普通群体的遗传机制Ⅲ.两对等位基因的遗传

在普通群体中建立了两对等位基因遗传的数学模型,讨论了基因型频率在世代间的动态变化、遗传趋势、群体平衡及其性质,以及随机交配率、基因频率与基因型频率的关系。结果表明,在普通群体两对等位基因的遗传中,非平衡群体的数学模型(4)可以转换为随机交配群体的数学模型和非平衡自交群体的数学模型;平衡群体的数学模型(7)可以转换为随机交配群体的数学模型和平衡自交群体的数学模型。在群体平衡时,当两对等位基因频率均相等时,杂合子频率达到极大值。杂合子频率随r增大而增加,当r=1时达到最大值;当r=0时达到最小值。     

普通群体的遗传机制Ⅰ.1对等位基因的遗传

研究建立了普通群体遗传的系列数学模型,系统讨论了1对等位基因所构成的3种基因型频率在群体中的动态规律、遗传趋势、频率变化与世代的关系,以及群体平衡时的特殊性质,并对普通群体、近亲交配群体及其参数与性质进行了对比分析和讨论。结果表明,随机交配群体和自交群体是普通群体的两种极端;随机交配率越大群体趋于平衡越快;随机交配率与杂合子频率呈正相关,与纯合子频率呈负相关;随机交配率大于零时,等位基因频率相等,杂合子频率最高;随机交配率等于1／2且等位基因频率相等时,3种基因型频率相等。     

油菜自交不亲和性杂种优势利用的遗传基础探讨

根据孢子体自交不亲和性遗传模式，推导出由ｋ个完全独立或具有显隐关系的Ｓ座位复等位基因组成的杂种一代群体亲和交配和不亲和交配计算公式，并对油菜利用自交不亲和性制种的育种程序进行了探讨。     

遗传同型交配下一对等位基因群体的Shannon信息熵

研究了在遗传同型交配下的世代交替中,一对等位基因群体的基因型信息熵和配子间的互信息。结果表明:随世代交替,随机交配下的平衡群体的基因型信息熵逐代减少、配子间的互信息逐代增加。从信息学角度看,在遗传同型交配下群体的遗传多样性逐代减少,配子间的信息交流逐代增加。最后应用Matlab进行了模拟,验证了所推导结果的正确性。     

遗传同型交配与表型同型交配的信息学性质比较

研究了从相同的随机交配下的平衡群体开始,遗传同型交配群体和表型同型交配群体的基因型频率的变化规律;给出了两种交配群体的基因型信息熵变化的异同,并进行了数学模拟;给出了两种交配群体的配子间互信息变化的异同,并进行了数学模拟。     

完全自交群体两对等位基因的信息学分析

完全自交是程度最强的近亲交配方式,对于研究近亲交配有重要价值.从处于哈迪-温伯格平衡的两对等位基因群体开始完全自交,完全的纯合体基因型频率逐代增加、完全的杂合体基因型频率逐代减少,而半纯合半杂合的基因型频率可能增加也可能减少.研究表明:从两位点整体来看,基因型联合申农熵逐代单调减少,配子间互信息逐代单调增加,近交关联信...     

