大豆抗食心蟲主基因

第第頁大豆抗食心蟲主基因第33卷2022年

第3期6月

大豆科學(xué)Vol．33Jun．

No．32022

大豆抗食心蟲主基因+多基因混合遺傳模型的五世代聯(lián)合分析

1，22222

趙桂云，王繼安，李文濱，滕衛(wèi)麗，韓英鵬

〔1．北華高校生物系，吉林吉林132022；2．東北農(nóng)業(yè)高校大豆生物學(xué)教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室，東北農(nóng)業(yè)高校農(nóng)業(yè)部東北大豆生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)試驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150030〕

摘P2、F1、F2、F2∶3〕為材要：為探究大豆抗食心蟲遺傳規(guī)律，以高產(chǎn)感蟲材料1068和抗源材料8004的5個(gè)世代〔P1、

料，應(yīng)用主基因+多基因混合遺傳模型，討論了大豆抗食心蟲的遺傳規(guī)律。結(jié)果說明：大豆抗食心蟲遺傳最適模型為D-0模型，即大豆抗食心蟲遺傳受一對加性－顯性主基因+加性－顯性－上位性多基因掌握。

序

［2，15-16］

，分析大豆抗食心蟲的遺傳規(guī)律。

2

2．1

結(jié)果與分析

各世代蟲食率的表現(xiàn)

F1蟲食率介于兩個(gè)親本之間，F(xiàn)2的由表1可知，

P2以及F1，F(xiàn)2和F2∶3變異幅度均大于P1、且F2較小，

而F2∶3表現(xiàn)為連的變異表現(xiàn)出不連續(xù)的偏態(tài)分布，

續(xù)的正態(tài)分布，各世代的表現(xiàn)難于用主基因遺傳進(jìn)

行說明，與數(shù)量性狀遺傳也不完全符合，因而本討論采納主基因+多基因分別分析方法對大豆抗食心蟲的代表性狀蟲食率進(jìn)行分析。

F1，F(xiàn)2∶3的蟲食率平高于P2，蟲食率平均值低于P1、

均值低于P1，高于P2，與F1相當(dāng)。P1和F1群體變異

表1

Table1

世代Generations

P1P2F1F2F2∶3

＜20．0－9－60－

20．1-30．0

－1－348

各世代蟲食率的次數(shù)分布

Frequencydistributionofpercentageofdamagedseedsindifferentgenerations

蟲食率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

總株數(shù)Totalplantsnumber151616129129

平均值Mean/%64．5820．6247．9624．8649．25

標(biāo)準(zhǔn)差SD7．8611．255．5213．1511．59

2．2

建立遺傳模型

利用主基因+多基因混合遺傳模式，采納IECM算法算得5類24種假設(shè)遺傳模型的極大對數(shù)

［2］

4和模似然函數(shù)值和AIC值于表2〔其中模型B-6未計(jì)算出結(jié)果〕。型B-

依據(jù)遺傳模型的選取原那么，由表2可知模型D-0的似然函數(shù)估量值最大〔－1127．988〕，AIC值最小〔2275．976〕，與之AIC值相近為最正確可能模型，

2，2和模型D-0進(jìn)行的還有模型A-因此對模型A-適合性檢驗(yàn)。

表2

Table2

各遺傳模型的極大對數(shù)似然函數(shù)值和AIC值

Thema*imumloglikelihoodvaluesandAICvaluesofvariousgeneticmodels

2．3

模型適合性檢驗(yàn)

2中有如表3所示，在適合性檢驗(yàn)中，模型A-11個(gè)統(tǒng)計(jì)量差異顯著，0中有1個(gè)統(tǒng)計(jì)量差模型D-

0，異顯著。因此最適模型為模型D-即大豆抗食心

蟲遺傳受一對加性－顯性主基因+加性－顯性－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〕

模型適合性檢驗(yàn)

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

括號內(nèi)數(shù)值為適合性檢驗(yàn)的概率。

Thenumberinbracketsistheprobabilityoftestsforgoodness．

2．4系

最適模型的遺傳參數(shù)估量

通過1階和2階分布參數(shù)與遺傳參數(shù)的相互關(guān)為11．73，屬于正向增效；顯性效應(yīng)值為－11．83，為負(fù)向減效，有利于抗大豆食心蟲；在F2∶3家系中主基因遺傳率為47．20%，多基因遺傳率為20．32%。

