密級(jí)： 論文編號(hào)： 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 學(xué)位論文 大麥矮稈及產(chǎn)量性狀的 位分析 I 摘 要 大麥?zhǔn)俏覈牡谒拇蠹Z食作物，在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)展中具有十分重要的地位。社會(huì)的發(fā)展和人們物質(zhì)文化生活水平的提高要求培育出產(chǎn)量更高、品質(zhì)更優(yōu)、抗病性更強(qiáng)、適應(yīng)性更廣的大麥新品種，這就要求我們加強(qiáng)對(duì)種質(zhì)資源遺傳基礎(chǔ)的研究，利用 圖技術(shù)對(duì)其重要農(nóng)藝性進(jìn)行 圖是一有效途徑。目前，世界大麥 圖研究與其 他作物如水稻、小麥和玉米相比，還存在很大差距，我國更是少有研究，這必將阻礙大麥育種和生產(chǎn)的發(fā)展。利用 圖技術(shù)對(duì)大麥的株高及千粒重、穂粒數(shù)、穗長、穗密度等重要產(chǎn)量性狀進(jìn)行研究，具有十分重要的意義。 本研究 利用 以 矮稈材料 91 95皮 1 號(hào)、 印度矮生 和 白青稞 為回交親本與高稈材料大粒麥雜交然后回交構(gòu)建的 5 個(gè) 離 群體， 考查了其 田間農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)， 對(duì)其株高、穗長、千粒重、穗粒數(shù)和穗密度等性狀進(jìn)行了相關(guān)分析；利用 記對(duì)各個(gè)回交群體進(jìn)行基因型分析，采用 數(shù)轉(zhuǎn)換遺傳 距離和件進(jìn)行誤差檢驗(yàn)，構(gòu)建了大麥 記框架連鎖圖，并對(duì)葉耳顏色、棱型、芒形和籽粒帶殼性等質(zhì)量性狀進(jìn)行了基因定位；采用 件的區(qū)間作圖法和 件的復(fù)合區(qū)間作圖法，對(duì)株高、穗長、千粒重、穗粒數(shù)和穗密度等性狀的 要結(jié)果如下： 1. 5 個(gè) 性狀的相關(guān)性分析結(jié)果表明：株高與穗長、千粒重、穗粒數(shù)呈正相關(guān)，而與穗密度呈負(fù)相關(guān)；穗長 與穂粒數(shù)、千粒重正相關(guān)，而 與穗密度呈負(fù)相關(guān)；穗密度和穂粒數(shù)與千粒重呈 負(fù)相關(guān)。 2. 利用群體的 記數(shù)據(jù)，構(gòu)建了 5 個(gè)大麥 圖群體的框架連鎖圖譜； 并將大麥的白色葉耳相關(guān)基因 位于 3H 染色體上，為 芒形相關(guān)基因 K、裸?；?n、 六 棱基因 3個(gè)質(zhì)量基因分別 在 4H、 7H 和 2H 染色體上找到側(cè)鄰的 記 。 3. 復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì) 5 個(gè)性狀的 析，共檢測(cè)到 33 個(gè) 相關(guān) 括 10 個(gè)貢獻(xiàn)率 30的 中有 3 個(gè)與株高相關(guān)，它們分別位于大麥的 3H、 4H 和 5H 染色體上；貢獻(xiàn)率 30且 6 個(gè)，其中 2 個(gè)與株高相關(guān)， 1 個(gè)與 穂粒數(shù)相關(guān)，2 個(gè)與千粒重相關(guān)， 1 個(gè)與穗密度相關(guān)。 關(guān)鍵詞 : 大麥 (.),回交群體， 遺傳 連鎖圖 , 位 , 矮稈 .) is it is of of of to to of it is an to TL in is in of it is of to 000In 100015, C SR 1000as 1. a 1000a a 000a a 0002. C SR l on H SR H, n H H. 3. a .5 of 0 0% on H, 4H H 0% to to 000to .), BC 錄 第一章 文獻(xiàn)綜述 . 