部分自交群体的遗传方差和亲属间遗传协方差

本文给出群体中的个体以概率ｓ自交概率１－ｓ随机交配情况下，群体的遗传方差和群体中各种亲属间遗传协方差的计算公式。     

油松改良系统中的三种群体交配体系

采用同工酶淀粉凝胶电泳方法分析了油松改良系统中天然林、种子园和无性系子代测定林 3个群体在ACP ,LAP ,SKD ,GOT ,MNR ,PGM ,MDH和ADH等 8个同工酶系统的交配体系指标 .结果表明 :天然林、种子园和子代测定群体的多位点异交率、近交率和自交率分别为 0 .86 4,0 .96 2 ,0 .95 3 ;0 .2 2 6 ,0 .141,0 .2 11;0 .136 ,0 0 38,0 0 47.种子园的异交率最高 ,天然林的自交率最高 ,子代林的非自交近交率最高 ;3群体的固定指数分别为0 2 5 9,0 .2 11,0 .477,均表现出明显的杂合子缺乏 ;个体异交率在 3个群体内有相似的偏峰分布 ,反映了油松的高异交交配类型特点 ;各群体的花粉库与雌配子库在等位基因频率上存在显著差异 ,多数位点的雌配子库高频等位基因值高于花粉库 ,一些位点的最高基因频率值在两配子库中出现在不同等位基因上 .研究还发现 ,群体内个体异交率与母本杂合度有非常显著的相关性 ,杂合度高的母本单株 ,异交率也相对较高 .此外 ,文章还对影响群体交配体系和配子库遗传结构的因素等进行了讨论     

不同交配方式下遗传平衡的信息学分析

阐述了二倍体生物群体多基因座整体达到最大信息熵时的配子频率分布和基因型频率分布与Hardy-Weinberg平衡分布的一致性.从信息学角度证明了不论是否存在连锁,随机交配下多基因座的配子平衡分布与基因型平衡分布总一致.与随机交配下的Hardy-Weinberg平衡相比,如果从交配方式上对群体施以其他的外部强制,群体发展的结果是最终会达到一个不随时间变化的状态,这个状态不是平衡态而是非平衡定态,此时配子信息熵和基因型信息熵具有极小值,这种非平衡定态是一种远离无外部强制作用下Hardy-Weinberg平衡状态的状态,与群体遗传学传统观点有所不同.     

基于适合度的随机交配群体完全连锁的淘汰机理及平衡模型

[目的]探讨基于适合度的随机交配群体完全连锁的淘汰机理及平衡模型。[方法]用差分方程组建立具有2对完全连锁基因随机交配群体4种配子在不同适合度下频率逐代演变的数学模型,研究它的淘汰机理及遗传平衡状态。[结果]该群体不像Hardy-Weinberg平衡那样经一代就达到平衡。找到该群体达到平衡的一个充要条件,获得在测出10种基因型的适合度后,用线性方程组计算平衡状态4种配子的频率及群体适合度的方法。[结论]对目前学术界进行的连锁不平衡研究、选择牵连研究有一定的参考意义。     

基于适合度的随机交配群体完全连锁的淘汰机理及平衡模型研究

[目的]探讨基于适合度的随机交配群体完全连锁的淘汰机理及平衡模型。[方法]用差分方程组建立具有2对完全连锁基因随机交配群体4种配子在不同适合度下频率逐代演变的数学模型,研究它的淘汰机理及遗传平衡状态。[结果]该群体不像Hardy-W ein-berg平衡那样经一代就达到平衡。找到该群体达到平衡的一个充要条件,获得在测出10种基因型的适合度后,用线性方程组计算平衡状态4种配子的频率及群体适合度的方法。[结论]对目前学术界进行的连锁不平衡研究、选择牵连研究有一定的参考意义。     

基于自交率的基因型信息熵变规律与自花传粉机制的进化意义

用离散线性系统研究多对独立杂合基因在兼有自花与异花传粉群体中的基因型信息熵逐代演变规律,推导出极限平衡状态基因型信息熵是自交率的凸函数,当a=0.5时其值最大。在趋向极限平衡进程中,基因型信息熵曲线当a〉0.5时先升后降,当n≤0.5时单调上升,当a→0^＋时以Hardy-Weinberg平衡熵为极限。在某一世代,群体基因型信息熵与独立杂合基因对数成正比。发现群体中存在一定比例的自交,能提高变异程度,甚至超过随机交配群体的变异,认为这是自花传粉机制的进化意义。     

