第7章分子标记辅助育种(准)课件

分子标记辅助选择育种

1分子标记辅助选择育种1第一章遗传标记概述2第一章遗传标记概述2定义：指可以明确反映遗传多态性的生物特征。

特点：能够稳定遗传而且遗传方式简单。经典遗传学，多态性指等位基因的变异。现代遗传学，多态性指基因组中任何座位上的相对差异。一、

遗传标记的概念3定义：指可以明确反映遗传多态性的生物一、遗传标记的概

形态学标记细胞学标记生化标记

分子标记

二、遗传标记的种类4形态学标记二、遗传标记的种类4(一)形态学标记形态标记：是指那些能够明确显示遗传多态性的外观性状，如株高、穗形、粒色或芒毛等的相对差异。5(一)形态学标记形态标记：是指那些能够明确显示遗传多态性优点：形态标记简单直观、经济方便；缺点:(1)数量在多数植物中是很有限的;(2)且多态性较差，表现易受环境影响，(3)有一些标记与不良性状连锁。(4)形态标记的获得需要通过诱变、分离纯合的过程，周期较长。因此形态标记在作物遗传育种中的作用是有限的。

6优点：形态标记简单直观、经济方便；6(二)细胞学标记细胞学标记：是指能明确显示遗传多态性的细胞学特征。染色体的结构特征:染色体的核型和带型染色体的数量特征:整倍性和非整倍性

7(二)细胞学标记细胞学标记：是指能明确显示遗传多态染色体三体名称特征1三体1（草状）生长缓慢，高度不育，籽粒较细长且稍呈三角形，叶窄，与草相似2三体2（矮生）小穗短，护颖较长，自交高度不育，叶片短且基部附近常扭曲3三体4（不育）植株最矮，叶片短厚呈革质，中脉凸出，穗伸出不完全，自交完全不育4三体12（高秆）植株最高，叶片下垂，叶舌长，育性正常5三体5（叶片扭曲）叶片短且扭曲，有密生茸毛，穗短，小穗着生紧密，结实率高6三体3（有芒）籽粒有芒，叶片厚而半卷，叶舌长，自交高度不育7三体7（窄叶）叶片窄而半卷，穗稍疏松，不完全伸出，部分可育8三体8（卷叶）叶片窄卷，叶舌短，籽粒短而粗，部分可育9三体9（粗壮）叶片厚而浓绿，茎秆短，小穗最大，百粒重最高10三体10（短粒）叶舌有毛，叶片直立，育性正常11三体11（拟正常）形态与二倍体姊妹系无法区别，育性正常，需作细胞学鉴定12三体6（丛生）外型呈丛生草状，穗部顶端小穗退化，育性高水稻IR36初级三体的形态特征8染色体三体名称特征1三体1（草状）生长缓慢，高度不育，籽粒较优点：受环境影响较小缺点（1）标记材料的产生需要花费大量的人力、物力进行培养选择；（2）有些物种对染色体结构和数目的变异的耐受性差，难以获得相应标记材料；（3）标记的数目有限。<细胞学标记的优缺点>9优点：受环境影响较小<细胞学标记的优缺点>9

酶蛋白质和非酶蛋白质种子贮藏蛋白醇溶蛋白谷蛋白水溶蛋白同工酶等位酶(三)生化标记isozymeallozyme10酶蛋白质和非酶蛋白质种子贮藏蛋白醇溶蛋白谷蛋白水溶蛋大豆同工酶图谱11大豆同工酶图谱11优点：蛋白质是基因表达的产物，与形态标记和细胞学标记相比，数量上更丰富，受环境影响更小。缺点：（1）每一种同工酶标记都需要特殊的显色方法和技术；（2）某些酶的活性具有发育和组织阶段的特异性；（3）局限于反映基因组的表达信息；（4）标记的数量有限。<生化标记的优缺点>12优点：<生化标记的优缺点>12

(四)DNA分子标记1.概念

DNA分子标记：指以DNA遗传多态性为基础的一类遗传标记。DNA水平的遗传多态性表现为核苷酸序列的任何差异，甚至是单个核苷酸的变异。

13(四)DNA分子标记1.概念132.分子标记的特点

能稳定遗传；多态性高、揭示的信息量大；无表型效应；不受环境影响；不受组织和发育阶段的影响；表现中性……142.分子标记的特点能稳定遗传；14第二章DNA标记技术15第二章DNA标记技术15

