性状符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E-1)模型;控制花梗长性状的两对主基因的加性效应相等,为0.573,多基因的加性效应和显性效应值相差不大,且均为负向;控制花冠长度性状的2对主基因的加性效应均为0,显性效应分别为-0.226和-0.472,在上位性作用中以加性×加性和显性×显性互作为主,多基因以显性效应为主,正向显性效应值为0.613,大于负向的加性效应值。花梗和花冠长度两个性状在F2群体中主基因遗传率分别为61.04%和69.60%,多基因遗传率均为0。由此看出黄瓜雄花花器性状为数量遗传,遗传率相对较高。该研究结果显示在黄瓜杂交育种中对花器大小选择可以在较早世代选择。     

质量—数量性状的遗传参数估计Ⅲ：利用杂种F2或回交世代

采用混合分布模型和极大似然法,提出了杂种早期世代Ｆ_２与回交群体中两个位点之 基因控制的质量－数量性状的遗传分析方法,据此可以进行主基因及其作用方式的测验、主基因 和微基因效应的估计等．探讨了利用回交群体进行质量－数量性状遗传分析与检测的适用范围和 有效范围等．     

纯系间数量性状主基因差异的遗传分析

将Ｅｌｓｔｏｎ模型应用于存在主基因差异的系间杂交的分离世代分析,提出利用似然函数分析数量性状的尺度效应、主基因分离比例以及主基因效应和微基因效应的方法,并应用于水稻遗传实验,结果表明,半矮秆籼稻品种南京１１号带有的隐性矮秆主基因,效应大约为４０－５６ｃｍ,微基因效应以加性为主,且主、微型基因存在显著互作,但互作和微基因效应均远小于基因效应。     

质量—数量性状遗传参数估计的P1,P2,F1,B1,B2联合分析方法

提出利用亲本Ｐ_１和Ｐ_２、杂种Ｆ_１、回交Ｂ_１和Ｂ_１五个世代联合分析包括两个位点主基因控制的质量－数量性状遗传的统计方法,共建立了可供选择的微基因遗传、一对主基因＋微基因混合遗传、二对主基因＋微基因混合遗传三类五种（套）共 ２８个遗传模型,采用 ＡＩＣ信息准则选择最适模型,并通过适合性检验对所选择的遗传模型做进一步的检验．文章最后还讨论了两种变型设计．     

烤烟叶数、叶面积的遗传分析

以叶数较少、叶面积较小的烤烟品种丸叶为母本(P1),以叶数较多、叶面积较大的烤烟品种Coker319为父本,构建了6个世代分离群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析烤烟杂交组合丸叶×Co-ker319叶数、叶面积的遗传效应。结果表明:烤烟的叶数和叶面积均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E0)控制,其中叶数遗传以加性效应及显性×显性上位性效应为主,叶面积几种遗传效应差不多,其上位性效应>加性效应>显性效应,叶数和叶面积在B1世代的主基因遗传率分别为36.91%和2.13%,多基因遗传率分别为31.00%和19.53%,B2世代的主基因遗传率分别为51.60%和50.92%,多基因遗传率分别为16.84%和13.26%,F2世代的主基因遗传率分别为42.63%和30.32%,多基因遗传率分别为42.08%和12.18%,叶数和叶面积的主基因遗传率较高,适合在早代选择。     

烤烟CMV抗性的主基因 多基因混合遗传模型分析

以高抗CMV的烤烟品种台烟8号为母本(P1),以高感CMV的烤烟品种NC82为父本(P2),在2个不同的时间环境下构建P1、P2、F1和F24个世代群体,在植株不同生长时期进行CMV病害鉴定。运用植物数量性状"主基因+多基因"混合遗传模型分析方法对该世代群体的CMV抗性进行联合分析。结果表明,在温室环境中,苗期和成株期鉴定CMV抗性遗传都符合E1模型,即由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合控制,主基因遗传率分别是37.11%、57.76%;在大田环境中,苗期抗性鉴定符合加性-显性-上位性多基因模型(C0),多基因遗传率为26.86%,而成株期鉴定属于2对主基因+多基因模型(E2),主基因遗传率为36.57%。研究表明,由于植物抗性基因的表达具有时空性,台烟8号对CMV的抗性遗传在不同的时间和环境具有一定的差异;但随着植株的生长,抗性遗传趋于稳定,在成株期时,2个不同的环境均表现为2对主基因+多基因控制,所以对烤烟CMV抗性品种选育和改良要以主基因为主,同时注重环境的影响。     

水稻单株有效穗数主基因＋多基因混合遗传分析

选择单株有效穗数差异大的3个亲本CB1（15.3）、CB4（6.4）和CB7（11.8）,配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,建立了相应的P_1、F_1、P_2、B_1、B_2、F_2群体,将其分为中、晚两个生产季节种植,考察了有效穗数性状.利用主基因＋多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则（AIC）在B_1、B_2、F_2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量.结果表明该性状在所有B_1、B_2、F_2中均符合2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性-上位性多基因的遗传模式,主基因遗传率为30.64%-72.26%,多基因遗传率为3.41%-28.20%,总基因遗传率为45.96%-87.29%;相同组合种植季别主基因遗传率及一阶参数对比表明,杂交亲本的选择及种植季别对该性状遗传率影响较小,h_a、h_b、j_（ab）、j_（ba）值均为负值表明显性效应和加性显性互作对该性状表达具有抑制作用.     

