第十二章數(shù)量遺傳

1、 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學生物界中還存在另一類遺傳性狀另一類遺傳性狀，其表現(xiàn)型變表現(xiàn)型變異是連續(xù)的異是連續(xù)的(continuous)數(shù)量性狀數(shù)量性狀(quantitative trait)。 如如，人身高、動物體重、生育期、果實大小，產(chǎn)量高低等。 通過對表現(xiàn)型變異的分析推斷推斷群體的遺傳變異借助數(shù)理統(tǒng)計的分析方法，可以有效地分析數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 P1 P2 F1 表現(xiàn)介于兩者之間 F2 連續(xù)變異連續(xù)變異 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學

2、長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學(1)小麥籽粒顏色受2對重疊基因決定時的遺傳動態(tài) 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學當性狀由n對獨立基因決定時，則F2的表現(xiàn)型頻率為： 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學P = G + E + GEGEP = A+D+I+E + GEGEG = A+D+I 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學n超親遺傳超親遺傳( (transgressive inheritance) ) ： 在植物雜交時，雜種后代出現(xiàn)的一種超

3、越雙親超越雙親現(xiàn)象。如如 水稻的兩個品種： P 早熟早熟(A2A2B2B2C1C1) 晚熟晚熟(A1A1B1B1C2C2) F1 (A1A2B1B2C1C2) 熟期介于雙親之間熟期介于雙親之間 F227種基因型（其中A1A1B1B1C1C1的個體將比晚熟親本更晚更晚，而A2A2B2B2C2C2的個體將比早熟親本更早更早） 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學數(shù)量遺傳學 研究數(shù)量性狀在群體內(nèi)的遺傳規(guī)律目的：目的：將總表現(xiàn)型變異分解為分解為遺傳和非遺傳部分。統(tǒng)計參數(shù)統(tǒng)計參數(shù)：均值(Mean)、方差(Variance)、協(xié)方差(Covariance)和相關系數(shù)等提供可以解釋遺傳變異和預測變異在下一代表現(xiàn)程

4、度所需的信息。在研究數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律時，需用用數(shù)理統(tǒng)計數(shù)理統(tǒng)計的方法的方法。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳

5、學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學第四節(jié)第四節(jié) 近親繁殖和雜種優(yōu)勢近親繁殖和雜種優(yōu)勢n一、近交和雜交的概念一、近交和雜交的概念n二、近交與雜交的遺傳效應二、近交與雜交的遺傳效應雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)和遺傳理論雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)和遺傳理論 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學一、近交和雜交的概念一、近交和雜交的概念1. 近交和雜交的類別近交和雜交的類別：. 雜交雜交(hybridization)： 指通過不同個體之間的交配而產(chǎn)生后代的過程。. 異交異交(outbreeding)：親緣關系較遠的個體間隨機交配。. 近交近交(inbreeding)： 親緣關系相近個

6、體間的雜交，亦稱近親交配。. 自交自交(selfing )：主要指植物的自花授粉(self-fertilization) . 回交回交(backcross)：指雜種后代與其親本之一再次交配。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學n近親交配按親緣遠近的程度一般可分為：近親交配按親緣遠近的程度一般可分為： 全同胞全同胞(full-sib)：同父母的后代； 半同胞半同胞(half-sib)：同父或同母的后代； 親表兄妹親表兄妹(first-cousins)：前一代的后代。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學. 回交回交(backcross)：指雜種后代與其親本之一再次交配。例如，甲乙的Fl乙BCl， BCl乙

7、BC2， ； 或或F1甲BC1，BC1甲BC2， 。BC1表示回交第一代，BC2表示回交第二代，余類推。 也有用(甲乙)乙、或甲乙2，等方式表示的。n輪回親本輪回親本(recurrent parent)：被用來連續(xù)回交的親本；n非輪回親本非輪回親本(non-recurrent parent)： 未被用于連續(xù)回交親本。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學n植物群體或個體近親交配的程度，一般根據(jù)天根據(jù)天然雜交率的高低然雜交率的高低可分為：自花授粉植物自花授粉植物(self-pollinated plant)： 如水稻、小麥、大豆、煙草等，天然雜交率低(14)；常異花授粉植物常異花授粉植物(often

8、cross -pollinated plant)： 如棉花、高粱等，其天然雜交率常較高(520)；異花授粉植物異花授粉植物(cross-pollinated plant)： 如玉米、黑麥、白菜型油菜等，天然雜交率高 (2050)，自然狀態(tài)下是自由傳粉。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學三、雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)和遺傳理論三、雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)和遺傳理論1.1.雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢( (heterosis) )概念概念: : 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學2.2.雜種優(yōu)勢以數(shù)值表現(xiàn)雜種優(yōu)勢以數(shù)值表現(xiàn) 雜種優(yōu)勢涉及的性狀多為數(shù)量性狀，故需以具體的數(shù)值來衡量和表明其優(yōu)勢的強弱。： . .平均優(yōu)勢平均優(yōu)勢: : 以F1