RFLP(restrictionfragmentlengthpolymorphism，限制性内切酶酶切片段长度多态性)标记；

第一节基于DNA-DNA杂交的DNA标记16第一节基于DNA-DNA杂交的DNA标记161717181819192020原理：生物在长期进化的过程中，会在种、属甚至品种间同源DNA序列的限制性内切酶识别位点上出现差异，在限制性内切酶作用下产生许多大小不等的DNA片段，用放射性同位素标记的DNA作探针，把与被标记DNA相关的片段检测出来，与DNA探针特异结合的特定限制性酶切片段即为RFLP分子标记。21原理：生物在长期进化的过程中，会在种、属甚至品种间同源DNA酶切位点突变W1M1插入突变W2M2缺失突变W3M38.02.58.0W1M1W3M3W2M28.010.51.69.68.06.96.98.09.6

8.02.52.58.02.52.52.5Probe酶切位点22酶切位点突变W1M1插入突变W2M2缺失突变W3M38.RFLP实例23RFLP实例232424totalDNAREelectrophoresisblottingprobe(p32)hybridization

多态性来源RE酶切位点的点突变限制性酶切片段内的大片段的插入与缺失…

特征特性特定位点，稳定，共显性DNA用量大，周期长，同位素技术路线25totalDNAREelectrophoresisblot第三节基于PCR的分子标记RAPDSSRDD-PCRISSRSSCP94℃37℃72℃26第三节基于PCR的分子标记RAPD94℃37℃722727PCRprocedure5’amplicon3’3’5’94℃56℃72℃Cycle12分子28PCRprocedure5’Cycle24分子Cycle38分子29Cycle24分子Cycle38分子29RAPD(RandomlyAmplifiedPolymorphismDNA)引物1234510mer序列随机商业购买种类无限一、RAPD标记30RAPD(RandomlyAmplifiedPolym原理31原理313232周期短，操作简单，灵敏度高，DNA用量少

重复性差，扩增的片段一般小于2kb，不需要模板基因组DNA的任何信息.技术：随机合成10-mer引物的PCR依赖：引物靶位点的突变（显性效应）引物靶位点间序列大片段的缺失，插入(共显性效应)特点：随机序列引物随机检测等位基因随机引物数目的增加所检测到的RAPD理论上可覆盖整个基因组33周期短，操作简单，灵敏度高，DNA用量少重复性差，扩增的

SimpleSequenceRepeats－SSR

P1P2扩增电泳5repeats7repeatsP2P1二、SSR标记34SimpleSequenceRepeats－A9repeatsB5repeatsC13repeatsPCRABCSSR多态性分析示意图ABC分别代表不同的基因型原理35A9repeatsB5repeatsC1SSR引物在大豆中的扩增谱带36SSR引物在大豆中的扩增谱带36（1）数量丰富，广泛分布于整个基因（2）具有较多的等位性变异；（3）共显性标记，可鉴别出杂合子和纯合子；（4）实验重复性好，结果可靠；（5）由于创建新的标记时需知道重复序列两端的序列信息，因此其开发有一定困难，费用也较高。SSR标记的主要特点37（1）数量丰富，广泛分布于整个基因SSR标记的主要特点37三、ISSR标记

（Inter-simplesequencerepeats）原理：利用真核生物基因组中广泛存在的SSR序列，设计出各种能与SSR序列结合的PCR引物，对两个相距较近、方向相反的SSR序列之间的DNA区段进行扩增。38三、ISSR标记

