利用选择群体中等位基因频率的涨落定位QTL

摘要

目前QTL定位通常使用基因型与表型值之间的关联来定位QTL。这种方法在QTL的效应比较低的情况下检测的power值很低，QTL的定位精度也很难达到克隆基因的精度。虽然可以利用特殊的实验设计进行精细定位，提高QTL定位精度，但是精细定位的成本巨大。 为了改善上述问题，本文考察了一种新的定位QTL的方法，即用等位基因频率的改变来定位QTL。试验考察了零假设和备择假设下等位基因频率的变化。备择假设分别考察了在近交系形成的基础群和远交群体中实施选择的情况。第一种情况分别检测了一个性状选择标记就是QTL，多标记染色体及同时对4个性状进行选择的power。第二种情况检测了一个座位多等位基因时本方法的power。 试验模拟了经过10代选择后群体的等位基因频率的变化。零假设下考察10个世代随机交配后等位基因频率的变化范围，并通零假设下分布确定阈值。只考察一个位点时，分别使用Wright-Fisher模型，Kimura的近似计算公式和gene-dropping三种方法来确定阈值。模拟一条染色体上单个等位基因频率变化的阈值时只用gene-dropping法确定阈值。此时阈值随着染色体上标记数目的增加而增大。如染色体上有1、11、21、101个标记，1％显著水平临界值分别为(0.24，0.76)，(0.21，0.79)，(0.20，0.80)，(0.18，0.82)。 备择假设首先考察了单位点和染色体上多标记两种情况下经过10代选择后等位基因频率的变化。当考察一个位点即标记就是QTL，群体的选择比率为0.5，QTL加性遗传效应为0.4时，检测到QTL的比率约为100％，这显著的高于回交设计和F2设计。实验模拟了有一个QTL染色体和有两个连锁的染色体。在这两种情况下该方法检测效率和精度都比回交设计和F2高。如，在每厘摩一个标记时，起始遗传力为0.1的QTL的95％置信区间在6cM范围内。染色体上有连个反相连锁的QTL时，用等位基因频率定位QTL能把QTL锁定在一个较小的置信区间内。即使其中一个QTL只有0.05的起始遗传力，该方法也能将其定位到10cM以下的区域内。 备择假设还考察了根据选择指数的高低确定选留个体时该方法的power。依据模拟结果此时QTL的检测效率主要取决于在指数中所占权重较大的性状的起始遗传力。如果该性状的起始遗传力大则检测效率高，反之检测效率低。 最后考察了将一对个体繁殖得到的后代作为基础群，经过10个世代选择以后，等位基因频率的变化情况。考察了起始的一对个体的QTL有2，3，4个等位基因的情况。该位点基因效应服从α～(0，σ2A)，经过10代选择后，有4个等位基因的QTL检测效率明显高于有3个，2个等位基因的QTL。如，当起始遗传力为0.1时3种情况的power分别为82％，76％和65％。 总之，不论QTL的效应是固定效应还是随机效应，用等位基因频率定位QTL都能得到较高的power值。且染色体上每厘摩一个标记时，能得到较高的精度。该方法在选择群体中实施，能降低QTL定位的成本。

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文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略词

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引 言

1 QTL定位简介

1.1单标记定位QTL

1.2区间定位

2四种常用精细定位策略

2.1重组近交系(RIL)

2.2高代互交系(AIL)

2.3重组后裔测定(RPT)

2.4区间特异性等基因系(ISCS)

3 QTL定位的意义

4 QTL定位难点

5本实验的目的和意义

一般假设和方法

1零假设

1.1模拟的群体

1.2确定零假设下分布的方法

2备择假设

1用单位点等位基因频率的涨落定位QTL

1.1材料方法

1.1.1零假设下分布

1.1.2备择假设

1.2结果与分析

1.2.1零假设阈值

1.2.2 Power

1.3讨论

2用染色上多标记等位基因频率的涨落定位QTI

2.1材料方法

2.1.1零假设下分布

2.1.2备择假设

2.2结果与分析

2.2.1零假设阈值

2.2.2备择假设

2.3讨论

2.3.1染色体上只有一个QTL

2.3.2染色体上有两个连锁的QTL

2.3.3该部分试验局限性

3对多性状选择时用等位基因频率涨落定位QTL

3.1材料和方法

3.2结果与分析

3.3讨论

4对一对个体后代选择时用等位基因频率涨落定位QTL

4.1材料与方法

4.1.1零假设下分布

4.1.2备择假设

4.2结果与分析

4.3讨论

结 论

参考文献

致谢

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