大豆抗食心虫主基因

第第页大豆抗食心虫主基因第33卷2022年

第3期6月

大豆科学Vol．33Jun．

No．32022

大豆抗食心虫主基因+多基因混合遗传模型的五世代联合分析

1，22222

赵桂云，王继安，李文滨，滕卫丽，韩英鹏

〔1．北华高校生物系，吉林吉林132022；2．东北农业高校大豆生物学教育部重点试验室，东北农业高校农业部东北大豆生物学与遗传育种重点试验室，黑龙江哈尔滨150030〕

摘P2、F1、F2、F2∶3〕为材要：为探究大豆抗食心虫遗传规律，以高产感虫材料1068和抗源材料8004的5个世代〔P1、

料，应用主基因+多基因混合遗传模型，讨论了大豆抗食心虫的遗传规律。结果说明：大豆抗食心虫遗传最适模型为D-0模型，即大豆抗食心虫遗传受一对加性－显性主基因+加性－显性－上位性多基因掌握。

序

［2，15-16］

，分析大豆抗食心虫的遗传规律。

2

2．1

结果与分析

各世代虫食率的表现

F1虫食率介于两个亲本之间，F2的由表1可知，

P2以及F1，F2和F2∶3变异幅度均大于P1、且F2较小，

而F2∶3表现为连的变异表现出不连续的偏态分布，

续的正态分布，各世代的表现难于用主基因遗传进

行说明，与数量性状遗传也不完全符合，因而本讨论采纳主基因+多基因分别分析方法对大豆抗食心虫的代表性状虫食率进行分析。

F1，F2∶3的虫食率平高于P2，虫食率平均值低于P1、

均值低于P1，高于P2，与F1相当。P1和F1群体变异

表1

Table1

世代Generations

P1P2F1F2F2∶3

＜20．0－9－60－

20．1-30．0

－1－348

各世代虫食率的次数分布

Frequencydistributionofpercentageofdamagedseedsindifferentgenerations

虫食率Percentageofdamagedseeds/%30．1-40．0

－641622

40．1-50．0

－－41438

50．1-60．0

4－8534

60．1-70．0

7－－－24

＞70．04－－－3

总株数Totalplantsnumber151616129129

平均值Mean/%64．5820．6247．9624．8649．25

标准差SD7．8611．255．5213．1511．59

2．2

建立遗传模型

利用主基因+多基因混合遗传模式，采纳IECM算法算得5类24种假设遗传模型的极大对数

［2］

4和模似然函数值和AIC值于表2〔其中模型B-6未计算出结果〕。型B-

依据遗传模型的选取原那么，由表2可知模型D-0的似然函数估量值最大〔－1127．988〕，AIC值最小〔2275．976〕，与之AIC值相近为最正确可能模型，

2，2和模型D-0进行的还有模型A-因此对模型A-适合性检验。

表2

Table2

各遗传模型的极大对数似然函数值和AIC值

Thema*imumloglikelihoodvaluesandAICvaluesofvariousgeneticmodels

2．3

模型适合性检验

2中有如表3所示，在适合性检验中，模型A-11个统计量差异显著，0中有1个统计量差模型D-

0，异显著。因此最适模型为模型D-即大豆抗食心

虫遗传受一对加性－显性主基因+加性－显性－上位性多基因掌握。

表3

Table3

U21

0．851〔0．356〕2．662〔0．103〕0．001〔0．977〕115．209〔0．000〕32．424〔0．000〕0．010〔0．920〕0．006〔0．940〕0．044〔0．834〕1．884〔0．170〕1．149〔0．284〕

模型适合性检验

U22

U23

0．253〔0．615〕0．062〔0．803〕5．238〔0．022〕32．014〔0．000〕8．717〔0．003〕0．006〔0．936〕0．554〔0．457〕10．704〔0．001〕0．036〔0．850〕0．003〔0．960〕

nW2

0．100〔＞0．05〕0．308〔＞0．05〕0．196〔＞0．05〕12．292〔＜0．01〕3．726〔＜0．01〕0．020〔＞0．05〕0．054〔＞0．05〕0．295〔＞0．05〕0．419〔＞0．05〕0．234〔＞0．05〕

Dn

0．170〔＞0．05〕0．493〔＞0．05〕0．270〔＞0．05〕0．468〔＜0．05〕0．266〔＜0．05〕0．087〔＞0．05〕0．263〔＞0．05〕0．288〔＞0．05〕0．102〔＞0．05〕0．106〔＞0．05〕