（Inter-simplesequenc3939

四、SSCP(单链构象的多态性)(SingleStrandConformationPolymorphism)ATGC变性复性40四、SSCP(单链构象的多态性)ATGC变性5`3`AAAAAAAAATGCAGCTTTTTTTTTTRPmRNA五.DD-PCR(Differentialdisplay-PCR)主要原理：利用真核生物mRNA结尾处有POLY（A）结构，在其3`端设计象5`-T11GA样引物，该引物可与mRNA总数的十二分之一结合，从而使这部分基因得到逆转录，同时结合5`端的随机引物（20条10-mer），可以使不同长度的基因得到扩增。415`3`AAAAAAAAATGCAGCTTTTTTTTTTR5`3`AAAAAAAAATGCAGCTTTTTTTTTTRPmRNAAATTTTTTTTACTTTTTTTTAGTTTTTTTTTATTTTTTTTTCTTTTTTTTTGTTTTTTTTCATTTTTTTTCCTTTTTTTTCGTTTTTTTTGATTTTTTTTGCTTTTTTTTGGTTTTTTTT425`3`AAAAAAAAATGCAGCTTTTTTTTTTR4343提取mRNA；特定引物（12分之一）反转录；特定引物和RP结合RT-PCR；把不同处理的样品扩增产物按引物组合分别进行电泳比较cDNA带，从而找出差别cDNA。具体操作：44提取mRNA；具体操作：44（1）简便、灵敏、高效、省时，能快速显示mRNA的组成。（2）所需的mRNA量少。（3）各样本mRNA的差异可同时进行比较。（4）扩出的cDNA可直接用于测序、文库筛选等。特点45（1）简便、灵敏、高效、省时，能快速显示mRNA的特点45技术：cDNA合成randomprimerPCRanchorprimerPCR依赖：等位基因在转录水平上的差异表达；等位基因的结构变异；<DD-PCR>46技术：cDNA合成randomprimerPCR依赖AmplifiedFragmentLengthPolymorphismAFLP标记原理第四节基于PCR和限制性酶切的分子标记47AmplifiedFragmentLengthPolyAFLPprocedureAFLP引物1.核心碱基序列(core)：与接头互补2.限制性内切酶识别序列（ENZ)3.引物3’末端的选择碱基(EXT)EcoRIadaptor:5’--CTCGTAGACTGCGTACC--3’3’--CTGACGCATGGTTAA5’E00:5’--GACTGCGTACCAATTC3’MseIadaptor:3’—AATGAGTCCTGAGTAG—5’M005’—TACTCAGGACTCAT--3’3’—GAGTCCTGAGTAGCAG--5’5248AFLPprocedureAF4949505051515151

5252（1）只需要极少量的DNA模板；

（2）不需要Southern杂交；

（3）不需要预先知道DNA的序列信息；

（4）重复性好，可快速获得大量信息。

（5）受专利保护AFLP标记的主要特点53（1）只需要极少量的DNA模板；

（2）不需要Souther主要类型DNA分子标记的比较RFLPRAPDISSRAFLPSSRSNP遗传特点共显性多数显性共显性多数显性共显性共显性多态性中等较高较高高高极高检测基因座位数1～31～101～1020～200多数为1多于100DNA质量要求高低低高中等高DNA用量2～1010～2525～502～525～501～50技术难度高低低中等低极高放射性通常是不是不是通常是不是不是可靠性高低高高高高耗时多少少中少很少成本高较低较低较高中等很高54主要类型DNA分子标记的比较RFLPRAPDISSRAFL第五节DNA分子标记在植物生物技术中的应用一、构建高密度的遗传连锁图

在经典遗传学中由于遗传标记的数量较少，只能建立稀疏且分布不均匀的遗传连锁图。DNA分子标记数量丰富，为高密度遗传图谱的制作提供了可能，促进DNA指纹的分析。

55第五节DNA分子标记在植物生物技术中的应用一、构建高密度的5656

二、进行基因定位

基因定位就是寻找与目的的基因紧密连锁的遗传标记并确定其在染色体上的位置，高密度遗传连锁图的建立使目的基因的定位更为方便。

Satt315L199b/T153a/A262bAK-HSDHRhg4IB172BLT024Satt187A510aGMENOD2BcM4.50.70.60.30.41.91.33.5Satt632Sat_157Sat_16257二、进行基因定位Satt315cM三、遗传多样性和物种亲缘关系DNA标记可以覆盖整个基因组，能客观、准确地检测物基因组DNA水平的差异。58三、遗传多样性和物种亲缘关系58四、种质鉴定

利用DNA分子标记可以鉴别品种，评估品种纯度，分析农艺性状基因，分离和鉴别遗传材料。59四、种质鉴定59植物育种都是依植株的表型性状进行选择的。DNA标记的出现使植物育种从表型选择过渡到分子育种的新阶段。

