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)是我國一個良好的強優(yōu)勢秈秈型雜交組合。目前，已有很多學者對這個組合的多個衍生群體進行了各種農(nóng)藝性狀以及雜種優(yōu)勢的遺傳分析。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)計遺傳模型，對株高、抽穗期、單株產(chǎn)量等16個農(nóng)藝性狀進行QTL分析，以深入解析該雜交組合

2、的遺傳結(jié)構(gòu)。試驗涉及12條染色體的221個標記，覆蓋基因組全長2070.9cM。統(tǒng)計分析策略主要分以下兩步進行：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)計方法。模擬分析策略是直接基于該群體的標記基因型數(shù)據(jù)進行，通過構(gòu)建同時包括221個主效應(yīng)以及兩兩標記間的221×(221-1)/2=24310個上位性效應(yīng)在內(nèi)的超飽和統(tǒng)計遺傳模型，分別采用E-BAYES、Stepwise、PENAL、LASSO和SSVS五種超飽和模型分析方法對

3、該群體進行模擬研究。模擬設(shè)置如下：隨機設(shè)定9個主效應(yīng)和5對互作效應(yīng)，QTL的總遺傳力分80％和60％兩個水平，每一個處理重復(fù)100次?？疾熘笜税ǎ篞TL的統(tǒng)計功效以及QTL效應(yīng)估計的準確度和精確度。第二步為實際數(shù)據(jù)分析。基于上述模擬研究選擇的結(jié)果，采用最優(yōu)的分析方法，對該群體的16個農(nóng)藝性狀進行分析，以闡明該強優(yōu)勢秈秈型雜交組合的遺傳構(gòu)成。模擬及實際數(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的檢測能力最強，在總遺傳力率80％和60％兩個水平下，平均統(tǒng)計功效分別高達97.9％和88.14％。其余4種方法對QTL的檢測能力較E-BAYES方法要差，即使是平均統(tǒng)計功效最高的SSVS方法，在總遺傳率80％和60％兩種遺傳力水平下平均統(tǒng)計功效也僅分別為25.78％和24.71％。同樣地，在QTL效應(yīng)的估計上，無論是精確度還是準確度，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方法僅檢測到一個假陽性QT

5、L，而其它4種方法均有不同程度假陽性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個農(nóng)藝性狀，結(jié)果共檢測到了115個QTLs，分布于水稻的整個12條染色體上，其中27個QTI。具有主效應(yīng)，單個QTL解釋表型變異介于1.51％～22.36％；檢測到的46個上位性效應(yīng)，包括兩個主效應(yīng)位點間的互作1個，一個主效應(yīng)位點和一個非主效位點間的互作15個，以及兩個非主效位點間的互作30個，單個互作可解釋的表型變異介