基于水稻汕優(yōu)63重組自交系群體的數(shù)量性狀遺傳構(gòu)成剖析方法及應(yīng)用.pdf

1、水稻汕優(yōu)63(珍汕97A/明恢63)是我國(guó)一個(gè)良好的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)秈秈型雜交組合。目前，已有很多學(xué)者對(duì)這個(gè)組合的多個(gè)衍生群體進(jìn)行了各種農(nóng)藝性狀以及雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳分析。然而，這些研究大多數(shù)是基于經(jīng)典的QTL分析方法，如單標(biāo)記分析法、區(qū)間作圖法、基于混合線性模型的復(fù)合區(qū)間作圖法等。本研究以該組合衍生的241個(gè)重組自交系(RIL)為供試材料，采用包括上位性效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)遺傳模型，對(duì)株高、抽穗期、單株產(chǎn)量等16個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行QTL分析，以深入解析該雜交組合

2、的遺傳結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)涉及12條染色體的221個(gè)標(biāo)記，覆蓋基因組全長(zhǎng)2070.9cM。統(tǒng)計(jì)分析策略主要分以下兩步進(jìn)行：第一步為模擬數(shù)據(jù)分析，以選擇適應(yīng)該群體分析的最優(yōu)統(tǒng)計(jì)方法。模擬分析策略是直接基于該群體的標(biāo)記基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行，通過(guò)構(gòu)建同時(shí)包括221個(gè)主效應(yīng)以及兩兩標(biāo)記間的221×(221-1)/2=24310個(gè)上位性效應(yīng)在內(nèi)的超飽和統(tǒng)計(jì)遺傳模型，分別采用E-BAYES、Stepwise、PENAL、LASSO和SSVS五種超飽和模型分析方法對(duì)

3、該群體進(jìn)行模擬研究。模擬設(shè)置如下：隨機(jī)設(shè)定9個(gè)主效應(yīng)和5對(duì)互作效應(yīng)，QTL的總遺傳力分80％和60％兩個(gè)水平，每一個(gè)處理重復(fù)100次?？疾熘笜?biāo)包括：QTL的統(tǒng)計(jì)功效以及QTL效應(yīng)估計(jì)的準(zhǔn)確度和精確度。第二步為實(shí)際數(shù)據(jù)分析?；谏鲜瞿M研究選擇的結(jié)果，采用最優(yōu)的分析方法，對(duì)該群體的16個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，以闡明該強(qiáng)優(yōu)勢(shì)秈秈型雜交組合的遺傳構(gòu)成。模擬及實(shí)際數(shù)據(jù)分析結(jié)果如下： (1)模擬研究結(jié)果表明，在QTL的被發(fā)現(xiàn)能力上，E-BAY

4、ES的檢測(cè)能力最強(qiáng)，在總遺傳力率80％和60％兩個(gè)水平下，平均統(tǒng)計(jì)功效分別高達(dá)97.9％和88.14％。其余4種方法對(duì)QTL的檢測(cè)能力較E-BAYES方法要差，即使是平均統(tǒng)計(jì)功效最高的SSVS方法，在總遺傳率80％和60％兩種遺傳力水平下平均統(tǒng)計(jì)功效也僅分別為25.78％和24.71％。同樣地，在QTL效應(yīng)的估計(jì)上，無(wú)論是精確度還是準(zhǔn)確度，E-BAYES方法較其余4種方法也有著明顯的優(yōu)越性。此外，E-BAYES方法僅檢測(cè)到一個(gè)假陽(yáng)性QT

5、L，而其它4種方法均有不同程度假陽(yáng)性QTL被檢出。 (2)根據(jù)以上結(jié)果，本文僅選用了E-BAYES方法分析該群體的16個(gè)農(nóng)藝性狀，結(jié)果共檢測(cè)到了115個(gè)QTLs，分布于水稻的整個(gè)12條染色體上，其中27個(gè)QTI。具有主效應(yīng)，單個(gè)QTL解釋表型變異介于1.51％～22.36％；檢測(cè)到的46個(gè)上位性效應(yīng)，包括兩個(gè)主效應(yīng)位點(diǎn)間的互作1個(gè)，一個(gè)主效應(yīng)位點(diǎn)和一個(gè)非主效位點(diǎn)間的互作15個(gè)，以及兩個(gè)非主效位點(diǎn)間的互作30個(gè)，單個(gè)互作可解釋的表型變異介