林木qtl复合区间作图统计方法及其在杨树上的应用

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1、分类号Q811.4学位代码309密级学校代码10298学号3130521南京林业大学硕士研究生学位论文论文题目：林木QTL复合区间作图统计方法及其在杨树上的应用作者：马超专业：林木基因组与生物信息学研究方向：生物信息学指导教师：童春发教授二○一五年六月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作

2、者（本人签名)：另涵7W-年石月/J曰学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀顿士学位论.文全文数据库出版章程》（以下简—称、章1程55，见www_cnki.net),愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博顿士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级：公开□保密（_年_月至__年_月）（係密始摩住备式在斛密后裘違守此你

3、试）作者签名：___________导师签名:你、¥bnifb>/-T年<月AT日致谢光阴似箭，两年的研究生生活即将结束。回首两年的求学历程，对那些引导我、帮助我、鼓励我的老师和同学们，我充满感激。首先要感谢我的导师童春发教授对我的悉心指导，从研究内容的确定、模型的设计、算法的选择、程序的编写到论文的撰写及修改，无不凝结着导师辛勤的汗水和心血。童老师严谨的治学态度、兢兢业业的工作精神、渊博的知识修养和平易近人的品格都使我受益颇深，时刻激励着我不断前进。值此论文完成之际，谨向童老师致以崇高的敬意和诚挚的感谢！感谢本教研组王明庥院士、黄敏仁教授、王章荣教授、施季森教授、徐立安教授、尹佟

4、明教授、季孔庶教授、李火根教授、诸葛强教授、徐进教授、陈金慧教授、潘惠新教授、席梦利教授、陈英副教授、甄艳副教授、胥猛副教授、边黎明副教授、刘光欣老师、杨立伟老师，是您们多年不懈的努力，为我们营造了良好的科研氛围，帮助我们完成学业。祝老师们身体健康，工作顺利！感谢王莹师姐，欧佳佳师姐，刘粉香师姐，王德源师兄，徐后喜师兄，陶申童师弟、陈玉华师姐、杨文国师兄、王新民师兄、丁伟、Mohad等在实验和生活上的关心和帮助。感谢13级硕士1班的所有同学。感谢朱胜老师、南林信息学院蒋安娜老师、徐逸卿老师在学习和生活中的帮助。感谢你们两年间的陪伴，与你们的友谊是我最宝贵的财富，希望今后的岁月越来越

5、美好。此外，特别感谢北京林业大学计算生物学中心的邬荣领教授，非常感谢您对于我学业上的帮助与支持，在此表示衷心的感谢！最后，感谢我的家人对我多年的关心和理解。感谢吕亚非的陪伴与鼓励。你们的支持是我前进的动力，我将以不断进取来回报你们！马超二○一五年六月于南林摘要QTL复合区间作图法自提出以来就由于其稳定的理论基础和较好的检测效力得到广泛的应用，它不仅保留了区间作图法的优点，还充分利用了基因组上其他标记的信息，可以同时检测到多个QTL并有较高的精确度。近年来不断有研究者在复合区间作图法的基础上进行改进，以达到能够检测多种QTL效应、提升QTL检测的准确度、用复合区间作图法来寻找动态性状

6、等目的。但这些方法都只针对近交群体（回交群体、F2群体等），对于林木这样的异交群体来说，简单的套用近交群体的QTL作图方法会大大降低作图精度，因此，有必要建立一个适合林木自身特性的QTL复合区间作图统计方法。本研究针对林木二倍体全同胞家系，考虑了可能出现的所有QTL类型（QQQq、QqQQ、QqQq、qQQq、QQQQ），并将全同胞家系中所有的标记分离类型（1:1，12341:2:1，1:1:1:1）和连锁相类型（cc，cr，rc，rr）考虑到模型中，建立了林木F1代复合区间作图统计方法，利用EM算法得到模型中未知参数的极大似然估计。根据模拟的结果可看出，该模型能

7、够较为准确的估算出QTL的位置和效应，并且误差均方根也较小，说明模型在定位QTL和参数估计方面有明显的效力。采用逐步回归法来确定拟合在模型中作为背景标记的标记个数，以保证所有的标记都是最优标记。模型共有四个可控因素：群体大小，遗传力水平，背景标记的个数以及定位时所开的窗口大小。模拟实验证明这四个可控因素都会在一定程度上影响QTL定位的精确度。在群体大小和遗传力水平确定的情况下，需要根据实际情况考虑背景标记的个数以及窗口大小，以使QTL定位的最终结果较为精确。采用建立的