五、育种中的分子标记辅助选择60植物育种都是依植株的表型性状进行选择的。DNA五、育种中的分第三章分子图谱的构建61第三章分子图谱的构建61第一节图谱构建的理论基础一、染色体遗传理论(1)体细胞核内的染色体成对存在，其中一条来自父本，一条来自母本，成对染色体的两个成员是同源的。(2)每条染色体在个体的生命周期中均能保持其结构上的恒定性和遗传上的连续性，因而在个体的发育过程中起着一定的作用。(3)在减数分裂中，同源染色体的两个成员相互配对，随后又发生分离，走向细胞的两极，从而形成两个单倍体性细胞。62第一节图谱构建的理论基础一、染色体遗传理论(1)体细胞核二、基因重组和连锁理论在细胞减数分裂时，非同源染色体上的基因相互独立、自由组合，同源染色体上的基因产生交换与重组，交换的频率随基因间距离的增加而增大。同一染色体上的基因在遗传过程中一般倾向于维系在一起，而表现为基因连锁。重组是通过一对同源染色体的两个非姊妹染色单体之间的交换来实现的。连锁图谱构建的理论基础是染色体的交换与重组！63二、基因重组和连锁理论在细胞减数分裂时，非同源染色体上的基因6464重组型配子占总配子的比例称为重组率。重组率的高低取决于交换的频率，而两对基因之间的交换频率取决于它们之间的直线距离。重组率的值变化于完全连锁时的0%到完全独立时的50%之间。重组率可用来表示基因间的遗传图距，图距单位用厘摩（centi-Morgan，cM）表示，1cM的大小大致符合1%的重组率。65重组型配子占总配子的比例称为重组率。65三、图谱制作的统计学原理两个基因座位于同一染色体上且相距较近，则在分离后代中通常表现为连锁遗传。对两个基因座之间的连锁关系进行检测，称为两点测验。在进行连锁测验之前，必须了解各基因座位的等位基因分离是否符合孟德尔分离比例，这是连锁检验的前提。（一）两点测验66三、图谱制作的统计学原理两个基因座位于同一染色体上且相距较近两点测验杂交图示

遗传作图

67两点测验杂交图示67假设两座位间存在连锁（r<0.5）的概率与假设没有连锁（r=0.5）的概率。这两种概率之比可以用似然比统计量来表示，即L（r）/L（0.5），其中L（）为似然函数。为了计算方便，常将L（r）/L（0.5）取以10为底的对数，称为LOD值。为了确定两对基因之间存在连锁，一般要求似然比大于1000:1，即LOD>3；而要否定连锁的存在，则要求似然比小于100:1，即LOD<2

68假设两座位间存在连锁（r<0.5）的概率与假设没有连锁（（二）多点测验在事先未知各基因座位于哪条染色体的情况下，可先进行两点测验，根据两点测验的结果，将那些基因座分成不同的连锁群，然后再对各连锁群（染色体）上的座位进行多点连锁分析。69（二）多点测验在事先未知各基因座位于哪条染色体的情况下，可先又发现粗翅脉(bi)也位于X染色体上,那么,它与w和y的距离和位置又如何?70又发现粗翅脉(bi)也位于X染色体上,那么,它与w和y的距离不能确定三个位点的顺序71不能确定三个位点的顺序71三点测验72三点测验721.在测交后代中，如果有6种表型说明没有双交换发生，两两位点间分别发生了一次单交换2.牢记亲本类型，然后一次只考虑两个位点与亲本的连锁关系比较。如：亲本中y与w连在一起，后代中不在一起的必然是发生了交换，即它们的交换率为1.38，其他位点依次类推。三个位点间只有单交换时：一次三点测验即可做出连锁图

731.在测交后代中，如果有6种表型说明没有双交换发生，一次三点（三）交换干扰与作图函数两个基因座之间便可能在两处同时发生遗传物质的交换，即双交换。在染色体某区段上发生的双交换，其实际频率往往少于由单交换概率相乘所估得的理论值。这是因为一个位置上所发生的交换会减少其周围另一个单交换的发生，这种现象称为交叉干扰。74（三）交换干扰与作图函数两个基因座之间便可能在两处同时发生遗7575双交换1.3+32.8=34.1（理论）为什么y与m的观察值为33.5？76双交换1.3+32.8=34.1（理论）76第二节作图群体的建立概念：遗传连锁图谱：分子标记在染色体上的相对位置或排列情况。77第二节作图群体的建立概念：77构建分子遗传连锁图谱的步骤首先，需要选择适合作图的DNA标记技术其次，选择合适的亲本组合然后，需要建立一个适合于作图的分离群体（F2、BC1、重组近交系、双单倍体群体等）随后，对分离群体中的每个个体的标记基因型进行检测与分析

