数量遗传学在育种中的作用
徐云碧-从分子数量遗传学到分子植物育种
国际上最早的水稻QTL论文之一
博士论文的总结报告 Xu, Yun-Bi, Zong-Tan Shen, Ji-Chen Xu, Ying Chen and LiHuang Zhu. 1993. Mapping quantitative trait loci via restriction fragment length polymorphism markers in rice. Rice Genetics Newsletter 10:135-138.
1
Molecular Quantitative Genetics in China (1990-1994)
数量性状遗传改良的希望和曙光
Paterson, A. H., E. S. Lander, J. D. Hewitt, S. Peterson, S. E. Lincoln and S. D. Tanksley. 1988. Resolution of quantitative traits into Mendelian factors by using a complete linkage map of restriction fragment length polymorphisms. Nature 335:721-726. Received 8 July 1988 Accepted 9 September 1988 Google 被引用次数：1155 (8:25am, Aug 24, 2011) Lander, E. S. and D. Botstein. 1989. Mapping Mendelian factors underlying quantitative traits using RFLP linkage maps. Genetics 121:185-199. Manuscript received August 2, 1988 Accepted for publication October 6, 1988 Google被引用次数：3614 (8:28am, Aug 24, 2011)
数量遗传学与作物育种
3 遗传率
• 遗传率 也称为遗传力，是遗传方差占总方差的比率，遗传 学上解释为性状变异的遗传传递能力，它是遗传方差占总方 差的比例，故又称为遗传率。遗传率分为狭义遗传率和广义 遗传率。广义遗传率为群体遗传方差VA+VD占表型方差的比 率。狭义遗传率定义为加性遗传方差VA占总方差VP的比率。 • 狭义遗传率： VA 2
• Hardy和Weiberg(1908)研究群体的基因型频率发 现了随机交配群体的遗传平衡定律，为群体遗传 学的发展提供了基础，依此人们进一步研究群体 的遗传演变、进化和适应。 • Fisher（1918）提出了表型方差可以分解为遗传 方差（包括加性方差、显性方差、上位性方差） 和环境方差的经典数量遗传学思路，为变异的遗 传学解析提供了基础。 • 二十世纪七十年代以前，还出现了许多遗传试验 设计及其分析方法，例如NC设计、三重测交设计、 基因型与环境互作的设计与分析、双列杂交与配 合力分析等。
• 对动物、植物和人类的许多数量性状遗传研究表明，生物 群体所处的宏观环境对群体表现也具有环境效应E，基因 在不同环境中的表达也可能不尽相同，会存在基因型与环 境互作效应GE。因此．生物体在不同环境下的表现型值 可以细分为P=E＋G＋GE＋e，群体表现型变异也可作相 应的分解，VP=VE+VG+VGE+Ve。 • 对于加性—显性遗传体系，如果基因型效应可以分解为加 性效应和显性效应，GE互作效应也可相应地分解为加性 与环境互作效应AE和显性与环境互作效应DE，个体的表 现型值为P=E+A+D+AE+DE+e，表现型方差可分解为 VP=VE+VA+VD+VAE+VDE+Ve。 • 对于加性—显性—上位性遗传体系，个体表现型值为 P=E+A+D+I+AE+DE+IE+e，表现型方 差的分解为 VP=VE+VA+VD+VI+VAE+VDE+VIE+Ve，其中IE是上位性与 环境互作效应 ，VIE是上位性与环境互作方差。