1 量性狀位點(diǎn)（ 圖研究 . 1 圖群體的選擇 . 2 子標(biāo)記的種類 . 3 量性狀 位方法 . 5 麥 圖研究進(jìn)展 . 7 麥的分子標(biāo)記遺傳連鎖圖 . 7 麥重要農(nóng)藝性狀的 圖研究進(jìn)展 . 12 題意義及技術(shù)路線 . 13 題意義 . 13 術(shù)路線 . 14 第二章 大麥作圖群體的培育及遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建 . 15 料與方法 . 15 驗(yàn)材料 . 15 體田間數(shù)據(jù)的收集 . 15 記檢測(cè)群體基因型 . 16 據(jù)統(tǒng)計(jì) . 19 傳圖譜的構(gòu)建方法 . 20 果與分析 . 20 1交群體的遺傳連鎖圖譜 . 20 95交群體的遺傳連鎖圖譜 . 20 皮 1 號(hào)回交群體的遺傳連鎖圖譜 . 21 青稞和印度矮生回交群體的遺傳連鎖圖譜 . 21 論 . 23 成標(biāo)記定位差異的原因 . 23 量性狀基因定位結(jié)果與前人結(jié)果的比較 . 23 第三章 不同作圖群體的 鎖分析 . 26 型數(shù)據(jù)分析 . 26 高分析 . 28 粒重分析 . 30 粒數(shù)分析 . 30 長分析 . 30 圖群體的株高及產(chǎn)量構(gòu)成因子之間的簡單相關(guān)分析 . 32 用兩種作圖法的 析 . 33 1交群體 . 34 95 2639 回交群體 . 34 皮 1 號(hào)回交群體 . 35 度矮生回交群體和白青稞回交群體 . 35 結(jié)與討論 . 41 第四章 全文結(jié)論 . 42 參考文獻(xiàn) . 43 致 謝 . 51 個(gè)人簡歷 . 52 V 英 文縮略表 英文縮寫 英文全稱 中文名稱 量性狀位點(diǎn) 記輔助選擇 交 倍單倍體 重組自交系 近等基因系群體 漸滲系 代換系 制性酶切片段長度多態(tài)性 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性 簡單重復(fù)序列 擴(kuò)增片斷長度多態(tài)性 單核苷酸多態(tài)性 插入缺失 標(biāo)記分析法 間作圖法 合區(qū)間作圖法 合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 二烷基硫酸鈉 株高 穗長 000 千粒重 穂粒數(shù) 穗密度 摩 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 大麥（ H. .）屬于禾本科（ 小麥族（ 大麥屬（ 物， 是世界上最古老的糧食作物之一 。它適合廣 泛的氣候：從亞寒帶到亞熱帶都能生長。由于它具有生育期短、早熟、抗逆性強(qiáng)和適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，至今依舊是高寒、干旱和鹽堿地區(qū)主要的糧食作物，在我國是僅次于水稻、玉米、小麥的第四大糧食作物，青藏高原地區(qū)的藏民當(dāng)今仍然以裸大麥為主食。隨著飼料和啤酒工業(yè)的興起和發(fā)展，大麥早已成為飼料和釀造工業(yè)的重要原料，由于 其 蛋白質(zhì)含量高于玉米，這就降低了合成飼料中蛋白質(zhì)的添加量。如今世界上生產(chǎn)的大麥80被用作飼料，丹麥和荷蘭等畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國家更是超過 90，其次釀造工業(yè)等約用去了 12，食用占 8左右。大麥營養(yǎng)豐富：高纖維、高抗氧 化成分、低脂肪、低糖，富含膽固醇生物合成抑制劑等（ et 1991; et 1991），其在醫(yī)療保健食品開發(fā)等方面也日益受到世界各國的重視。目前，大麥茶與大麥麥芽糖日益受到人們的青睞，一些關(guān)于大麥對(duì)健康潛在益處的研究仍在進(jìn)行。