基因定位與育種設計（第二版）

目錄
第1章 遺傳研究群體 1
1.1 遺傳研究的常見群體類型 1
1.1.1 雙親群體 1
1.1.2 多親群體 3
1.1.3 創(chuàng)建遺傳群體的若干注意事項 6
1.2 基因型數(shù)據(jù)的初步整理和分析 8
1.2.1 基因型數(shù)據(jù)的獲取和編碼 8
1.2.2 基因頻率和基因型頻率 13
1.2.3 基因型頻率的適合性檢驗 13
1.3 基因效應和遺傳方差 15
1.3.1 群體均值和表型方差的計算 15
1.3.2 單基因座位上的加顯性遺傳模型 17
1.3.3 單基因座位上的遺傳方差 18
1.4 單環(huán)境表型觀測值的方差分析 20
1.4.1 表型值的線性分解 20
1.4.2 表型離差平方和的分解 20
1.4.3 水稻粒長性狀的單環(huán)境方差分析 23
1.5 多環(huán)境表型觀測值的方差分析 24
1.5.1 表型值的線性分解 24
1.5.2 表型離差平方和的分解 25
1.5.3 水稻粒長的多環(huán)境方差分析 29
1.6 基因型值和廣義遺傳力的估計 29
1.6.1 單環(huán)境基因型值和遺傳力的估計 29
1.6.2 多環(huán)境基因型值和遺傳力的估計 30
1.6.3 異質(zhì)誤差方差下基因型值的估計 31
練習題 34
第2章 兩個座位間重組率的估計 38
2.1 世代轉(zhuǎn)移矩陣 38
2.1.1 世代轉(zhuǎn)移矩陣的定義 38
2.1.2 回交世代轉(zhuǎn)移矩陣 39
2.1.3 自交世代轉(zhuǎn)移矩陣 41
2.1.4 加倍單倍體世代轉(zhuǎn)移矩陣 43
2.1.5 連續(xù)自交的世代轉(zhuǎn)移矩陣44
2.1.6 基因型理論頻率的矩陣表示 46
2.2 兩個座位上各種基因型的理論頻率 46
2.2.1 10種基因型的理論頻率 46
2.2.2 永久群體中4種純合基因型的理論頻率 50
2.2.3 兩個共顯性標記在暫時群體中基因型的理論頻率 50
2.2.4 一個共顯性標記和一個顯性標記在暫時群體中基因型的理論頻率 53
2.2.5 一個共顯性標記和一個隱性標記在暫時群體中基因型的理論頻率 53
2.2.6 兩個顯性標記在暫時群體中基因型的理論頻率 53
2.2.7 一個顯性標記和一個隱性標記在暫時群體中基因型的理論頻率 58
2.2.8 兩個隱性標記在暫時群體中基因型的理論頻率 58
2.3 兩個標記/基因座位間重組率的估算 61
2.3.1 DH群體中重組率的極大似然估計 61
2.3.2 重組率極大似然估計的一般形式 63
2.3.3 F2群體中一個共顯性座位和一個顯性座位間的重組率估計 65
2.3.4 Newton迭代算法中初始值的選取 66
2.3.5 F2群體中重組率估計的EM算法 67
2.3.6 奇異分離對重組率估計的影響 69
練習題 70
第3章 三點分析和連鎖圖譜構建 74
3.1 三點分析和作圖函數(shù) 74
3.1.1 遺傳干涉和干涉系數(shù) 74
3.1.2 作圖函數(shù) 76
3.2 遺傳連鎖圖譜的構建 78
3.2.1 標記分群算法 78
3.2.2 標記排序算法 80
3.2.3 標記順序的調(diào)整 83
3.2.4 多個遺傳連鎖圖譜的整合 84
3.3 不同群體重組率估計的比較 85
3.3.1 不同遺傳群體中檢驗連鎖的LOD統(tǒng)計量 86
3.3.2 不同遺傳群體中重組率估計的準確度 87
3.3.3 不同遺傳群體檢測到顯著連鎖所需的樣本量 88
3.4 隨機交配群體的連鎖分析 91
3.4.1 隨機交配與連鎖不平衡 91
3.4.2 基因型到配子的轉(zhuǎn)移矩陣 93