日本鹌鹑重型体重选择品系的遗传变异性的比较

对不列颠哥伦比亚大学鹌鹑遗传保存中心的3个日本鹌鹑品系(两个品系就重型体重选择品系,另一个是随机交配品系)进行了组织液电泳分析,以企确定选择品系和随机交配品系之间是否存在遗传性变异的差异,并以其资料与日本的驯养、野生群体的资料进行了比较。重型品系的多态位点比例比随机交配品系高,选择品系和随机交配品系的肝脏疫肪酶和磷酸葡萄糖酸脱氢酶的等位基因频率也不同。随机交配品系和日本驯养品系之间表现了遗传相似性,而两个选择品系之间并同日本驯养品系之间都表现差异性。这些表示(1)多态位点具有适应性重要意义;(2)通过分离遗传组成能获得党型体重。在一个选择品系中发现了一个尚未报道过的影响腺苷酸激酶迁移类型的等位基因。     

杂种优势的进化意义探析——以适合度对随机交配群体遗传多样性的贡献为依据

从群体遗传的角度将杂种优势与近交衰退的定义进行类比,认为杂种优势应该用适合度来综合衡量。建立数学模型,推导出随机交配群体3种基因型RR、Rr、rr在不同适合度下的平衡状态,揭示杂种优势是群体中复等位基因存在的先决条件。发现杂种优势通过提高杂合个体的适合度,避免淘汰不同类型的基因,从而保护群体的遗传多样性,使群体具有较强的自我调节和进化潜力;让个体意义上的适应与群体层次的适应协调一致,深化了达尔文的个体选择思想。     

限制性两阶段多位点全基因组关联分析法在遗传育种中的应用

全基因组关联分析（genome-wide association studies,GWAS）通过建立全基因组高密度分子标记以检测基因型与表型间的关联性,已成为动植物数量性状遗传解析的主要方法。然而,以往GWAS方法只注重于个别主要QTL的检测,而且使用仅有2个等位变异的SNP标记不能检测自然群体中广泛存在的复等位变异,一定程度限制了GWAS的应用。限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法（RTM-GWAS）首先根据全基因组高密度SNP标记间的连锁不平衡程度,将多个相邻且紧密连锁的SNP标记组成为具有复等位变异（单倍型）的连锁不平衡区段（SNPLDB）标记。其次,RTM-GWAS使用由SNPLDB标记计算的遗传相似系数矩阵作为群体结构偏差的通用估计,并提取该矩阵的特征向量作为模型协变量以降低由群体结构偏差导致的假阳性。最后,利用具有复等位变异的SNPLDB标记与建立的多位点复等位变异模型,RTM-GWAS将性状遗传率作为QTL表型变异解释率的上限,通过两阶段分析策略高效地进行全基因组QTL及其复等位变异的检测,并最终构建多QTL遗传模型。该法还可以基于性状小区观测值,建立QTL与环境互作多位点模型,不仅能检测与环境有交互作用的主效应QTL,还能检测仅与环境有交互作用的无主效应QTL。RTM-GWAS不仅解决了以往GWAS不能估计复等位变异的问题,而且通过使用多位点模型拟合多个QTL提高了检测功效并能有效地控制假阳性的膨胀,为全面解析自然群体QTL及其复等变异提供了通道。该法能估计出等位基因的效应及其在群体内的相对频率,由其结果建立的QTL-allele矩阵代表了目标性状在群体中的全部遗传组成,不仅可用于候选基因发掘,还为群体内QTL及其复等位变异（基因及其复等位基因）的动态研究（群体遗传分化以及特有与新生等位变异）提供了新的工具。依据QTL-allele矩阵,还能进一步利用计算机模拟产生杂交组合后代基因型,并预测杂交组合后代纯合群体的表现,从而进行优化组合设计与分子设计育种。此外,RTM-GWAS还适用于双亲杂交后代重组自交系群体以及多亲杂交后代巢式关联作图群体,因避免了群体结构偏离的干扰,检测功效更高。本文归纳了RTM-GWAS的原理和方法,并综述了其在遗传育种研究中的应用。     