建國以來，大麥在產(chǎn)量和品質(zhì)等各方面都有了較大幅度的提高，特別是產(chǎn)量，平均畝產(chǎn)從 20 世紀(jì) 50 年代的 高到目前的 268加 （農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)）。這些都取決于育種家對(duì)大麥株高及重要產(chǎn)量性狀的改良。社會(huì)的不斷發(fā)展和人們生活 水平與質(zhì)量的日益提高，對(duì)大麥的生產(chǎn)提出了更高的要求，需要我們培育出產(chǎn)量更高、品質(zhì)更優(yōu)、適應(yīng)性更廣、抗病蟲性更強(qiáng)的新品種。但是，現(xiàn)代育種家正面臨著親本遺傳基礎(chǔ)狹窄的困境，要想取得育種的突破性進(jìn)展，急需加強(qiáng)對(duì)遺傳資源的引進(jìn)及對(duì)其 農(nóng)藝性狀遺傳基礎(chǔ)的了解與掌握 。 作物的性狀特征從整體上看可分為兩類，即由單基因 （或寡基因） 控制的表現(xiàn)為非連續(xù)變異的質(zhì)量性狀和由多個(gè)基因控制的表現(xiàn)為連續(xù)變異的數(shù)量性狀。作物的許多 重要 農(nóng)藝性狀，如產(chǎn)量、品質(zhì)、 成熟期、 抗病性、抗逆性等 多 表現(xiàn)為數(shù)量性狀。由于任何一個(gè)數(shù)量性狀特征都是由基因組中的多 個(gè)基因和環(huán)境效應(yīng)共同作用的結(jié)果， 經(jīng)典的遺傳分析方法已無法勝任此項(xiàng)研究 。隨著分子生物學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)技術(shù)的發(fā)展， 以分子遺傳 連鎖 圖譜和各種統(tǒng)計(jì)模型為基礎(chǔ)的數(shù)量性狀位點(diǎn)（ 圖技術(shù) 的出現(xiàn) ，為數(shù)量性狀遺傳的研究 提供了有效的技術(shù)手段 。由于 大 麥基因組的復(fù)雜性，目前，人類 對(duì)其基因組 的了解與掌握程度遠(yuǎn)低于水稻和玉米等作物 。因此，利用 圖技術(shù)，對(duì) 控制大 麥重要農(nóng)藝性狀 的 基因進(jìn)行定位與作圖尤 顯 重要 ， 它不僅可以為分子標(biāo)記輔助選擇 （ 未來的分子設(shè)計(jì)育種(by 備 基因資源 ，也可以為 相關(guān) 基因的克隆 奠定 基礎(chǔ)。 量性狀位點(diǎn)（ 圖研究 位的實(shí)質(zhì)就是分析 遺傳 標(biāo)記與數(shù)量性狀位點(diǎn)之間的連鎖關(guān)系 ， 其主要做法是以標(biāo)記基因型為分類依據(jù)把作圖群體分成兩組，比較兩組間目標(biāo)性狀的差異顯著性，以此推斷該性狀位點(diǎn)與標(biāo)記位點(diǎn)的連鎖關(guān)系。 圖就是把 位的結(jié)果逐一定位到染色體的相 應(yīng) 位置，并估算遺傳效應(yīng) 的大小 。 析的基本 步驟包括：分離群體的構(gòu)建 ；分子標(biāo)記連鎖圖的繪制；分離群體數(shù)量性狀的考察和標(biāo)記基因型的檢測(cè)；標(biāo)記基因型和數(shù)量性狀值之間的相關(guān)性分析，確定染色體上的相對(duì)位置，并分析其效應(yīng)的大小。 其中， 適 當(dāng) 作圖群體的構(gòu)建 和 高密度遺傳連鎖圖譜的繪制是進(jìn)行 位作圖的先決條件。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 2 圖群體的選擇 圖群體 通常是 選 擇 兩個(gè)性狀差異大、 血 緣關(guān)系較遠(yuǎn)的材料作親本構(gòu)建 而成 。 這些群體包括臨時(shí)性作圖群體如 體及其衍生家系、回交（ 體和永久性群體如加倍單倍體（ 體、重組自交 系（ 體及近等基因系群體（ ，這些群體在遺傳連鎖圖構(gòu)建過程中各有優(yōu)缺點(diǎn)。 2 群體 體是由兩親本雜交后得到 ，再由其自交得到的群體。