最后，对分离群体内的每个个体的标记基因型数据进行遗传连锁分析，构建分子标记遗传连锁图谱。78构建分子遗传连锁图谱的步骤首先，需要选择适合作图的DNA标记一、亲本的选配亲本间的DNA多态性选择亲本时应尽量选用纯度高的材料，并进一步通过自交进行纯化要考虑杂交后代的可育性选配亲本时还应对亲本及其F1杂种进行细胞学鉴定79一、亲本的选配亲本间的DNA多态性选择亲本时应尽量选用纯度二、分离群体类型的选择（一）F2代群体优点：建立F2群体容易缺点（1）杂合基因型，显性标记，将无法识别显性纯合基因型和杂合基因型（2）不易长期保存ABABababABabXP1P2F180二、分离群体类型的选择（一）F2代群体优点：建立F2群体容易ABabaBAbABabAbaBABABABABababababAbAbAbAbaBaBaBaBABABABABababababAbAbAbAbaBaBaBaB81ABabaBAbABabAbaBABABABABababab（二）BC1群体（A×a）×aBC1群体中每一分离的基因座只有两种基因型，它直接反映了F1代配子的分离比例，因而BC1群体的作图效率最高ABABababABabXP1P2F1XababAbabaBabababABab82（二）BC1群体（A×a）×aBC1群体中每一分离的基因座只（三）RIL群体RI（重组自交系）群体是杂种后代经过多代自交而产生的一种作图群体，通常从F2代开始，采用单粒传的方法来建立。RI群体的优点是可以长期使用，可以进行重复试验（RecombinationInbredLine,RIL）83（三）RIL群体RI（重组自交系）群体是杂种后代经过多代自交ABabaBAbABabAbaBABABABABababababAbAbAbAbaBaBaBaBABABABABababababAbAbAbAbaBaBaBaB84ABabaBAbABabAbaBABABABABababab（四）DH群体单倍体经过染色体加倍形成的二倍体称为双单倍体（DH）F1植株的花药进行离体培养，诱导产生单倍体植株，然后对染色体进行加倍产生DH植株85（四）DH群体单倍体经过染色体加倍形成的二倍体称为双单倍体（F2BC1DHRIL群体形成F1自交后代F1回交后代F1花粉分化个体F2个体自交后代性状研究对象个体个体品系品系准确度低低高高必要的群体规模大大中中分离比例1:2:1或3:11:11:11:1不同作图群体的特点86F2BC1DHRIL群体F1自交后代F1回交后代F1花粉分化常见的作图群体