统计遗传学和数量遗传学
统计遗传学和数量遗传学统计遗传学（Statistical Genetics）是研究基因在群体中的分布和遗传变异的学科。
它利用统计学方法来分析基因与表型之间的关系，探索遗传和环境对个体表型变异的贡献。
统计遗传学主要关注以下内容：1.基因频率和基因型分布：通过对群体中基因频率和基因型分布进行统计分析，研究基因在群体中的分布规律和遗传动力学。
2.遗传连锁和基因关联：研究基因间的连锁关系和基因关联，了解遗传效应和基因相互作用对表型变异的影响。
3.遗传参数的估计：通过统计方法来估计遗传参数，如遗传方差、遗传相关性等，从而量化基因与表型之间的关系。
4.基因组关联分析：以全基因组信息为基础，通过对大规模基因型和表型数据的分析，寻找基因与复杂性状之间的关联，并揭示与疾病风险相关的基因位点。
数量遗传学（Quantitative Genetics）是研究连续性性状遗传规律的学科。
它通过量化表型变异，并将其归因于遗传和环境因素的相互作用，研究性状的遗传机制和遗传参数的估计。
数量遗传学主要关注以下内容：1.基因型与表型之间的关系：对连续性性状进行测量，并通过统计分析研究基因型和表型之间的关系。
2.遗传方差分析：利用统计模型和遗传方差分析方法，估计遗传和环境因素对性状变异的贡献。
3.遗传相关性和遗传进化：研究性状之间的遗传相关性和遗传进化，探讨性状演化和群体遗传结构的影响。
4.遗传参数的估计：通过统计方法和家族研究，估计遗传参数，如遗传方差、遗传相关性和遗传可塑性等。
统计遗传学和数量遗传学都是遗传学的分支领域，它们通过统计和数学方法来揭示基因与性状之间的关系，拓展了对遗传变异和遗传机制的理解。
这些研究对于人类和动植物的遗传性状研究、疾病遗传学以及选择育种等领域具有重要的意义。
林木育种名词解释
林木育种名词解释第一章绪论1、林木育种学：是研究林木群体的遗传结构、改良方法、优良品种（类型）的选育与繁殖的理论及技术的科学。
2、个体改良：以细胞学为基础，以改变个体的基因型，培育出优良个体为目的的育种方法。
3、群体改良：以群体遗传学、数量遗传学为基础，以改变群体的基因频率，使群体平均数得以提高，培育出一个优良群体为目的的育种手段。
第二章林木选育技术基础1、物种（species）：物种是由形态相似的个体组成，同种个体间可以自由交配，并能产生可育的后代，而不同种间杂交则不育。
（林奈-瑞典科学家）2、形态学种：指分类学家在物种分类时采用的方法，主要形态上相似，有一定的分布区域的群体称为一个种。
3、生物进化（evolution）：指生物在遗传、变异与自然选择作用下的演变发展、物种淘汰和物种产生的过程。
4、种群或居群（population)：由分布在一定地理范围内的个体组成的群体。
5、地理小种（geographic race)：由遗传性状相似的个体组成的种内分类单位，有共同的祖先，占有能够适应的特定地域。
6、生态型（ecotype)：同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。
7、地理（种源）变异：一个树种分布在广大地区，由于突变、环境的自然选择和隔离的作用，分化并产生了种内不同的地理生态种群，这就是地理（或种源）变异。
这种变异是可以遗传的变异。
8、立地间的变异：在一个种源区内，由于立地类型的差异而产生的一些变异。
9、林分间的变异：在相似的立地条件下不同林分间的差异。
10、个体间的变异：在同一林分中不同个体间的差异。
11、群体：指一群个体间可以进行随机交配的许多个体的总称。
12、群体的遗传结构：群体中各种基因的频率，以及由不同的交配机制所形成的各种基因型频率在数量上的分布特征。
13、基因型频率（genotype frequency）：在一个群体中，某一特定的基因型个体占个体总数的比率。
数量遗传学在家畜育种上的应用
数量遗传学在家畜育种上的应用数量遗传学是一种通过研究个体数量变异来了解遗传方面的科学方法。
它已经在家畜育种方面取得了巨大的应用和发展。