除自交不親和外， 體極易配制，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲得較大的作圖群體，提供的遺傳變異也較為豐富，并可以同時(shí)估計(jì)加性和顯性效應(yīng)。 體的一個(gè)不足之處是存在雜合基因型，對(duì)于顯性標(biāo)記 ， 將無法識(shí)別顯性純合基因型和雜合基因型。其另一個(gè)缺點(diǎn)是它的每 個(gè)株系都是唯一的，只能使用一代，不能設(shè)置重復(fù)試驗(yàn)，很難進(jìn)行連續(xù)性分析。這些都限制了 體在 圖中的使用。 交（ 體 體是由 與一親本回交產(chǎn)生的群體。它的特點(diǎn)是與 常相近，也是一種使用較多的作圖群體。 體的每一分離基因座只有兩種基因型 ， 最能直接反映 配子的分離比例 ，因而其作圖效率 最 高 ， 這也是它優(yōu)于 體的地方。不足之處是 體所提供的材料有限。另外，對(duì)于一些人工雜交比較困難的植物， 體也不太適合。 倍單倍體（ 體 加倍 單倍體群體是將 植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體植株，再經(jīng)染色體加倍而獲得的純合二倍體分離群體， 體可以長期保存。 體包含了 子基因的分離和重組信息，有利于 精細(xì)定位。 體使用的限制因素在于產(chǎn)生 株的花藥培養(yǎng)技術(shù)，花藥培養(yǎng)的過程可能對(duì)不同基因型的花粉產(chǎn)生選擇效應(yīng)，破壞了群體的遺傳結(jié)構(gòu)，造成一定的偏分離現(xiàn)象，從而不同程度地影響了作圖的準(zhǔn)確性。同時(shí)熟練的組織培養(yǎng)技術(shù)也是構(gòu)建 體的關(guān)鍵。 組自交系（ 體 體是 究中應(yīng)用較為廣泛的一種作 圖群體，是雜種后代經(jīng)過多代自交而產(chǎn)生。通常從 開始，采用單粒傳的方法建立。多代自交使 因型相對(duì)純合，染色體間重組幾率加大，使其能更精確地定位緊密連鎖的位點(diǎn)，因而作圖的精確度較高。 體可以繁衍保存，有利于不同實(shí)驗(yàn)室的協(xié)同研究。 體的不足之處在于構(gòu)建花費(fèi)大、所需時(shí)間長，且不能估計(jì)顯性效應(yīng)。 等基因系（ 體 體是兩親本 雜種的其 他 后代與輪回親本連續(xù)回交而成。該群體個(gè)體間遺傳背景相似，只存在一個(gè)或幾個(gè) 離，其他基因組區(qū)段與輪回親本幾乎相同。它能 消除遺傳背景的干擾，以及主效 微效 掩蓋作用，實(shí)現(xiàn)對(duì) 精細(xì)定位（ et 2006；et 2004; et 2006），是 離和基因克隆的理想群體?？刂莆骷t柿果實(shí)大小中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 3 的基因 et 2000）、控制水稻穗粒數(shù)的基因 et 2005）和控制水稻籽粒大小的基因 et 2006）等都是利用 體精細(xì)定位并克隆的。 漸 滲系（ 代換 系（ 典型的 體（ 2003）。但構(gòu)建此類群體需要花費(fèi)很長的時(shí)間，工作量也大。 子標(biāo)記的種類 早在 1923 年， 試圖利用形態(tài)標(biāo)記來分析數(shù)量性狀多基因間的連鎖關(guān)系，但苦于標(biāo)記的數(shù)量有限而未能系統(tǒng)研究。在隨后的幾十年間，科研工作者利用形態(tài)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記和生化標(biāo)記，為主要作物遺傳圖譜的構(gòu)建 做 了大量的工作，但由于可用的標(biāo)記數(shù)量少，多數(shù)作物都沒 有 建立一個(gè) 完整的遺傳圖譜。 20 世紀(jì) 80 年代以后，隨著 各類 分子標(biāo)記的相繼出現(xiàn)與發(fā)展，大大地促進(jìn)了遺傳圖譜的構(gòu)建 。