P1AAaaP2F1AaaaP2F21AA:2Aa:1aaBC11Aa:1aa单粒传RI1AA:1aaDH1AA:1aa花培（永久性）（永久性）87常见的作图群体P1AAaaP2F三、群体大小的确定作图群体所需样本容量的大小取决于以下两个方面：一是从随机分离结果可以辨别的最大图距，二是两个标记间可以检测到重组的最小图距。20406080100120140群体大小遗传图距（cM）50403020100可检测的最大图距F2BC1可分辨的最小图距………88三、群体大小的确定作图群体所需样本容量的大小取决于以下两个方第三节DNA标记分离数据的数学处理DNA标记基因型的表现形式是电泳带型，将电泳带型数字化是DNA标记分离数据进行数学处理的关键。进行DNA标记带型数字化的基本原则是，必须区分所有可能的类型和情况，并赋与相应的数字或符号。一、分离数据的收集与数字化89第三节DNA标记分离数据的数学处理DNA标记基因型的表现二、遗传图距与物理距离对应关系的估计90二、遗传图距与物理距离对应关系的估计90三、构建DNA标记图谱的计算机软件常用软件有LINKAGE、MAPMAKER/EXP等。LINKAGE软件ftp:///software/linkageMAPMAKER/EXP/distri-bution/software/mapmaker391三、构建DNA标记图谱的计算机软件常用软件有LINKAGE、第四节DNA标记连锁图谱的完善根据分子标记与已知染色体位置的形态标记的连锁关系来确定分子标记连锁群属于哪条染色体。利用非整倍体或染色体结构变异材料，如水稻中利用三体、玉米中利用A/B易位系、小麦中利用缺体/四体染色体代换系等，将分子标记连锁群归属到相应的染色体上。一、DNA标记连锁群的染色体定位92第四节DNA标记连锁图谱的完善根据分子标记与已知染色体位主基因的定位，其平均间隔要求在10～20cM或更小。QTL定位的连锁图，其标记的平均间隔要求在10cM以下。基因克隆，则要求目标区域标记的平均间隔在1cM以下。二、饱和DNA标记连锁图的制作遗传图谱饱和度:是指单位长度染色体上已定位的标记数或标记在染色体上的密度一个基本的染色体连锁框架图大概要求在染色体上的标记平均间隔不大于20cM。93主基因的定位，其平均间隔要求在10～20cM或更小。二、饱和遗传图谱达到特定饱和度所需的标记数94遗传图谱达到特定饱和度所需的标记数94第四章质量性状的分子标记利用近等基因系分析法和分离体分组混合分析法是快速有效地寻找与质量性状基因紧密连锁的分子标记的主要途径。95第四章质量性状的分子标记利用近等基因系分析法和分离体分组第一节近等基因系分析法一组遗传背景相同或相近，只在个别染色体区段上存在差异的株系，称为近等基因系（NIL）。一、近等基因系的培育96第一节近等基因系分析法一组遗传背景相同或相近，只在个别染二、近等基因系分析法的基本原理97二、近等基因系分析法的基本原理97供体NIL轮回亲本供体NIL轮回亲本98供体NIL轮回亲本供体NIL轮回亲本98三、近等基因系分析法应用实例99三、近等基因系分析法应用实例99100100101101抗、感基因池间引物筛选F2代单株PCR扩增MAPMAKER/EXP（V3.0b）分析F2扩增结果亲本、F1、F2DNA提取亲本间引物筛选Kosambi函数将重组值转换为遗传图距SSR体系建立第二节分离体分组混合分析法（BSA）BulkedSegregationAnalysis102抗、感基因池间引物筛选F2代单株PCR扩增MAPMAKER/F1F2群体AAaaAaA基因池a基因池BSA法103F1F2群体AAaaAaA基因池a基因池BSA法103P1P2F1B1B2RRrr104P1P2F1B1二、BSA的应用实例PI296341西瓜抗西瓜枯萎病；97108感病品种♀P1296341X9710♂F1F2105二、BSA的应用实例PI296341西瓜抗西瓜枯萎病；97106106107107108108利用分子标记迄今已在小麦、玉米、棉花上定位了许多抗病基因、农艺性状基因，如小麦抗白粉病（P

m1、P

m2、

P

m3、

P

m4a、P

m12）基因、抗叶锈基因、抗条锈基因(Yr1-Yr23)、春化反应基因、耐盐基因、育性恢复基因等；棉花与棉花纤维发生有关的基因、抗黄萎病基因、与长绒和高产性有关的基因等；玉米如抗大斑病基因、矮生基因、产量性状的基因定位等……109利用分子标记迄今已在小麦、玉米、棉花上定位了第五章数量性状的分子标记控制数量性状的基因在基因组中的位置称为数量性状基因座（QTL）。利用分子标记进行遗传连锁分析，可以检测出QTL，即QTL定位（QTLmapping）。110第五章数量性状的分子标记控制数量性状的基因在基因组中的位第一节QTL定位的原理和步骤一、QTL定位的原理111第一节QTL定位的原理和步骤一、QTL定位的原理111二、QTL定位需要的条件和技术路线作图群体分子标记表型数据分子标记连锁图数量性状表型数据QTL定位分析QTL定位结果标记作图方法QTL定位方法112二、QTL定位需要的条件和技术路线作图群体分子标记表型数据分三、QTL单标记定位法MMMmmmmmmmmmmmMM（一）t测验113三、QTL单标记定位法MMMmmmmmmmmmmmMM（一）适用群体