3.4.3 隨機交配若干代的配子型和基因型頻率 94
練習題 96
第4章 單標記分析和簡單區(qū)間作圖 99
4.1 單標記分析 88
4.1.1 單標記基因型均值的差異分析 100
4.1.2 兩種基因型群體中單標記分析的t檢驗 101
4.1.33 種基因型群體中單標記分析的t檢驗 103
4.1.43 種基因型群體中單標記方差分析 106
4.1.5 單標記分析的似然比檢驗 107
4.1.6 單標記分析存在的問題 108
4.2 簡單區(qū)間作圖 109
4.2.1 區(qū)間標記型中QTL基因型的頻率 109
4.2.2 QTL基因型平均表現(xiàn)的極大似然估計 114
4.2.3 QTL存在的檢驗 118
4.2.4 QTL遺傳效應和貢獻率的估計 119
4.2.5 區(qū)間作圖在一個DH群體和一個F2群體中的應用 120
4.2.6 簡單區(qū)間作圖中的幻影QTL現(xiàn)象 122
4.2.7 簡單區(qū)間作圖存在的其他問題 123
4.3 檢驗統(tǒng)計量LOD臨界值的確定方法 123
4.3.1 顯著性水平和檢驗統(tǒng)計量的臨界值 124
4.3.2 不存在QTL的零假設條件下單個掃描位置上LRT統(tǒng)計量的分布 125
4.3.3 單條染色體上大LOD統(tǒng)計量分布的影響因素 126
4.3.4 全基因組有效檢驗次數(shù)與經(jīng)驗LOD臨界值 129
4.3.5 排列檢驗與經(jīng)驗LOD臨界值 132
練習題 135
第5章 完備區(qū)間作圖方法 139
5.1 控制背景遺傳變異的重要性 139
5.2 DH群體的完備區(qū)間作圖 141
5.2.1 單個QTL的加性遺傳模型 141
5.2.2 多個QTL的加性遺傳模型 143
5.2.3 加性QTL的一維掃描和假設檢驗 144
5.2.4 ICIM在一個大麥DH作圖群體中的應用 145
5.3 F2群體的完備區(qū)間作圖 148
5.3.1 單個QTL的加顯性遺傳模型 148
5.3.2 多個QTL的加顯性遺傳模型 151
5.3.3 加顯性QTL的一維掃描和假設檢驗 152
5.3.4 ICIM在一個F2作圖群體中的應用 153
5.4 假設檢驗的第二類錯誤與QTL的檢測功效 155
5.4.1 第二類錯誤和假設檢驗的功效 155
5.4.2 第二類錯誤概率與適宜的樣本量 157
5.4.3 模擬試驗中QTL的分布和效應模型 159
5.4.4 QTL檢測功效和錯誤發(fā)現(xiàn)率的計算 160
5.5 完備區(qū)間與簡單區(qū)間兩種作圖方法的比較 165
5.5.1 簡單區(qū)間作圖的QTL檢測功效 165
5.5.2 完備區(qū)間作圖的QTL檢測功效 166
5.5.3 依標記區(qū)間的檢測功效的統(tǒng)計 167
5.5.4 QTL作圖群體的適宜大小 168
5.6 避免表型對標記變量的過擬合 169
練習題 171
第6章 互作QTL作圖 174
6.1 DH群體中上位型互作QTL作圖 174
6.1.1 互作QTL作圖的線性回歸模型及其統(tǒng)計學性質(zhì) 174
6.1.2 互作QTL的二維掃描區(qū)間作圖 176
6.1.3 連鎖和互作同時存在時群體遺傳方差的計算 180
6.1.4 利用DH群體定位互作QTL的模擬研究 181
6.2 F2群體的上位型互作QTL作圖 183
6.2.1 F2群體中兩個座位的上位型互作遺傳模型 183
6.2.2 F2群體的互作QTL作圖 184
6.2.3 F2群體互作QTL的檢測功效分析 189
6.3 常見互作類型的遺傳分析和檢測功效 191
6.3.1 兩個互作座位間遺傳效應的計算 191
