收藏本站
《福建农林大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

应用新一代测序技术快速定位QTL的统计分析方法

唐唯其  
【摘要】:分离体混合分析(bulked segregant analysis,BSA)结合新一代测序(next-generation sequencing,NGS)技术,简称BSA-Seq,已被证明是一种简捷、高效且极具成本优势的单基因快速定位方法,并对数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)的快速定位也显得十分有效。近年来,关于应用BSA-Seq进行QTL定位的报道越来越多,正日渐成为QTL定位的主流方法。BSA-Seq在定位单个主基因时,可以直接定位目标基因,一般不需要进行统计显著性测验。但是在定位QTL时,由于试验中涉及的QTL数量未知,而且试验误差也会造成干扰,因此,显著性测验在QTL定位中是必不可少的。一般而言,在两个混合池之间表现出显著的等位频率差异的基因组区域才比较可能含有QTL。一个完整的QTL定位方法应该包括对QTL位置的点估计和置信区间估计,以及对QTL效应和遗传率(某个QTL解释的表型方差比例)的估计。在BSA-Seq中,由于试验能够提供的信息比较有限,因而对QTL效应和遗传率的估计很困难,目前还没有有关的方法学研究报道。在目前所有已提出的BSA-Seq统计分析方法中,几乎都只是集中在QTL位置的点估计上;对置信区间的估计也不够完善。本文提出一个新的基于BSA-Seq的QTL定位统计框架,称为“区块回归定位”(block regression mapping),简称 BReM。BReM 为基于 BSA-Seq 的 QTL定位提供了一个完整的解决方案,可以同时实现对QTL的位置、置信区间、效应方向和遗传率的估计。根据遗传率估计的模型和计算方法,对一些与BSA-Seq相关的影响因素(包括遗传率、选择率、等位频率差、群体类型、群体大小、QTL偏分离程度等)进行了分析。总的来讲,基于遗传率估计模型得出的推论与QTL定位的经验是相符的。通过对这些影响因素的分析,为BSA-Seq试验设计提供了理论依据和参考。为了检验BReM的可行性和有效性,用BReM对两套已发表的BSA-Seq试验数据(分别来自酵母和水稻)进行了分析。酵母试验调查的性状是高浓度酒精耐受性(high ethanol tolerance,HET),作图群体是单倍体群体,采用非对称混合池设计,即一个极端表型选择池(耐酒精)和一个随机非选择池。用BReM定位了 4个QTL,分别命名为qHET7、qHET13、qHET15a和qHET15b,它们两个水平的置信区间平均宽度分别为46.5 kb和53.75 kb,遗传率在18.41%至30.93%之间。其中,3个QTL的抗性基因来自强耐受亲本Seg5,共解释62.08%的表型变异;1个QTL抗性基因来自弱耐受亲本BY710,解释30.93%的表型变异。对4个QTL的候选基因进行了鉴定,最可能的分别是TFC4、COG8、IRA2和SHE4,其中IRA2已被报道与酒精抗性相关,参与酒精胁迫的代谢过程。水稻试验调查的性状是苗期耐寒性(cold tolerance at the seedling stage,简称CTSS),作图群体为10800个F3单株,采用对称混合池的试验设计,分别构建了极耐寒和极感寒的DNA混合池。用BReM定位了 6个QTL,分别命名为qCTSS1、qCTSS2a、qCTSS2b、qCTSS5、qCTSS8 和 qCTSS10。它们两个水平的置信区间平均宽度分别为2.09 Mb和2.82 Mb。其中4个QTL的抗性基因来自耐寒亲本Nipponbare,共解释18.93%的表型变异;另2个QTL的抗性基因来自感寒亲本LPBG,共解释9.69%的表型变异。这两个实际例子证明了 BReM的可行性和有效性。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q78