與其他類型的標(biāo)記相比，分子標(biāo)記具有以下優(yōu)點(diǎn)：直接以 形式表現(xiàn)，不受外界環(huán)境條件和個(gè)體發(fā)育階段的影響；數(shù)量多，分布于整個(gè)基因組；多態(tài)性高，無需專門創(chuàng)造特殊的遺傳材料；表現(xiàn)為“中性”，與不良性狀無必然的連鎖；一些分子標(biāo)記表現(xiàn)為共顯性，能鑒定純合基因型和雜合基因型，提供完整的遺傳信息。 目前，己有數(shù)十種 子標(biāo)記技術(shù)被發(fā)展和利用（見表 它們主要分為三類：（ 1）以 交技術(shù)為基礎(chǔ)的分子 標(biāo)記，如限制性酶切片段長度多態(tài)性（ ；（ 2）以 術(shù)為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記，如隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性 簡單重復(fù)序列（ 擴(kuò)增片斷長度多態(tài)性（ ；（ 3）以核酸測(cè)定序列為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記，如單核 苷 酸多態(tài)性 （ 插入缺失（ 指由于基因組 制性內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)序列內(nèi)的點(diǎn)突變、插入、缺失、重排等所造成的限制性片段數(shù)目和長度的變異，這種差異可通過選擇合適的 針，通過 交檢測(cè)出來。 設(shè)想最早由 （ 1980）提出， 1987 年， 構(gòu)建了第一張人的 譜。 最早被用于遺傳連鎖圖構(gòu) 建的分子標(biāo)記，具有數(shù)量豐富、共顯性、試驗(yàn)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是：標(biāo)記多態(tài)性低； 求量大；操作程序復(fù)雜 ，工作量大；需要使用放射性同位素標(biāo)記探針 ， 費(fèi)用較高。 記是一種操作簡單、快捷且成本經(jīng)濟(jì)的分子標(biāo)記技術(shù)，由 導(dǎo)的研究小組于 1990 年同時(shí)分別建立起來。它是以隨機(jī)的寡核苷酸 (一般 810引物，對(duì)基因組行非定點(diǎn)的擴(kuò)增，從而獲得 多態(tài)性。其具有以下特點(diǎn)：設(shè)計(jì)引物不需要知道 態(tài)性高，信息量大； 品需求量少；技術(shù)簡單，安全性高；成本較低。但是，記一般是顯性遺傳 (極少數(shù)是共顯性遺傳的 )，不能鑒別雜合子和純合子；只能區(qū)分分子量大小不同的片段，而不能區(qū)分堿基序列不同但大小相同的片段。同時(shí)， 術(shù)受反應(yīng)條件的影響較大 ， 重復(fù)性較差 ， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果很難在不同的實(shí)驗(yàn)室之間重復(fù)。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 4 表 要的分子標(biāo)記技術(shù) of 子標(biāo)記 英文名稱 以 分子標(biāo)記 限制性酶切片段長度多態(tài)性 單鏈構(gòu)象多態(tài)性 變性梯度凝膠電泳 以 基礎(chǔ)的分子標(biāo)記 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性 單鏈構(gòu)象多態(tài)性 簡單重復(fù)序列 錨定簡單重復(fù)序列 相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子間擴(kuò)多態(tài)性 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)性 