家畜育种是为了优化家禽、牛、猪等家畜的性状以及提高其生产性能的过程。
数量遗传学提供了一种精确评估基因效应和群体特征的工具，为家畜育种的决策制定提供了科学依据。
通过基于数量遗传学的方法，畜禽养殖者能够根据性状遗传参数，选择出具有优良基因的个体，进一步改进整个群体的性状。
数量遗传学的一个重要应用是确定和选择性状。
通过这个技术，我们可以量化各个性状对表型的贡献，并测定基因的遗传效应。
这些信息可以用于选择性状，以便在繁殖中保留更优良的个体。
例如，在肉类家禽的育种中，我们可以使用数量遗传学来确定肉深度、腿部肌肉质量和脂肪含量等性状的遗传效应，并选择那些有利于生产和市场需求的个体进行繁殖。
另一个重要的应用是估计遗传参数。
此过程可以提供关于性状遗传背景的详细信息，包括遗传力、遗传相关性和遗传环境交互作用等。
通过了解性状的遗传背景，我们可以更好地预测其遗传进展并优化育种策略。
例如，通过估计基因的遗传力，我们可以预测出一只公牛的后代在肉质上的改进潜力，并相应地调整繁殖计划。
数量遗传学还广泛应用于家畜遗传改良中的选择模型。
选择模型是根据个体表现和亲缘关系等信息，用以预测个体遗传值的数学模型。
基于选择模型，我们可以使用家族兄弟姐妹的表现数据来推测个体的遗传值。
这有助于决定哪些个体应该成为育种的父母，以便更有效地遗传有利的性状。
例如，在奶牛育种中，我们可以使用选择模型来预测母牛的乳蛋白产量，并选择那些具有较高预测产量的母牛用于繁殖。
尽管数量遗传学在家畜育种中的应用已经取得了显著的成功，但仍然面临挑战。
首先，样本数量和质量对于准确估计遗传参数至关重要。
其次，基因组选择和分子育种等新技术的引入增加了研究的复杂性，需要与数量遗传学相结合来获得更全面的信息。
综上所述，数量遗传学在家畜育种上发挥了至关重要的作用。
遗传学简答题
四、简答题答案1、有丝分裂的等数分裂和减数分裂在遗传学上各有什么意义？？1、答：等数分裂使得生物体各个部分具有相同等数量和质量的染色体，而具有相同的遗传物质基础，从而使得每一个物种在个体发育中保持遗传的稳定性。
植物细胞的全能型，植物进行无性繁殖能保持与母体相同的遗传性状，原因都在此。
而减数分裂产生的雌雄配子都是单倍性的，雌雄配子结合后恢复双倍性，从而使各物种保持了世代间遗传的相对稳定，同时，减数分裂是遗传三大规律的细胞学基础。
2、具有一对相对性状差异的个体杂交，后代产生3：1的条件是什么？2、答：具有一对相对性状差异的个体杂交，后代产生3：1的条件是：双亲都必须是同质结合的双倍体；所研究的相对性状是受一对等位基因控制的；等位基因之间具有完全的显隐性关系，而且不受其他基因的影响；F1产生的配子都发育很好，并可严格控制花粉来源；F2的个体都处于相似的环境下，所调查统计的F2群体较大。
3、分离规律在育种上有什么意义？3、答：分离规律在育种上有以下重要意义：必须严格选用纯合体作为试验材料或杂交亲本，否则F1就发生分离，F2及以后各代的分离杂乱无章，无规律可循，无法正确分析试验资料；在育种过程中通过自交进行基因型分析，避免被一些表面现象所迷惑，从而提高选择的正确性，提高育种成效；配制杂交种时，为提高杂种优势，必须选用高度纯合的亲本，同时生产上只用杂交一代进行生产；良种繁育时，必须注意防杂得纯。
4、独立分配规律的实质何在？4、答：减数分裂时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，异位基因随着非同源染色体的自由组合而随机分配，这就是独立分配规律的实质。
5、番茄的红果对黄果为显性，二室对多室为显性，今有一株红果多室的番茄，怎样分析其基因型？5、答：可用自交法或测交法来分析那株红果多室番茄的基因型。
如用测交法，红果多室ⅹ黄果多室，①假如后代全是红果多室，则被测验的红果多室的基因型是YYmm，②假如后代有一半红果多室和一半黄果多室，则被测验的红果多室的基因型是Yymm.6、为什么说独立分配规律是杂交育种的重要理论基础6、答：因为①独立分配律揭示了异位基因之间的重新组合是生物发生变异的主要来源之一，生物有了丰富的变异类型，就可以广泛适应各种不同的自然条件，有利于生物的进化；②由独立分配定律可知，用于杂交育种的双亲必是纯合体，并能互补，同时可知目标个体在后代的概率，借以确定育种规模，第三可知杂交二代是杂交育种选择的关键世代；③杂种优势利用时，独立分配规律告诉我们：杂种的双亲必须是纯合体；④良种繁育时，它告诉我们必须防杂保纯。
