貝類全基因組選擇技術(shù)建立及其在扇貝育種中的應(yīng)用.pdf

1、貝類海水養(yǎng)殖是中國(guó)的海水養(yǎng)殖的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。為了提高貝類生產(chǎn)產(chǎn)量，多性狀最佳線性無(wú)偏預(yù)測(cè)(Best Linear Unbiased Prediction,BLUP)選擇育種已經(jīng)被引入到貝類養(yǎng)殖工作中。隨著越來(lái)越多的遺傳和表型信息的積累，如何迅速和有效地將這些信息應(yīng)用在貝類養(yǎng)殖和育種工作中已經(jīng)顯得日益重要。基因組選擇(Genomic Selection,GS)通過(guò)高密度的單核苷酸多態(tài)性(Single Nucleotide Polymorp

2、hism,SNP)的標(biāo)記計(jì)算出基因組育種值，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于家畜動(dòng)物和植物物種的育種工作中。最近的研究成果表明，在育種中的應(yīng)用全基因組選擇對(duì)遺傳改良工作具有革命性的推動(dòng)作用。本論文分為四個(gè)部分：基因組親緣關(guān)系矩陣的構(gòu)建與真實(shí)親緣關(guān)系的計(jì)算，全基因組選擇軟件MixP與gsbay，貝類全基因組選擇遺傳育種評(píng)估與分析平臺(tái)的構(gòu)建以及全基因組選擇在扇貝育種中的應(yīng)用。
　　第一部分，提出了一種基于SNP分子標(biāo)記基因型構(gòu)建的、適用于衡量水產(chǎn)動(dòng)物

3、全同胞家系個(gè)體之間真實(shí)親緣關(guān)系的T矩陣，并通過(guò)模擬的數(shù)據(jù)考察了其與G矩陣、傳統(tǒng)的A矩陣在計(jì)算個(gè)體之間的親緣相關(guān)系數(shù)時(shí)的差異。雖然T矩陣并不完全適用于估計(jì)遺傳力與育種值的算法，使用T矩陣在基因組最佳線性無(wú)偏預(yù)測(cè)(Genomic BLUP, GBLUP)中估計(jì)育種值的準(zhǔn)確性不如G矩陣，但其所估計(jì)的兩個(gè)有親緣相關(guān)關(guān)系個(gè)體之間的相關(guān)系數(shù)是由基因組范圍分子標(biāo)記的基因型推算出的精確值，其取值范圍在(0.41,1.0)左右，能比A矩陣和G矩陣更好的描

4、述相關(guān)關(guān)系。
　　第二部分，使用模擬數(shù)據(jù)比較了兩種通過(guò)高密度的SNP標(biāo)記計(jì)算出基因組估計(jì)育種值(Genomic Estimated Breeding Values, GEBV)的全基因組選擇算法，即MixP和gsbay，與GBLUP法在計(jì)算基因組估計(jì)育種值上的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明，MixP和gsbay都能通過(guò)分析運(yùn)算較準(zhǔn)確的估計(jì)出基因組估計(jì)育種值，并且它們估計(jì)準(zhǔn)確度的期望均高于GBLUP方法。gsbay比MixP的準(zhǔn)確度稍高，而Mix

5、P的運(yùn)算速度比 gsbay快，且更適用于影響性狀的數(shù)量性狀基因座(Quantitative Trait Loci,QTL)個(gè)數(shù)較少時(shí)的情況。
　　第三部分，論述了加入GBLUP運(yùn)算模塊到自主開(kāi)發(fā)貝類遺傳育種分析評(píng)估系統(tǒng)的方案，完成了調(diào)用DMU軟件進(jìn)行GBLUP分析功能的嵌入，并整合了扇貝種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，記錄和管理貝類的生長(zhǎng)性狀、繁殖性狀、抗逆性狀的測(cè)量數(shù)據(jù)以及群體特征、養(yǎng)殖環(huán)境和遺傳信息；并利用這些信息通過(guò)上述模塊進(jìn)行貝類