標(biāo)記三重測交設(shè)計(jì)的遺傳分析及檢測上位性的效率.pdf

1、三重測交設(shè)計(jì)(Triple Test Cross，TTC)是Kearsey和Jinks在1968年提出用來檢測上位性效應(yīng)和估計(jì)數(shù)量性狀遺傳結(jié)構(gòu)的一種遺傳交配設(shè)計(jì)方法。在隨機(jī)模型和固定模型下本文獨(dú)立地對三重測交設(shè)計(jì)重新進(jìn)行了遺傳分析。在隨機(jī)模型假設(shè)下推導(dǎo)出和式、差式以及和差式家系間的方差組分。通過對F<,2>群體進(jìn)行標(biāo)記，對回交的后代(F<,2>×P<,1>、F<,2>×P<,2>和F<,2>×F<,1>)觀察數(shù)量性狀表型值，本文將TTC

2、的遺傳分析推廣到具有分子標(biāo)記的情形。在固定模型下，根據(jù)最二乘法解出線性模型中各參數(shù)的最小二乘估計(jì)。利用方差分析方法，研究了TTC檢測上位性效應(yīng)的效率以及影響上位性檢測效率的因素。考慮全同胞家系內(nèi)遺傳方差的異質(zhì)性，在備擇假設(shè)下F測驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量應(yīng)服從雙非中心的F分布。根據(jù)F統(tǒng)計(jì)量的分布，本文在沒有標(biāo)記、單標(biāo)記和雙標(biāo)記情形下推導(dǎo)出檢測上位性效應(yīng)效率的函數(shù)表達(dá)式。上位性檢測的效率依賴于基因位點(diǎn)間的重組率、數(shù)量性狀的遺傳特性(各遺傳參數(shù))、基因位點(diǎn)的

3、連鎖相以及群體的樣本容量等因素。Monte Carlo模擬方法驗(yàn)證了理論上根據(jù)數(shù)值分析得到的上位性檢測效率的可靠性及理論預(yù)測的正確性。結(jié)果表明： (1) 上位性的檢測效率關(guān)鍵由上位性效應(yīng)的大小以及位點(diǎn)間的重組率決定。TTC對不同上位性組分的檢測具有敏感性。在其他遺傳背景相同的條件下，TTC檢測加性×加性互作的效率最高，檢測加性×顯性(或顯性×加性)的效率居次，相對來說，很難檢測到顯性×顯性上位性互作。兩個(gè)QTL間的重組率對上位

4、性的檢測效率影響很大，兩個(gè)基因位點(diǎn)間的重組率愈大檢測上位性的效率越高，兩個(gè)基因位點(diǎn)相引相連鎖較相斥相連鎖顯示更高的檢測效率。在上位性效應(yīng)保持恒定的前提下，減低加性效應(yīng)(狹義遺傳率)或顯性效應(yīng)(顯性比)都可以提高上位性的檢測效率，當(dāng)基因位點(diǎn)的主效為0，上位性的檢測效率最高。在群體樣本容量一定的情況下，增加全同胞家系內(nèi)的個(gè)體數(shù)與增加家系數(shù)相比，顯示更高的上位性檢測效率。 (2) 當(dāng)使用分子標(biāo)記信息時(shí)，可有效地提高上位性的檢測效率，

5、并實(shí)現(xiàn)對單個(gè)QTL間上位性互作的測驗(yàn)和上位性效應(yīng)的估計(jì)。研究表明，兩個(gè)連鎖的控制數(shù)量性狀基因位點(diǎn)在重組率一定的條件下，兩個(gè)QTL間的標(biāo)記愈多檢測上位性的效率越高，而標(biāo)記和QTL間的遺傳距離愈近，則檢測的效率越高。比較沒有標(biāo)記、單標(biāo)記以及雙標(biāo)記下上位性檢測的效率，數(shù)據(jù)顯示：兩個(gè)標(biāo)記位于兩個(gè)QTL之間時(shí)，檢測上位性的效率最高，一個(gè)標(biāo)記位于兩個(gè)QTL之間時(shí)檢測上位性的效率居次，沒有標(biāo)記時(shí)檢測上位性的效率最低，即：AM<,1>M<,2>B>AM

6、B>AB(A和B為兩個(gè)數(shù)量性狀位點(diǎn)，M、M<,1>和M<,2>為標(biāo)記位點(diǎn))。標(biāo)記位于QTL的同一側(cè)時(shí)，上位性的檢測效率僅決定于與QTL，最近的標(biāo)記而與其他標(biāo)記無關(guān)。 (3) 標(biāo)記位點(diǎn)和QTL在染色體上的相對位置對檢測效率影響很大。在單標(biāo)記情況下，標(biāo)記位于兩個(gè)QTL之間檢測上位性的效率要高于標(biāo)記在兩個(gè)QTL一側(cè)的情形，即AMB>MAB。存在兩個(gè)分子標(biāo)記時(shí)，在其他遺傳背景相同的條件下，4個(gè)連鎖群檢測上位性效率的順序?yàn)椋篈M<,1>