分子数量遗传学和动物分子育种
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数量遗传学方法在优质育种中的应用
数量遗传学方法在优质育种中的应用随着人类生存环境的变化，粮食安全问题日趋严峻。
因此，如何高效地进行作物育种已成为全球粮食安全的重要问题之一。
数量遗传学是一种统计学及数学方法，被广泛应用于作物育种领域，并展现出强大的优势。
本文将介绍数量遗传学方法在优质育种中的应用以及其中的一些具体案例。
1. 数量遗传学方法简介数量遗传学研究的是影响数量特征（如身高、产量等）的基因遗传以及受到环境因素的影响程度。
具体来说，数量遗传学方法用于描述多基因遗传和基因与环境之间的复杂互动，为进一步研究繁殖系统和选择良种提供了理论支持。
2. 数量遗传学方法在作物育种中的应用数量遗传学方法已成为现代作物育种中不可或缺的一部分。
其中，最常用的方法是平衡选择法和群体遗传学方法。
平衡选择法用于确定对产量或其它作物特征的选择所需的理论增益，而群体遗传学方法则用于研究基因变异和群体遗传流动。
3. 优质育种是指以产品品质为重点的作物育种方法。
在作物育种中，产品品质可以包括味道和营养价值等要素。
由于产品品质的评估通常比较主观，因此需要一些特殊的方法支持。
3.1. 品质分析与品质评价品质分析可以根据不同的物理、化学和生物学属性来分析作物质量特征。
品质评价则是对品质分析结果进行评价和分级。
数量遗传学方法可以在品质分析中对相关性和差异进行建模，同时还可以帮助确定影响特定品质特征的基因。
3.2. 品质皮尔逊相关分析品质皮尔逊相关分析是一种基于相关性的分析。
它可以用于评估不同基因间以及基因与环境之间的关联关系。
这种方法可以帮助育种家们更好地理解和细化品质特征的关联关系，并针对不同品质进行更加精准的选择。
4. 数量遗传学方法在稻米育种中的应用稻米因其高度的食用价值而广受欢迎，也成为了许多地区的主食。
稻米品质对于消费者的健康至关重要，也因此被广泛研究。
下面将介绍数量遗传学方法在稻米育种中的应用。
4.1. 大孔率大孔率是影响稻米品质的一个非常重要的指标。
大孔率表示了米粒内部的空洞数量，这些空洞可能会影响稻米的口感和质量。
数量遗传学与种群遗传学
数量遗传学与种群遗传学遗传学是现代生物学中的一门基础学科，它主要研究基因的遗传规律、基因与环境的相互作用以及基因在种群遗传学中的作用等问题。
其中，数量遗传学和种群遗传学是两个重要方向，它们的研究对象分别是个体和种群。
一、数量遗传学数量遗传学是一门研究个体遗传变异及其遗传规律的学科。
它主要探讨遗传变异在种群内的分布与频率，以及在各代之间的遗传效应。
数量遗传学的一个重要概念是基因型与表型之间的关系，基因型是个体的遗传构成，表型是个体在某一环境条件下表现的形态和功能。
基因和环境的相互作用决定了表型的表现。
数量遗传学将个体遗传变异分解为基因频率变异和表型变异，前者引起了不同基因型的比例变化，后者体现为不同基因型在表型上的差异。
数量遗传学的核心思想是遗传变异不仅取决于基因的遗传规律，还取决于遗传变异的性质和环境条件。
数量遗传学的应用广泛，包括人类遗传病、动植物的育种和遗传改良、药物研究和环境污染等领域。
二、种群遗传学种群遗传学是一门研究遗传变异在自然种群中分布、变化、演化的学科。
它关注的是在自然环境下，种群内遗传构成和基因频率的变化、基因流入和基因流失以及随机漂变等因素对遗传结构的影响。
种群遗传学的一大特点是研究对象是整个种群，而不是个体。
研究方法包括遗传标记、群体遗传学和分子生态学等多种手段。
种群遗传学的基本原理是哈代-温德尔定理，它表明在自然选择、突变、基因漂变和基因互作等因素影响下，种群内基因频率的分布和变化过程可以用数学模型来描述。
