第八章 数量性状的遗传.ppt

第八章数量性状的遗传 遗传性状 质量性状 性状差异明显 表现型具有不连续的变异数量性状 性状差异不明显 表现型具有连续的变异 第一节数量性状的特征一 数量性状的特征 1 相对性状差异不明显用 统计学方法分析 2 连续性变异 不能明确分组 3 易受环境条件的影响而发生变化 玉米穗长遗传 图8 2玉米4个品种在2个环境中的产量表现 二 数量性状的遗传解释1909年Nilson Ehle提出多基因假说 1 数量性状是由多个基因共同决定的 2 每个基因作用微小 与环境造成的表型差异差不多 称微效基因 3 等位基因没有明显显隐关系 4 等位基因 非等位基因间一般作用具有累加作用 5 决定性状的基因位于染色体上 所以仍遵循遗传学规律 多基因假说实例一 人的身高 板书 二 小麦籽粒颜色 例2 如小麦子粒颜色的遗传动态P红R1R1R2R2R3R3 白r1r1r2r2r3r3 F1R1r1R2r2R3r3深红 F216152015616R5R4R3R2R1R0R暗红最深红中深红深红中红淡红白色 多基因控制的性状一般均表现数量遗传的特征 第二节数量性状遗传研究的基本统计方法平均数方差V或S2标准差S 第三节数量率的计算和应用一 数量性状表型值 对个体某性状度量或观测到的数值 是个体基因型在一定条件下的实际表现 是基因型与环境共同作用的结果P 表现型值G 基因型值E 环境效应则P G E 当群体足够的大 可以通过表型平均值来评价某一生物群体基因的优劣 二 遗传率P 表现型值G 基因型值E 环境效应则P G EVP VG VE 板书推导 遗传率 力 基因型方差占总方差 表型方差 的比值 作为杂种后代进行选择的一个指标VGVP VE广义遗传率H2 100 100 VPVPVF2 VE 100 VF2 三 几种常用群体的方差分析P1 P2和F1是不分离世代 群体内个体间无遗传差异 所表现出的不同都是环境因素引起的 故 VP1 VEVP2 VEVF1 VEVE VF1 1 2 VP1 VP2 1 3 VP1 VP2 VF1 VGVP VE广义遗传率H2 100 100 VPVPVF2 VEVF2 1 3 VF1 VP1 VP2 100 100 VF2VF2 基因型值可进一步剖分为3个部分 加性效应 A 等位基因和非等位基因的累加效应 可固定的分量显性效应 D 等位基因之间的互作效应 属于非加性效应上位性效应 I 非等位基因之间的相互作用 属于非加性效应 四 狭义遗传率G A D IVG VA VD VIVP VA VD VI VEVAVA狭义遗传率h2 100 100 VPVA VD VI VE 基因加性方差是可固定的遗传变异量 可在上 下代间传递 狭义遗传率是真正表示以表现型作为选择指标的可靠程度 又称育种值方差 第四节近亲繁殖和杂种优势 一 近交和杂交的概念二 近交与杂交的遗传效应三 杂种优势的表现和遗传理论 一 近交和杂交的概念 1 近交和杂交的类别 杂交 hybridization 指通过不同个体之间的交配而产生后代的过程 异交 outbreeding 亲缘关系较远的个体间随机交配 近交 inbreeding 亲缘关系相近个体间的杂交 亦称近亲交配 自交 selfing 主要指植物的自花授粉 self fertilization 回交 backcross 指杂种后代与其亲本之一再次交配 近亲交配按亲缘远近的程度一般可分为 全同胞 full sib 同父母的后代 半同胞 half sib 同父或同母的后代 亲表兄妹 first cousins 前一代的后代 回交 backcross 指杂种后代与其亲本之一再次交配 例如 甲 乙的Fl 乙 BCl BCl 乙 BC2 或F1 甲 BC1 BC1 甲 BC2 BC1表示回交第一代 BC2表示回交第二代 余类推 也有用 甲 乙 乙 或甲 乙2 等方式表示的 轮回亲本 recurrentparent 被用来连续回交的亲本 非轮回亲本 non recurrentparent 未被用于连续回交亲本 植物群体或个体近亲交配的程度 一般根据天然杂交率的高低可分为 自花授粉植物 self pollinatedplant 如水稻 小麦 大豆 烟草等 天然杂交率低 1 4 常异花授粉植物 oftencross pollinatedplant 如棉花 高粱等 其天然杂交率常较高 5 20 异花授粉植物 cross pollinatedplant 如玉米 黑麦 白菜型油菜等 天然杂交率高 20 50 自然状态下是自由传粉 三 杂种优势的表现和遗传理论 1 杂种优势 heterosis 概念 指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1 在生长势 生活力 繁殖力 抗逆性 产量和品质等方面优于双亲的现象 2 杂种优势以数值表现杂种优势涉及的性状多为数量性状 故需以具体的数值来衡量和表明其优势的强弱 3 杂种优势的表现 按其性状表现的性质可以分为三种类型 营养型 杂种营养体发育旺盛 如牧草 甘薯 烟草 生殖型 杂种生殖器官发育旺盛 主要是以种子为主要生产目的的作物 如穗数 粒重 棉铃数 适应型 杂种对外界不良环境适应能力较强 如抗性 以上划分是相对的 一般希望上述三点的综合型 4 杂种优势的共同的基本特点 F1不是一 二个性状突出 而是许多性状综合表现优势 说明杂种优势是由于双亲基因型的异质结合和综合作用的结果 如禾谷类作物 F1产量性状 穗多 穗大 粒多 粒大 品质性状 蛋白质含量高 生长势 株高 茎粗 叶大 干物质积累快 抗逆性 抗病 抗虫 抗寒 抗旱 优势大小 决定于双亲性状的相对差异和补充 在一定范围内 双亲亲缘关系 生态类型和生理特性差异越大 并且双亲间优缺点彼此能互补 则其杂种优势就越强 优势大小与双亲基因型的高度纯合有关 双亲基因型纯度很高 F1群体基因型具有整齐一致的异质性 不出现分离混杂 表现出明显优势 优势大小与环境条件的作用关系密切 杂种的杂合基因型可使F1对环境条件的改变表现较高的稳定性 5 F2的衰退表现 F2群体内必然会出现性状的分离和重组 衰