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李威;圣忠华;朱子亮;魏祥进;石磊;邬亚文;唐绍清;王建龙;胡培松;;粳稻柱头外露率QTL定位[J];中国水稻科学;2017年01期
2 何坤辉;常立国;李亚楠;渠建洲;崔婷婷;徐淑兔;薛吉全;刘建超;;供氮和不供氮条件下玉米穗部性状的QTL定位[J];植物营养与肥料学报;2017年01期
3 常立国;何坤辉;崔婷婷;薛吉全;刘建超;;玉米出籽率的QTL定位及其与环境互作分析[J];农业生物技术学报;2017年04期
4 郑剑;周军杰;李兴星;苏华英;南文斌;秦小健;杨永清;张汉马;梁永书;;东乡野生稻芒长的QTL定位[J];分子植物育种;2017年07期
5 朱慧贤;;QTL技术在水稻耐盐育种上的应用[J];农家参谋;2017年10期
6 韦国建;管云雁;刘文广;林坚士;何毛贤;;马氏珠母贝生长性状相关QTL在两个群体中的验证[J];海洋通报;2017年05期
7 周庆红;付东辉;黄英金;;甘蓝型油菜遗传图谱构建和重要农艺性状QTL定位研究进展[J];江西农业大学学报;2014年06期
8 许儒祥;卫宁;杨公社;庞卫军;;猪乳头数性状QTL研究进展[J];家畜生态学报;2013年11期
9 原玉香;张晓伟;蒋武生;姚秋菊;张强;赵艳艳;耿建峰;;大白菜种皮颜色基因的QTL定位与分析[J];华北农学报;2012年01期
10 邓应德;肖层林;邓化冰;张海清;邓晓娟;刘玉龙;;用近等基因池法定位与水稻柱头外露率相关的QTL[J];农业现代化研究;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑轶琦;刘建秀;王秀娥;;假俭草种质遗传多样性研究和遗传图谱构建与QTL定位[A];中国草学会牧草育种委员会第七届代表大会论文集[C];2009年
2 熊敏;李世军;秀丽;俸艳萍;于光辉;柯常育;杨庆磊;龚炎长;;利用白改鸭与连城白鸭构建鸭QTL定位的资源群体[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年
3 欧承刚;邓波涛;庄飞云;赵志伟;;胡萝卜分子遗传图谱构建及β-胡萝卜素的QTL定位[A];庆祝中国园艺学会创建80周年暨第11次全国会员代表大会论文摘要集[C];2009年
4 赵娟;王立浩;毛胜利;张正海;云兴福;张宝玺;;辣椒抗黄瓜花叶病毒QTL分析[A];庆祝中国园艺学会创建80周年暨第11次全国会员代表大会论文摘要集[C];2009年
5 原玉香;张晓伟;蒋武生;姚秋菊;张强;赵艳艳;;大白菜种皮颜色基因的QTL定位与分析[A];河南省植物生理学会三十周年庆典暨学术研讨会论文集[C];2010年
6 田露申;曾德志;郭世星;万成燕;李一路;张星星;柳丽;邓武明;文凤君;陈胜荣;余青青;牛应泽;;甘蓝型油菜遗传图谱的构建及白花性状QTL定位[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
7 董永彬;张中伟;王启磊;周强;史庆玲;张飞;梁晓杰;李彦伟;薛晓静;张洋;邓飞;马智燕;李玉玲;;爆裂玉米膨爆特性QTL定位及其元分析[A];2012年全国玉米遗传育种学术研讨会暨新品种展示观摩会论文及摘要集[C];2012年
8 陈静静;敬静;张椿雨;朴钟云;;芸薹种抗根肿病基因的QTL定位[A];中国园艺学会十字花科蔬菜分会第十届学术研讨会论文集[C];2012年
9 龚文兵;肖扬;周雁;边银丙;;香菇产量相关性状的QTL定位[A];中国菌物学会第六届会员代表大会(2014年学术年会)暨贵州省食用菌产业发展高峰论坛会议摘要[C];2014年
10 宋秀芳;宋同明;戴景瑞;李建生;;高油玉米籽粒性状的QTL定位[A];中国粮食安全战略——第九十次中国科协青年科学家论坛文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨易;甘蓝型油菜外源渗入系构建的DH群体角果相关性状的QTL检测[D];华中农业大学;2017年
2 唐唯其;应用新一代测序技术快速定位QTL的统计分析方法[D];福建农林大学;2016年
3 肖宁;东乡野生稻苗期耐冷主效QTL的精细定位及克隆[D];扬州大学;2015年
4 张祥辉;小麦抗赤霉病的QTL定位及蛋白质组学初步研究[D];吉林大学;2011年
5 董薇;水稻籽粒叶酸含量QTL分析及生物强化[D];中国农业科学院;2011年
6 宋宪亮;异源四倍体棉花栽培种分子遗传图谱的构建及部分性状QTL标记定位[D];山东农业大学;2004年
7 邓化冰;普通野生稻增产QTL分子标记辅助育种研究[D];湖南农业大学;2005年
8 宋献军;控制水稻粒宽/粒重主效QTL的定位、克隆和功能研究[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2007年
9 曾华宗;利用QTL进行植物抗旱基因鉴定的生物信息方法和软件的设计与实现[D];复旦大学;2007年
10 赵冬梅;小麦产量相关性状的分子遗传分析及抗赤霉病侵染QTL的分子标记开发[D];南京农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨柳;肢体发育缺陷及胚胎致死相关QTL的精细定位和后肢发育基因表达谱的检测[D];东华大学;2018年
2 黄强兰;小麦L693 3B染色体上抗赤霉病QTL的定位[D];四川农业大学;2017年
3 王丽洁;药用扁豆分子遗传连锁图谱的构建及其主要农艺性状QTL[D];河南工业大学;2018年
4 王大志;玉米苗期耐冷QTL初步定位与分析[D];沈阳农业大学;2018年
5 刘玉峰;功能基因与QTL数据整合分析软件开发及应用[D];山东农业大学;2017年
6 吴迪;小麦全基因组抗赤霉病QTL关联标记的筛选[D];扬州大学;2017年
7 刘童;利用染色体片段代换系定位水稻苗期氮素利用相关QTL[D];扬州大学;2017年
8 郭展;陆地棉种内遗传图谱构建及衣分QTL定位[D];西南大学;2016年
9 卢旭;白菜种皮颜色QTL的初步定位及验证[D];沈阳农业大学;2016年
10 李梦台;二倍体马铃薯遗传图谱构建及薯形QTL分析[D];华中农业大学;2015年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026