种群遗传学的应用包括保护生物多样性、种群遗传学监测、种群退化和DNA指纹等各个领域。
例如，在保护物种方面，种群遗传学可以用来评估种群的遗传多样性和遗传结构，为物种保护制定科学依据；在遗传监测方面，种群遗传学可用于追踪潜在的基因流入和基因流失，以及估计种群大小和迎接潜在的环境变化等。
三、数量遗传学与种群遗传学的联系数量遗传学和种群遗传学有许多相通之处。
首先，它们都研究遗传变异及其遗传规律，探讨基因型和表型的关系，探究基因和环境的相互作用。
作物QTL分析的原理与方法
作物QTL定位方法与技术作物QTL定位的方法主要有传统连锁分析、基因芯片 技术和深度学习等。连锁分析通过群体遗传学手段，鉴定两个或多个基因位点 间的连锁关系，进而确定控制性状的QTL。基因芯片技术利用基因组wide的标 记分布，对大量基因位点进行同时检测，高效地定位QTL。深度学习则利用神 经网络等算法，自动化学习和识别数据中的特征，实现对QTL的精准定位。
四、自然群体
自然群体是指在没有人为干预下自然形成的群体，如野生种、地方品种、自然 变异群体等。这些群体通常具有丰富的遗传变异和复杂的遗传结构，对于研究 作物的适应性、抗逆性和产量等性状的遗传基础非常有用。此外，自然群体还 可以用于发现和克隆稀有或特殊的QTL。
五、基于基因组的作图群体
随着基因组学技术的发展，基于基因组的作图群体越来越受到重视。这种群体 可以通过重测序技术获得大量的SNP（单核苷酸多态性）标记，并利用这些标 记构建高密度的遗传图谱。这种图谱可以用于精细定位和克隆QTL，以及研究 基因组中的结构变异和非编码区基因组。
2、QTL分析的具体步骤
（1）数据采集：收集作物的基因型和表型数据。基因型数据可以通过高通量 测序技术获得，而表型数据则可以通过田间试验和室内分析等方法获得。
（2）作图：利用作图软件将基因型和表型数据组装成图，以展示它们之间的 关系。常用的作图软件包括QTL Cartographer、QTL IciMapping等。
原理
1、QTL的概念及定义
QTL是指作物基因组中控制数量性状的基因座位，它们可以通过影响表型变异 来影响作物的农艺性状。QTL通常分为两类：主效QTL和微效QTL。主效QTL是 指对表型变异起主要作用的QTL，而微效QTL则是指对表型变异起较小作用的 QTL。
遗传学：朱军第三版：第13章 数量遗传
对性状表现的效果较微，但各对基因遗传方式仍然服 从孟德尔遗传规律；
同时还认为：
1.各基因的效应相等；
2.各个等位基因表现为不完全显性或无显性，或表现 为增效和减效作用；
3.各基因的作用是累加的。
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P314 由于F1可以产生等数R和r的雌配子和雄配子，当某性 状由一对基因决定时F1可以产生同等数目的雄配子和雌配子， 即：
上图为四个品种(Gl-G4)在３个环境(El-E3)中的产量表现。 不存在GE互作时，4个品种在3种环境中的表现同步提高。 当存在GE互作时，4个品种在各环境中的表现不同。
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品种3和4在环境1中有较高的产量表现，在环境3中却表现较差。 品种1和2在环境1中产量较低，但环境3中却表现良好。 ∴品种3和4：环境1中产量性状基因表现优于其它品种； 品种1和2：产量基因则适宜在环境3中表达。 15/149
数量性状表现的连续性体现在：
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1918年R. A. Fisher发表“根据孟德尔遗传假设对亲 子间相关性的研究”论文统计方法与遗传分析方法 结合 创立了数量遗传学。 1925年著《研究工作者统计方法》一书(Statistical Methods for Research Workers)，为数量遗传学研究提供 了有效的分析方法。首次提出方差分析(ANOVA)方法, 为数量遗传学发展奠定了基础。