TestsforgoodnessofmodelA-2andD-0

模型Model

A-2

世代Generation

P1F1P2F2F2∶3

0．589〔0．443〕2．697〔0．101〕0．360〔0．549〕80．608〔0．000〕22．803〔0．000〕0．006〔0．939〕0．013〔0．910〕0．378〔0．539〕1．894〔0．169〕1．051〔0．305〕

D-0P1F1P2F2F2∶3

括号内数值为适合性检验的概率。

Thenumberinbracketsistheprobabilityoftestsforgoodness．

2．4系

最适模型的遗传参数估量

通过1阶和2阶分布参数与遗传参数的相互关为11．73，属于正向增效；显性效应值为－11．83，为负向减效，有利于抗大豆食心虫；在F2∶3家系中主基因遗传率为47．20%，多基因遗传率为20．32%。

，0的1阶应用最小二乘法估算出最适模型D-和2阶遗传参数。由表4可知，主基因加性效应值

表4

Table4

一阶参数1storderparameter

m1m2m3m4m5dh

［2］

最正确模型下虫食率的有关遗传参数估量

Estimateofgeneticparametersforpercentageofdamagedseedsunderbest-fittedmodel

估量值Estimate52．8559．7832．3531．5651．4611．73－11．83

二阶参数2ndorderparameter

δ2pδ2mgδ2pgδ2h2mg〔%〕h2pg〔%〕

F288．3920．74067．6523．460

估量值Estimate

F2∶3208．2698．2942．3267．6547．2022．32

m、d、h分别表示平均数、主基因的加性效应、δ2mg、δ2pg和δ2分别表示表型方差、主基因的显性效应；δ2p、主基因方差、多基因方差、环境h2pg〔%〕分别表示主基因遗传率和多基因遗传率。方差；h2mg〔%〕、

respectivelym，dandhrespectivelyrepresentphenotypicmean，majorgeneadditiveeffectandmajorgenedominanteffect；δ2p，δ2mg，δ2pgandδ2，representphenotypicvariance，majorgenevariance，polygenevarianceandenvironmentalvariance；h2mg〔%〕andh2pg〔%〕respectivelyrepresentmajorgeneheritabilityandpolygeneheritability．

3结论与争论

本讨论应用高产感虫材料1068和抗源材料

8004的P1、F1、P2、F2和F2∶3五世代联合分析，讨论大豆抗食心虫遗传规律，发觉大豆抗食心虫性除受到单个基因掌握外，还受多基因的影响。大豆抗食心0模型，虫遗传最适模型为D-即大豆抗食心虫遗传受一对加性－显性主基因+加性－显性－上位性多基因掌握。在F2∶3家系中主基因遗传率为47．20%，多基因遗传率为20．32%，主基因和多基因产生的变异均占有相当的比重。

本讨论与刘洋选用的亲本材料相同，相较于

其仅用单个分别世代〔F2〕对大豆抗食心虫进行遗传分析。本讨论同时利用两个分别世代〔F2和F2∶3〕

F1和P2三个不分别世代进行分析，大大再加上P1、

增加了提供的信息量，提高了试验的精确度。

［11］

本讨论与张君均是应用主基因+多基因混合遗传模型进行联合多世代分析大豆抗食心虫遗传规律，均得到大豆抗食心虫是受一对主基因+多基因掌握的结论，但是具有肯定差异。本讨论获得

0，的最适遗传模型是D-即大豆抗食心虫遗传受一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控

［12］

2，制，而张君获得的最适遗传模型是D-即大豆

［10］

．大豆种方法的讨论Ⅱ，开花期和成熟期与虫食率的关系［J］1993，12〔2〕：113-121．〔SunZQ，YanＲH，WangJA，et科学，

al．Studyoninheritanceofsoybeanpodborerandmethodsforre-sistantbreedingⅡ．Ｒelationshipsofdaystofloweringandmaturewithpercentageofdamagedseeds［J］．SoybeanScience，1993，12〔2〕：113-121．〕

抗食心虫遗传受一对加性主基因+加性-显性多基

因掌握。两个试验结果存在差异的可能缘由为①所用亲本材料不同，本试验亲本为1068和8004，而

［11］

张君为2022系选和E*P；②所用的讨论参数不同，本试验中所用参数虫食率根据数粒法进行

［11］

计算，而张君所用参数为虫食粒率，并经过反正旋转换；③所处的试验环境不同。在今后的讨论中可以对相同组合不同参数做进一步讨论，以期提高试验结果的精确度。

第33卷2022年

第3期6月

大豆科学Vol．33Jun．

No．32022

大豆抗食心虫主基因+多基因混合遗传模型的五世代联合分析

1，22222

赵桂云，王继安，李文滨，滕卫丽，韩英鹏

〔1．北华高校生物系