植物育种模拟的原理和应用

摘要

传统植物育种很大程度上依赖于表型选择和育种家的经验,分子生物学积累的大量遗传数据使得在基因水平上进行目标性状的选择成为可能,但是由于缺乏必要的工具,大量的遗传信息尚未在育种中得以有效利用.模拟方法可以利用各类遗传信息,在育种家进行田间试验之前,对杂交组合的表现、后代选择效果以及整个育种过程进行模拟,提出最佳的亲本选配、杂交和后代选择策略,从而提高常规育种的预见性和效率.本文介绍育种模拟的一些基本原理,包括遗传模型的构建、杂交类型和选择方法的定义等,概述育种模拟工具QuLine的基本功能及其在育种方法的比较、利用已知基因信息的亲本选配和设计育种等方面的应用.模拟方法通过定义复杂的遗传模型和育种方法实现对育种过程的模拟,在更真实的情形下比较不同育种方法的优劣、预测不同亲本杂交后代的表现,从而为育种家有效利用大量的分子信息和遗传数据提供了手段.