序列標(biāo)簽位點(diǎn) 擴(kuò)增片段長度多態(tài)性 酶解擴(kuò)增多態(tài)性序列 特定序列擴(kuò)增的多態(tài)性 選擇性微衛(wèi)星多態(tài)性 of 以核酸測(cè)定序列為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記 單核甘酸多態(tài)性 插入缺失 稱微衛(wèi)星 是一種由 16 核苷酸為基本重復(fù)單位（被稱之為基序， 成的長達(dá)幾十個(gè)到上百個(gè)核苷酸的串聯(lián)重復(fù)序列。廣泛地分布于真核生物的基因組中。在不同材料中，同一個(gè) 點(diǎn)基本重復(fù)單位出現(xiàn)的次數(shù)可能不盡相同，因而存在著多態(tài)性。 端的序列多是相對(duì)保守的單拷貝序列，因此可以根據(jù)其兩端的序列設(shè)計(jì)特異引物進(jìn)行擴(kuò)增，經(jīng)電泳檢測(cè)其多態(tài)性。 1970 年在寄生蟹基因組中最早被發(fā)現(xiàn)，到 20 世紀(jì) 90年代逐漸發(fā)展成為一種常用的分子標(biāo)記。由于它具有多態(tài)性高、分布廣泛、染色體特異性 、共顯性遺傳、靈敏度高、無放射性、操作簡便、經(jīng)濟(jì)有效，重復(fù)率和可信度高等優(yōu)點(diǎn)，具有其他分子標(biāo)記，如 不具備的一些優(yōu)越性，是進(jìn)行遺傳資源鑒定、重要農(nóng)藝性狀中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 5 基因的標(biāo)記、遺傳連鎖圖的構(gòu)建、遺傳多樣性與比較基因組學(xué)研究的理想標(biāo)記。 記技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是其引物開發(fā)比較困難，因其設(shè)計(jì)是建立在基因組序列測(cè)定的基礎(chǔ)上，并且需要上群體檢測(cè)其有效性。但隨著分子生物學(xué)發(fā)展和各種基因組測(cè)序工作的展開，大量基因組序列 ,特別是 列的釋放，大大地促進(jìn)了 記技術(shù)的發(fā)展，目前 是水稻、 小麥、玉米和大麥等作物研究中應(yīng)用較多的一類分子標(biāo)記。 由荷蘭科學(xué)家 1993）發(fā)展的一種檢測(cè) 態(tài)性的方法。它聚合了 優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于多樣性研究、遺傳作圖、基因定位等方面。其基本原理是選擇擴(kuò)增基因組 制酶切片段。方法是選用一種多切點(diǎn)限制性內(nèi)切酶和一種寡切點(diǎn)限制性內(nèi)切性酶，同時(shí)切割基因組 鏈酶切片段的粘性末端接上人工接頭，作為 板，用由核心序列（與人工接頭互補(bǔ)）、識(shí)別序列（與酶切位點(diǎn)互補(bǔ)）和選擇序列組成的引 物選擇性擴(kuò)增成套的限制性酶切片段，進(jìn)而檢測(cè)其多態(tài)性。 術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)記數(shù)量豐富，覆蓋整個(gè)生物基因組；提供的信息量大，每次可檢測(cè) 50100 條譜帶； 量少；假陽性率低，試驗(yàn)重復(fù)性好；引物具有通用性，可用于沒有任何分子生物學(xué)研究基礎(chǔ)的物種。 不足之處在于：試驗(yàn)操作程序復(fù)雜、研究費(fèi)用高；對(duì) 純度和內(nèi)切酶的質(zhì)量要求較高；難以很快將 記定位到特定的染色體上；顯性標(biāo)記。 指個(gè)體間 列的單堿基變異 ,包括單個(gè)堿基的轉(zhuǎn)換、顛換、插入、缺失等。其中顛 換的發(fā)生較少，而單個(gè)堿基置換的發(fā)生較多，它也是等位基因間序列差異最為普遍的類型。 