随机交配群体的遗传分析

一、群体组成和遗传平衡自然的随机交配群体(如玉米)都是异质的,每一性状一般都有不同的基因型。群体的某一性状,由那些基因型和怎样的比率构成,叫做遗传组成(genetic constitutjon)。以一对等位基因A-α为例,设基因型AA、Aα和αα在群体中的所占比率依次为P、H和Q,则其遗传组成Z可记为:     

复等位基因群体完全自交下母子间基因型联合分布的熵性质

定义了复等位基因群体的基因库信息熵和基因型信息熵,给出了在完全自交下复等位基因群体随世代交替母子间基因型联合分布规律及母子间基因型联合信息熵,讨论了母子间基因型联合信息熵的性质,并从信息学角度加以解释.     

限制性两阶段多位点全基因组关联分析法在遗传育种中的应用

全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS)通过建立全基因组高密度分子标记以检测基因型与表型间的关联性,已成为动植物数量性状遗传解析的主要方法。然而,以往GWAS方法只注重于个别主要QTL的检测,而且使用仅有2个等位变异的SNP标记不能检测自然群体中广泛存在的复等位变异,一定程度限制了GWAS的应用。限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法(RTM-GWAS)首先根据全基因组高密度SNP标记间的连锁不平衡程度,将多个相邻且紧密连锁的SNP标记组成为具有复等位变异(单倍型)的连锁不平衡区段(SNPLDB)标记。其次,RTM-GWAS使用由SNPLDB标记计算的遗传相似系数矩阵作为群体结构偏差的通用估计,并提取该矩阵的特征向量作为模型协变量以降低由群体结构偏差导致的假阳性。最后,利用具有复等位变异的SNPLDB标记与建立的多位点复等位变异模型,RTM-GWAS将性状遗传率作为QTL表型变异解释率的上限,通过两阶段分析策略高效地进行全基因组QTL及其复等位变异的检测,并最终构建多QTL遗传模型。该法还可以基于性状小区观测值,建立QTL与环境互作多位点模型,不仅能检测与环境有交互作用的主效应QTL,还能检测仅与环境有交互作用的无主效应QTL。RTM-GWAS不仅解决了以往GWAS不能估计复等位变异的问题,而且通过使用多位点模型拟合多个QTL提高了检测功效并能有效地控制假阳性的膨胀,为全面解析自然群体QTL及其复等变异提供了通道。该法能估计出等位基因的效应及其在群体内的相对频率,由其结果建立的QTL-allele矩阵代表了目标性状在群体中的全部遗传组成,不仅可用于候选基因发掘,还为群体内QTL及其复等位变异(基因及其复等位基因)的动态研究(群体遗传分化以及特有与新生等位变异)提供了新的工具。依据QTL-allele矩阵,还能进一步利用计算机模拟产生杂交组合后代基因型,并预测杂交组合后代纯合群体的表现,从而进行优化组合设计与分子设计育种。此外,RTM-GWAS还适用于双亲杂交后代重组自交系群体以及多亲杂交后代巢式关联作图群体,因避免了群体结构偏离的干扰,检测功效更高。本文归纳了RTM-GWAS的原理和方法,并综述了其在遗传育种研究中的应用。     

常异交群体遗传平衡与棉花良种繁育

当异交率k各遗传世代固定不变时 ,且 0 相似文献   

大连沿海虾夷扇贝养殖群体遗传结构的研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,从5种同工酶和1种非酶蛋白中共检测到8个多态位点和25个等位基因,以此分析了大连沿海4个海区虾夷扇贝Patinopecten yessoensis养殖群体的遗传结构。结果表明,各养殖群体间基因频率分布差异大,相互间存在较大的遗传距离;基因型分布严重偏离Hardy—Weinberg平衡;群体内存在一定程度的近交。