，0的1階應(yīng)用最小二乘法估算出最適模型D-和2階遺傳參數(shù)。由表4可知，主基因加性效應(yīng)值

表4

Table4

一階參數(shù)1storderparameter

m1m2m3m4m5dh

［2］

最正確模型下蟲食率的有關(guān)遺傳參數(shù)估量

Estimateofgeneticparametersforpercentageofdamagedseedsunderbest-fittedmodel

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

二階參數(shù)2ndorderparameter

δ2pδ2mgδ2pgδ2h2mg〔%〕h2pg〔%〕

F288．3920．74067．6523．460

估量值Estimate

F2∶3208．2698．2942．3267．6547．2022．32

m、d、h分別表示平均數(shù)、主基因的加性效應(yīng)、δ2mg、δ2pg和δ2分別表示表型方差、主基因的顯性效應(yīng)；δ2p、主基因方差、多基因方差、環(huán)境h2pg〔%〕分別表示主基因遺傳率和多基因遺傳率。方差；h2mg〔%〕、

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

3結(jié)論與爭論

本討論應(yīng)用高產(chǎn)感蟲材料1068和抗源材料

8004的P1、F1、P2、F2和F2∶3五世代聯(lián)合分析，討論大豆抗食心蟲遺傳規(guī)律，發(fā)覺大豆抗食心蟲性除受到單個(gè)基因掌握外，還受多基因的影響。大豆抗食心0模型，蟲遺傳最適模型為D-即大豆抗食心蟲遺傳受一對加性－顯性主基因+加性－顯性－上位性多基因掌握。在F2∶3家系中主基因遺傳率為47．20%，多基因遺傳率為20．32%，主基因和多基因產(chǎn)生的變異均占有相當(dāng)?shù)谋戎亍?/p>

本討論與劉洋選用的親本材料相同，相較于

其僅用單個(gè)分別世代〔F2〕對大豆抗食心蟲進(jìn)行遺傳分析。本討論同時(shí)利用兩個(gè)分別世代〔F2和F2∶3〕

F1和P2三個(gè)不分別世代進(jìn)行分析，大大再加上P1、

增加了提供的信息量，提高了試驗(yàn)的精確度。

［11］

本討論與張君均是應(yīng)用主基因+多基因混合遺傳模型進(jìn)行聯(lián)合多世代分析大豆抗食心蟲遺傳規(guī)律，均得到大豆抗食心蟲是受一對主基因+多基因掌握的結(jié)論，但是具有肯定差異。本討論獲得

0，的最適遺傳模型是D-即大豆抗食心蟲遺傳受一對加性-顯性主基因+加性-顯性-上位性多基因控

［12］

2，制，而張君獲得的最適遺傳模型是D-即大豆

［10］

．大豆種方法的討論Ⅱ，開花期和成熟期與蟲食率的關(guān)系［J］1993，12〔2〕：113-121．〔SunZQ，YanＲH，WangJA，et科學(xué)，

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

抗食心蟲遺傳受一對加性主基因+加性-顯性多基

因掌握。兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果存在差異的可能緣由為①所用親本材料不同，本試驗(yàn)親本為1068和8004，而

［11］

張君為2022系選和E*P；②所用的討論參數(shù)不同，本試驗(yàn)中所用參數(shù)蟲食率根據(jù)數(shù)粒法進(jìn)行

［11］

計(jì)算，而張君所用參數(shù)為蟲食粒率，并經(jīng)過反正旋轉(zhuǎn)換；③所處的試驗(yàn)環(huán)境不同。在今后的討論中可以對相同組合不同參數(shù)做進(jìn)一步討論，以期提高試驗(yàn)結(jié)果的精確度。

第33卷2022年

第3期6月

大豆科學(xué)Vol．33Jun．

No．32022

大豆抗食心蟲主基因+多基因混合遺傳模型的五世代聯(lián)合分析

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趙桂云，王繼安，李文濱，滕衛(wèi)麗，韓英鵬

〔1．北華高校生物系