非轉(zhuǎn)錄區(qū)的 多于轉(zhuǎn)錄區(qū)，而在轉(zhuǎn)錄區(qū)也是非同義突變 (有氨基酸序列的改變 )的頻率比其他方式突變的頻率低得多。這可能與表達(dá)序列承受較大的選擇壓力有關(guān)。與其他分子標(biāo)記相比， 有以下顯著特點(diǎn) : 位點(diǎn)更豐富，例如水稻大約每 268有一個(gè) 具代表性；遺傳穩(wěn)定性更高；易實(shí)現(xiàn)分析的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)批量檢測(cè)。因此， 有廣闊的應(yīng)用前景，被普遍認(rèn)為是繼第一代遺傳標(biāo)記 二代多態(tài)性標(biāo) 記 后的第三代遺傳標(biāo)記。 發(fā)掘是建立在大量的基因組測(cè)序的基礎(chǔ)上，研究費(fèi)用較高。但是，由于 認(rèn)為是一種能穩(wěn)定遺傳的早期突變，它的出現(xiàn)可能是許多基因產(chǎn)生突變的原因，因此受到越來越多研究者的關(guān)注。人類的許多疾病遺傳被證實(shí)與 關(guān)，研究者期望構(gòu)建高密度的 譜，用關(guān)聯(lián)分析（ 的方法定位一批由多基因控制的疾病，如糖尿病、高血壓、癌癥等的主效基因（ 1997）。作物的重要農(nóng)藝性狀基因與 關(guān)系也開始受到研究者的重視。 量性狀 位方法 隨著分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展，許多作物己獲得了高密度的分子標(biāo)記連鎖圖譜，不斷發(fā)展的生物統(tǒng)計(jì)方法也使得 圖理論不斷完善。自 20 世紀(jì) 80 年代以來，已經(jīng)發(fā)展了 20 多種 位作圖的方法，應(yīng)用比較廣泛的主要包括單標(biāo)記作圖法、區(qū)間作圖法、復(fù)合區(qū)間作圖法（ 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 6 1993）、混合線性模型的復(fù)合區(qū)間作圖法 (1998)等。 標(biāo)記分析法 （ 單標(biāo)記分析法是基于加顯模型，用方差分析、回歸分析或似然比檢驗(yàn)方法逐一看各 個(gè)分子標(biāo)記與表型之間的關(guān)系，即根據(jù)分離群體標(biāo)記基因型間的數(shù)量性狀平均值的差異來分析確定該標(biāo)記所在區(qū)域有無 存在顯著差異 ， 則說明控制該數(shù)量性狀的 標(biāo)記連鎖；否則，就不存在相關(guān)關(guān)系。單標(biāo)記法不需要完整的分子標(biāo)記連鎖圖譜，是早期 位多采用的方法。（ 1982）利用這種方法研究了番茄回交群體的 4 個(gè)數(shù)量性狀，定位了 21 個(gè) 1988）用 12 個(gè)標(biāo)記對(duì)一個(gè) 體中的 170 個(gè)單株進(jìn)行研究，檢測(cè)并定位了番茄 18 個(gè)數(shù)量性狀的 85 個(gè) 單標(biāo)記分析法存在許多缺點(diǎn) (1989):（ 1）不能確定標(biāo)記是與一個(gè) 鎖還是與幾個(gè) 鎖； (2)無法確切估計(jì) 可能位置和效應(yīng)；（ 3) 由于將遺傳效應(yīng)與重組率混合在一起，低估了 遺傳效應(yīng)； (4) 無法檢測(cè)基因型與環(huán)境的互作；（ 5）容易出現(xiàn)假陽性；（ 6）檢測(cè)效率不高 ， 所需個(gè)體數(shù)較多。 間作圖法 （ 為了克服單標(biāo)記分析法存在的問題， 1989）提出了基于兩個(gè)側(cè)鄰標(biāo)記的區(qū)間作圖法。該方法采用正態(tài)混合分布 的最大似然函數(shù)和線性回歸模型，借助于完整的分子標(biāo)記連鎖圖譜，計(jì)算基因組的任一相鄰標(biāo)記之間的任一位置上存在 不存在 似然函數(shù)比值的對(duì)數(shù)（ ），并繪制 該染色體上是否存在的似然圖譜，當(dāng) 超過某一給定的閾值時(shí)， 可能位置可以用 持區(qū)間表示出來。 (1994 )利用區(qū)間作圖法對(duì)水稻的一個(gè)重組自交系進(jìn)行抗稻瘟病性定位分析，找到了 14 個(gè)與抗病性有關(guān)的 (1990)用這種方法在番茄上定位了 6 個(gè)與果實(shí)重量、 4 個(gè)與果實(shí)可溶性固型物和 5 個(gè)與果實(shí) 關(guān)的 與單標(biāo)記分析法相比，區(qū)間作圖法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)： (1)能從支持區(qū)間推斷 可能位置；(2)若是一條染色體上只存在一個(gè) 法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其位置和效應(yīng)的近無偏估計(jì)； (3)測(cè)所需的個(gè)體數(shù)可以減少。因此，區(qū)間作圖法一度成為 圖的標(biāo)準(zhǔn)方法。區(qū)間作圖法的缺點(diǎn)是定位的 間往往太寬，而一個(gè)性狀在同一染色體上有多個(gè) 常常會(huì)標(biāo)錯(cuò) 位置，產(chǎn)生幻影 同染色體 的互作會(huì)增加標(biāo)記類別內(nèi)的表型方差，降低發(fā)現(xiàn) 效能。同時(shí)，區(qū)間作圖法每次只能檢驗(yàn)兩個(gè)標(biāo)記，標(biāo)記的信息利用率低 。 合區(qū)間作圖法（ 為了解決區(qū)間作圖法存在上述問題， 993)提出把多元線性回歸與區(qū)間作圖結(jié)合起來的復(fù)合區(qū)間作圖法。該方法的要點(diǎn)是，對(duì)某一特定標(biāo)記區(qū)間進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將與其 他 鎖的標(biāo)記也擬合在模型中以控制背景遺傳效應(yīng)，假定不存在上位性效應(yīng)和基因型與環(huán)境的互作，用類似于區(qū)間作圖的方法獲得各參數(shù)的最大似然值，計(jì)算似然比，繪制各染色體的似然圖譜，根據(jù)似然比統(tǒng)計(jì)量的顯著性，獲得 能位置的標(biāo)記區(qū)間。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 7 復(fù)合區(qū)間作圖法的主要 優(yōu)點(diǎn)是： (1)采用 然圖來顯示 可能位置及顯著程度，保留了區(qū)間作圖法的優(yōu)點(diǎn)（ 1994）； (2)一次只檢驗(yàn)一個(gè)區(qū)間，把多個(gè) 多維搜索降低為一維搜索； (3)在不具有上位性和 環(huán)境互作的情況下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 置和效應(yīng)的無偏估計(jì)； (4)充分利用了整個(gè)基因組的標(biāo)記信息； (5)以所選擇的多個(gè)標(biāo)記為條件，在較大程度上控制了背景遺傳效應(yīng)，提高了作圖的精度和效率。復(fù)合區(qū)間作圖法目前還存在一些有待解決的問題 :(1)不能分析上位性及 環(huán)境互作等復(fù)雜的遺傳學(xué)問顆； (2)為了保證統(tǒng)計(jì)量有 一定的自由度，需要從大量的標(biāo)記中篩選出一部分有用的標(biāo)記，而篩選時(shí)采用的顯著性水平以及篩選的方法均會(huì)對(duì)定位結(jié)果產(chǎn)生影響； (3)由于擬合在模型中的標(biāo)記會(huì)吸收其附近的 應(yīng)，復(fù)合區(qū)間作圖法需要為檢驗(yàn)的區(qū)間開辟一個(gè)窗口，窗口內(nèi)的標(biāo)記不能包括在模型中。但適合的窗口大小不易確定，過小，檢驗(yàn)的效率會(huì)降低，過大，與區(qū)間連鎖的 會(huì)使 置和效應(yīng)的估計(jì)產(chǎn)生