部分双列杂交的遗传分析

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1、部分双列杂交的遗传分析一、交配设计设有个亲本供试验。若按双列杂交设计，则每一亲本都将与个亲本杂交，从而共产生个（包括正交和反交）或（只包括正交或反交）杂交组合。当较大时，这种设计的工作量是令人生畏的。例如，对一个被研究的群体抽取个亲本，不能说是不合理的。但是，若想通过双列杂交进行研究，就至少要配制个杂交组合。这在杂交制种和环境设计等方面，都将有很大的困难。部分双列设计是将个亲本的每一个都与、且仅与个亲本杂交，而。因而总共产生个（包括正交和反交）或（只包括正交或反交）杂交组合。仍以为例，若令，则只要配制个或个杂交组合；若仍然配制4950个杂交组合

2、，则可以增大到1980个。所以，部分双列杂交的突出优点是，在一定的试验规模下能够包含的亲本数，要比在双列杂交多得多，从而可以提高有关遗传参数估计、特别是一般配合力变异估计的代表性和精确性。部分双列杂交是需要按一定规则进行设计的，其一般程序可归纳为：（1）将个亲本随即编号，然后按顺序排列。（2）计算与第1亲本杂交的起始亲本号码：（1）这里必须保证为一整数，因而和要奇偶相配，不得均为奇数或偶数。（3）写出个杂交组合的名单：（2）在上述名单中，（）内的数值若大于，则记为减去后的值。例如的部分双列杂交设计，其中杂交组合的名单为（表1）：表1的部分双列杂

3、交设计♂♀123456781√√√2√√√3√√√4√√√5√√√6√√√7√√√8√√√在植物方面，大多数性状不存在细胞质效应，即正反交不存在遗传差异，因而较受重视。设计的杂交组合数只有设计的一半，以表1为例，既应用对角线上方（或下方）的12个杂交组合。如果根据（2）直接书写杂交组合名单，则只要将（）内数值大于的组合数皆弃之不写即可。在实际试验中，部分双列设计的值是需要有所考虑的。当然不能。但是，小的值与参数估计的大误差相连结，会大大降低测验的灵敏度。根据各方面的研究，一般而言，应，但不必。由于时，部分双列已变成“完全”双列，故当只有几个亲本

4、时，没有必要作部分双列设计。用于部分双列设计的亲本，通常是从一个被研究群体中抽取的随机样本，即亲本效应为随机型。在此情况下，研究的目的是估计抽取亲本的那个群体的加性方差、显性方差等遗传参数，以评定该群体的育种潜力。但是，亲本效应也可以是固定型的，即亲本都是根据某种要求特意挑选的。这时的研究目的应是分析配合力，为亲本选择提供依据。以上两种模型的差别源于亲本的不同抽样方式，进而使统计推断的内容也不相同，在实践上不可混淆。二、分析方法部分双列设计试验结果的分析，与双列设计类似。下面以设计为例，着重说明它与设计的相区别部分。设将个杂交所得种子，种成次重

5、复的随机区组，获得个小区值。则当各杂交组合基因型间存在显著差异时，可象设计那样，列出各组合平均数的“三角形”表2部分双列设计个组合的平均数和总和数亲本平均数总和数12345678表和各亲本的总和数。例如表1设计，其平均数和总和数可列成表2。表2的具数学模型：（2）其中为总平均数；和分别为第和第亲本的一般配合力效应；为第和第亲本杂交的特殊配合力效应；；且具限制（对于任一或）。由此可得各个总和数的分量为：（此处）。将上述个式子移项，并写成矩阵方程形式既有：（3）（3）中的称为部分双列的设计矩阵；为一般配合力效应列向量；为观察的常数项列向量。这一结果

6、是很容易一般化的；当有个亲本供试验时，阶对称矩阵，其主对角线元素取值，发生杂交的格子元素取值为1，其余未发生杂交格子的元素取值0，这在设计部分双列时即可写出；和则皆为阶列向量。因此，各亲本的效应可由（4）解出，而效应的变异平方和则为：（5）效应的和的计算和双列相同，即：（6）（7）（7）中的是以小区值为基础的组合间平方和。从可看出，若要估计，必须；若，则所有的皆为0。由上述结果，就可得到设计的配合力的方差分析于表3。当亲本效应为固定模型时，应由和分别测验和。若被否定，应进一步对和作多重比较。这里我们应注意到：就是的标准的方差－协方差矩阵，而且也

7、是对称的。若将的第一行元素取值依次记为：则第行元素的取值即可依次写出为：因此可得到：（8）（9）（9）说明会随亲本和的不同而不同。在较大时，为简便计，可用所有的平均数作为公共方差：（10）在测验间的差异显著性时，可用以下近似方差（略去协方差部分的结果）：（11）（12）当亲本效应为随机模型时，应由和分别测验和。若被否定，则可估计：（13）在加性－显性模型下，、和加性方差、显性方差的关系为：（14）（14）中的为亲本的近交系数。由此就可进一步作出遗传变异度、遗传力、平均显性度等分析，方法如常。三、一个简单例子7个小麦品种（1=泰山1号，2=宁麦1

8、号，3=郑州742，4=74-5254N.P.E.P，5=鉴15－１，6=偃大，7=大肚黄）按部分双列设计配成个组合，在的随机区组试验中，得各小区的千