DHRIBC1以DH群体为例：设QTL与标记间重组率为r114适用群体114t测验结果的解释标记均值差的期望值可见

t值随重组率（r）的增大而减小；当r=0.5（QTL与标记没有连锁）时，t=0；当r=0（QTL与标记完全连锁）时，t值最大；

t值随QTL效应（QQ

qq）的增大而增大；当t>t，则接受t

0，说明存在QTL。115t测验结果的解释标记均值差的期望值可见115分析示例株系号性状值标记1标记2标记3标记4标记5

13.771112223.321111134.132222244.462222253.8912221

均值13.533.483.123.483.55均值24.264.334.574.294.08t值1.562.212.871.981.32（结果显示在标记3附近可能有QTL）116分析示例株系号性状值标记1标记2标记3标记4标记513.（二）QTL区间定位法基本思想：用相邻的两个标记检测位于它们之间的QTL数学模型（以DH群体为例）yi

=µ+bxi+i式中：yi—某个株系的性状值µ—模型均值

b—被检QTL的效应值

xi—该株系中被检QTL的基因型指示变量

（QQ：xi=1;qq:xi=1）

i—误差117（二）QTL区间定位法基本思想：用相邻的两个标记检测位于它们各个株系中被检QTL的基因型（亦即回归模型中自变量x*的值）是未知的，但可根据两侧标记的基因型来推算被检QTL为某种基因型（QQ或qq）的概率。Ar1Qr2Baqbr假设在某个标记区间中存在一个QTL（如下图）重组率r1、r2和r可以利用作图函数从图距换算得到。118各个株系中被检QTL的基因型（亦即回归模型中两侧标记基因型QQx*=1qqx*=1x*的期望值AABB(s–t)/st/s(s–2t)/sAAbb(r2–t)/r(r1–t)/r(r2–r1)/raaBB(r1–t)/r(r2–t)/r(r1–r2)/raabbt/s(s–t)/s(2t–s)/s注：s=1–r,t=r1r2根据两侧标记基因型和标记与QTL间的重组率推算出的QTL各种基因型的概率以及

x*的期望值119两侧标记QQqqx*的AABB(s–t)/st/用

x*

的期望值取代其真值，代入回归模型中，即可用最小二乘法进行回归分析，由此可估计出QTL的效应值

b*，并进行显著性测验。显著性测验的假设无效假设H0:被检测的位置没有QTL，即b*=0

备择假设H1:被检测的位置存在QTL，即b*

0似然比检验LR=nln[RSS(b*

0)/RSS(b*=0)]也可用LOD统计量：LOD0.217LR其中：

RSS(b*=0)—无效假设下的最小剩余平方和

RSS(b*

0)—备择假设下的最小剩余平方和120用x*的期望值取代其真值，代入回归模型中以一定步长（如1cM），沿整条染色体逐点检测，可以得到LOD（或LR）沿染色体位置变化的曲线。大于显著阈值的LOD曲线高峰所对应的染色体位置就是存在QTL可能性最大的位置。番茄第10号染色体上与果实性状有关的QTL的区间定位结果果实pH值果实重果实可溶固形物浓度121以一定步长（如1cM），沿整条染色体逐点检三、QTL复合区间定位法基本思想：用标记来消除遗传背景对被检区间的影响数学模型（以DH群体为例）y=b0+b*x*+i

bixi+式中：bi—第i标记的偏回归系数

xi—第i标记的基因型指示变量

（MM：xi=1;mm:xi=1）

其它符号—含义与区间定位模型相同可以看出，复合区间定位模型比区间定位模型多了一项

i

bixi，称为余因子项，它是性状值对标记的回归项。122三、QTL复合区间定位法基本思想：用标记来消除遗传背景对被检QTL定位的计算机软件t测验和方差分析

可使用常用的统计软件，如SAS、SPSS等区间定位Mapmaker/QTL复合区间定位QTLCartographer中文版软件——QTL工具箱（QTLKit）包含了t测验、方差分析、联合定位、区间定位和复合区间定位几种方法123QTL定位的计算机软件t测验和方差分析123第六章分子标记辅助选择124第六章分子标记辅助选择124表型直接选择直接选择基因型直接选择表型间接选择间接选择

基因型间接选择(MAS)