6.3.2 兩個互作座位間遺傳方差的分解 192
6.3.3 互作QTL檢測功效的模擬 196
6.3.4 互作QTL作圖應注意的一些問題 200
6.4 QTL與環(huán)境間的互作分析 200
6.4.1 加性QTL與環(huán)境的互作分析 200
6.4.2 加加上位性QTL與環(huán)境的互作分析 202
6.4.3 一個真實RIL群體的QTL與環(huán)境互作分析 204
練習題 206
第7章 雜合親本雜交及純系親本雙交的遺傳分析 209
7.1 兩個雜合親本雜交F1群體的連鎖分析 209
7.1.1 單個標記或基因座位的分類 209
7.1.2 兩個座位的親本連鎖相與后代基因型 211
7.1.3 兩個完全信息標記之間的重組率估計 212
7.1.4 雜合親本的單倍型重建 214
7.2 包含不完全信息標記的重組率估計 216
7.2.1 類型Ⅰ與其他類型標記的后代基因型構成 216
7.2.2 類型Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ標記間的后代基因型構成 219
7.2.3 兩個類型Ⅳ標記之間的后代基因型構成 220
7.2.4 包含各種類型標記的單倍型重建 223
7.34 個純系親本雙交F1群體的連鎖分析 225
7.3.1 雙交群體中的標記類型和重組率估計 225
7.3.2 雙交群體與雜合親本雜交群體的等價性 227
7.3.33 個完全信息標記的基因型頻率 229
7.3.4 不完全信息標記和缺失標記的填補 230
7.44 個純系親本雙交F1群體的基因定位 233
7.4.1 單個QTL遺傳模型 233
7.4.2 多個QTL表型對標記的線性回歸模型 235
7.4.3 雙交群體的完備區(qū)間作圖 236
練習題 238
第8章 多親本雜交衍生純系后代群體的遺傳分析 241
8.1 四親純系后代群體的連鎖分析 241
8.1.1 四親純系群體的產(chǎn)生過程和標記分類 241
8.1.2 兩個完全信息座位的基因型理論頻率與重組率估計 243
8.1.3 包含不完全信息標記間的重組率估計 248
8.1.4 純系親本個數(shù)少于4的情形 251
8.2 八親純系后代群體的連鎖分析 251
8.2.1 八親純系群體的產(chǎn)生過程 251
8.2.2 標記分類方法和后代基因型編碼 252
8.2.3 兩個完全信息座位的基因型理論頻率 253
8.2.4 完全信息標記間及包含不完全信息標記的重組率估計 256
8.2.5 純系親本個數(shù)少于8的情形 257
8.3 四親純系后代群體的基因定位 258
8.3.13 個完全信息座位的遺傳構成 258
8.3.2 不完全信息標記和缺失標記的填補 261
8.3.3 表型對標記變量的線性回歸模型 262
8.3.4 四親純系后代群體的完備區(qū)間作圖 264
8.4 八親純系后代群體的基因定位 267
8.4.13 個完全信息座位的遺傳構成 267
8.4.2 表型對標記變量的線性回歸模型 272
8.4.3 八親純系后代群體的完備區(qū)間作圖 273
練習題 275
第9章 其他類型群體的基因定位 279
9.1 選擇基因型分析和混合分離分析 279
9.1.1 選擇基因型分析的統(tǒng)計學原理 279
9.1.2 選擇基因型分析的似然比檢驗和LOD統(tǒng)計量 281
9.1.3 混合分離分析 282
9.1.4 選擇基因型分析和混合分離分析存在的問題 282
9.2 染色體片段置換系群體的QTL作圖 282
9.2.1 染色體片段置換系群體的特點 282
9.2.2 染色體片段置換系群體的QTL定位方法 284
9.2.3 一個水稻染色體片段置換系群體中粒長性狀的QTL作圖 288
9.