9、超過雙親平均數(shù)的%表示。 . .超親優(yōu)勢超親優(yōu)勢: : 以F1最優(yōu)親本的%表示。 . 對照優(yōu)勢：對照優(yōu)勢：以F1超過生產(chǎn)對照品種的%表示。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學3.3.雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)：按其性狀表現(xiàn)的性質(zhì)可以分為三種類型：. .營養(yǎng)型營養(yǎng)型： 雜種營養(yǎng)體發(fā)育旺盛，如牧草、甘薯、煙草。. .生殖型生殖型： 雜種生殖器官發(fā)育旺盛，主要是以種子為主要生產(chǎn)目的的作物，如穗數(shù)、粒重、棉鈴數(shù)。. .適應型適應型： 雜種對外界不良環(huán)境適應能力較強，如抗性。以上劃分是相對的，一般希望上述三點的綜合型。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學4 4雜種優(yōu)勢的共同的基本特點雜種優(yōu)勢的共同的基本特點：

10、. .F1不是一、二個性狀突出，而是許多性狀綜合表現(xiàn)優(yōu)勢。說明說明雜種優(yōu)勢是由于雙親基因型雙親基因型的異質(zhì)結合異質(zhì)結合和綜合作用的結果。如禾谷類作物：F1產(chǎn)量性狀：產(chǎn)量性狀：穗多、穗大、粒多、粒大；品質(zhì)性狀：品質(zhì)性狀：蛋白質(zhì)含量高；生長勢：生長勢：株高、莖粗、葉大、干物質(zhì)積累快；抗逆性：抗逆性：抗病、抗蟲、抗寒、抗旱。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學優(yōu)勢大小：優(yōu)勢大?。簺Q定于雙親性狀的相對差異和補充。在一定范圍內(nèi)，雙親親緣關系、生態(tài)類型和生理特性差異越大差異越大，并且雙親間優(yōu)缺點彼此能互補，則其雜雜種優(yōu)勢就越強種優(yōu)勢就越強。優(yōu)勢大小與雙親基因型的高度純合高度純合有關：雙親基因型純度很高 F1群

11、體基因型具有整齊一致的異質(zhì)性不出現(xiàn)分離混雜表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。優(yōu)勢大小與環(huán)境條件環(huán)境條件的作用關系密切：雜種的雜合基因型可使F1對環(huán)境條件的改變表現(xiàn)較高的穩(wěn)定性。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學5F2 的衰退表現(xiàn)的衰退表現(xiàn)：F2群體內(nèi)必然會出現(xiàn)性狀的分離和重組分離和重組。衰退現(xiàn)象：衰退現(xiàn)象：F2生長勢、生活力、抗逆性和產(chǎn)量等 方面明顯低于低于F1的現(xiàn)象。衰退表現(xiàn)：衰退表現(xiàn)：. .親本純度越高，性狀差異越大，F(xiàn)1優(yōu)勢越強 F2衰退就越嚴重。. .F2分離嚴重致使F2個體間參差不齊，差異很大。衰退程度單交 雙交 品種間。雜種優(yōu)勢一般只能利用只能利用F1，不能利用F2，故需年年制種。 普通遺傳學普通遺傳

12、學 長江大學6雜種優(yōu)勢遺傳理論雜種優(yōu)勢遺傳理論：. .顯性假說顯性假說(Dominance hypothesis)：. 布魯斯(Bruce, 1910) 等人提出顯性基因互補假說。 瓊斯(Jones, 1917) 進一步補充為顯性連鎖基因假說， 簡稱顯性假說顯性假說。. 顯性假說內(nèi)容內(nèi)容：認為雜種優(yōu)勢是一種由于雙親的 顯性基因全部聚集在F1引起的互補作用。n一般有利性狀有利性狀多由顯性基因控制； 不利性狀不利性狀多由隱性基因控制。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學超顯性假說超顯性假說（Overdominance hypothesis）：）： & 超顯性假說亦稱亦稱等位基因異質(zhì)結合假說，主要由肖爾(Shull，1908)和伊斯特(East，1908)提出。 & ： 認為認為雙親基因型異質(zhì)結合異質(zhì)結合所引起基因間互作雜種優(yōu)勢，等位基因間無顯隱性關系，但雜合基因間的互作 純合基因。 普通遺傳學普通遺傳學 長江大學n設設：a1a1純合基因能支配一種代謝功能，其生長量為10個單位；a2a2純合基因能支配另一種代謝功能，其生長量4個單位；a1a2雜合等位基因則能支配兩種代謝功能，其生長量10個單位。n則a1a