陕北黄芥芥酸含量的主基因+多基因遗传分析

以吴旗黄芥×长安芥菜组合的6个世代P1、P2、F1、B1、B2和F2群体为材料,利用植物数量性状主基因+多基因模型的多世代联合分析方法研究了该组合芥酸含量的遗传特征.结果表明:吴旗黄芥×长安芥菜组合芥酸含量受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E模型)控制.主基因效应中,加性效应大于显性效应,第一对主基因加性效应(da)和显性效应(ha)分别为-4.718 0和4.419 5;第二对主基因的加性效应(db)和显性效应(hb)分别-4.005 8和2.023 7;2对主基因对芥酸含量的贡献差异较大,第二对主基因加性和显性效应之和占第一对主基因加性和显性效应之和的65.98%;2对主基因间存在一定的互作效应(绝对值在0.338 7～3.694 1),其中第一对主基因显性×第二对主基因加性效应(jba)较大,为3.694 1.B1、B2和F2群体芥酸含量主基因遗传率分别为68.83%、44.76%和87.99%;多基因遗传率分别为20.29%、41.21%和0,F2代表现出较高的遗传力,可在早期世代对芥酸含量进行选择.     

甘蓝型油菜含油量的主基因+多基因遗传效应分析

应用多世代联合分析数量性状主基因和多基因混合遗传的统计方法,分析了甘蓝型油菜两个组合的5个世代——亲本P1、P2、F1、F2和F2：3家系材料含油量的遗传效应。结果表明,分离世代F2及F2：3家系含油量次数分布均呈混合的正态分布,符合主基因＋多基因的遗传特征。D-2模型是该项研究两个甘蓝型油菜杂交组合含油量的最适遗传模型,含油量的遗传是由一对加性主基因和加-显性多基因共同控制的。组合1（1141Bx垦C1-1）主基因加性效应值为-1．74,表明亲本1141B中主基因位点上的等位基因降低含油量,而亲本垦C1-1中的等位基因增加含油量。多基因加性效应值和显性效应值分别为1．20和-1．93;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为68．21％和27．17％;F2：3的主基因遗传力和多基因遗传力分别为81．70％和16．80％。组合2（32Bx垦C1-2）主基因加性效应值为-3．74,表明亲本32B中主基因位点上的等位基因降低含油量,而亲本垦C1-2中的等位基因增加含油量。多基因加性效应值和显性效应值分别为-1．99和0．93;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为66．20％,和28．10％;F2：3的主基因遗传力和多基因遗传力为81．00％和14．90％。两组合在F2：3家系世代含油量的主基因遗传力均较F2高,因此认为高含油量育种中在F2：3家系进行选择效率较高。     

植物数量性状遗传体系的分离分析方法研究

在传统的数量性状多基因遗传模型基础上提出主基因-多基因遗传模型具普遍性,纯主基因或纯多基因遗传模型只是其特例。由此初步建立了植物数量性状遗传体系分离分析方法。目前该方法可以检验2～3个主基因的个别遗传效应、多基因整体的遗传效应和两者的遗传率。本文介绍这种分离分析方法的研究经过、主要进展及应用效果,并以实例说明其分析步骤、方法和效果。     

棉花高品质纤维性状的主基因与多基因遗传分析

利用主基因与多基因混合遗传模型联合分析方法 ,通过纤维强度不同的 5个亲本配制的 8个组合 ,研究了棉花主要纤维品质性状的遗传。联合分析发现 ,在不同性状不同组配方式的 14个组合中 ,有 12个存在主基因 ,表明了纤维性状主基因存在的普遍性 ,以F2∶3 家系的预测效果最好 ;双亲纤维品质性状均存在较大差异的组合——— 72 35×TM1F2 代强度主基因的遗传率为 0 .196 ,麦克隆值为 0 .32 0 ,长度为 0 .139,回交世代的主基因遗传率小。除纤维长度总的显性效应为较高的正值外 ,其余各纤维性状的主基因显性与多基因显性的总和为负值或接近 0 ,杂合状态下大多数纤维品质性状表型值会偏向中亲值或低亲值 ,单纯依靠表型选择效率低。因此 ,很有必要对棉花品质性状进行分子标记辅助育种选择     

大白菜抽薹性状的主基因＋多基因遗传分析

以大白菜易抽薹自交系06S1703和耐抽薹自交系06J32形成的P1、P2、F1、F2、B1和B2等6个世代为材料,应用主基因+多基因多世代联合分析方法,对大白菜抽薹性状进行了研究.结果表明,大白菜的抽薹性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,其中2对主基因的加性效应值分别为-3.575 8和-13.619,显性效应值分别为-3.755 2和-2.257 7.B1、B2和F2世代的主基因遗传率分别为87.95%、95.13%和96.25%,只在B1群体中检测到多基因效应,遗传率仅为1.39%,说明大白菜的抽薹性是以主基因遗传为主,可以进行早期选择.     

小麦雌性育性的主基因+多基因混合遗传分析

选用普通小麦中3种不同生态型育性正常品种与雌性不育系XND126杂交构建3个F2组合, 连续两年对3组合P₁、P₂、F₁和F₂雌性育性进行调查, 利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的4世代联合分析方法分析了小麦雌性育性的遗传。结果表明: 小麦雌性育性受两对主效基因+多基因联合控制, 两对主效基因之间存在互作效应。