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生物界中还存在另一类遗传性状，其表现型变异是 连续的(continuous)，界限不清楚，不易分类，用数字 描述 数量性状(quantitative trait) 。 例如，人的身高、动物体重、植株生育期、果实大 小，产量高低等。
通过对表现型变异的分析推断群体的遗传变异借 助数量统计的分析方法，可以有效地分析数量性状的遗 传规律。
畜禽主要经济性状(肉、蛋、奶)遗传改进育种新技术
产母牛组成的核心群作为胚胎移植的供体，使优 良的遗传种质能迅速扩大。我国在“八五”国家 科技攻关项目中已立项开展奶牛 MOET 育种研究。 （3）“理想猪”和“超级猪”计划从商品猪生产 的要求来看，作为杂交亲本的父系和母系应具有 不同的特点。对理想父系猪的要求是：配种能力
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息的变化，以及建立数量濒危畜禽的报警系统。 最近中国农业大学已完成了按畜禽品种名称或 按省、市、自治区检索牛、羊、猪、禽等国内主 要品种的外形（相片）、数量、分布、生产性能 等计算机软件系统。3.系统工程技术系统工程主 要研究的是“系统”。系统是有组织的或是组织
化了的总体，是由组成这个总体的各个部分（元 素）和部分间的有机联系构成的。下面介绍的虽 然是一些成熟技术的重新组装，但从系统论的思 想出发，各类成熟技术间的有机联系产生了前所 未有的新的效益。（1）优化育种方案以最大经济 效益为目标的优化育种方案的制定，是现代畜禽
点：1.对母系体重的选择要有上下限。这一措施 直接选择了增重的均匀度，间接选择了产蛋性 能；2.对母系产蛋的选择。废除现行的自闭产蛋 箱记录制度，改为按公鸡家系记录产蛋性能，再 根据育种目标确定是否淘汰整个家系；3.对产蛋 性能用“先留后选”的方法代替现行的“先选后
留”方法，提高了选种的准确性。4.初选时间。 改 6 周龄选种为 5 周龄选种，降低了选种后由于 限制饲喂引起的应激作用。5.以入孵蛋的健雏率 选择父系，全面提高了受精率、孵化率和雏鸡生 活 力 。（ 2 ） MOET育 种 计 划 MOET （MultipleOvulationandEmbryoTransfer）育种
性状基因（QuantitativeTraitLocus，QTL）成 为可能，这就要分离和克隆决定数量性状的基 因、研究其结构和功能，最终达到从分子水平上 改良数量性状的目的。二、育种新技术这里讨论 的新技术有三层含义：一是近年来研究出的对从 遗传上改良畜种有明显效果的技术（如用 DNA 多
分子数量遗传学及其在绵羊高繁殖力育种中的应用
为基 础 的标 记 辅 助 选 择 、 基 因 技 术 等 的分 子 育 种 ＿ 。本 文 就 转 ２ ］ 分 子 数 量 遗 传 学 研 究 中 基 因 图 谱 构 建 、 量 性 状 主 效 基 因 的 检 数 测 与 定 位 以及 分 子 数 量 遗 传 学 在 绵 羊 高 繁 殖 力 育 种 改 良 中的 应 用作一综述 。
一
与数 学 相 结 合 形 成 了群 体 遗 传 学 ， 过 它 来 研 究 孟 德 尔 群 体 的 通 遗传 结 构 及 其 变化 ， 即群 体 基 因 频 率 和 基 因 型 频 率 的 组 成 和 变 化 。群 体 遗 传 学 使 孟 德 尔 遗 传 学 由 家 庭 水 平 发 展 到 了 群 体 水 平 ， 数 量 遗 传 学 则 是 群 体 遗 传 学 和 统 计 学 应 用 于 数 量 性 状 的 而 产物 ， 研 究 群 体 数 量 性 状 遗 传 与 变 异 规 律 的 科 学 。分 子 数 量 是
维普资讯
第 ２ 卷 第 ３期 ８源自专论 与综 述 分 子数 量遗传 学及 其在 绵羊 高繁 殖 力育种 中的应用
徐 业芬 ， 家强 胡 东利 ， 牛 ， 李瑜 鑫 强 巴央 宗 ， （． １ 西藏农牧学 院动 物科学 系 ， 林芝 ８０ ０ ；． ６００ ２ 南京农业大学动物科技学 院 ， 南京 ２０ ９） １０５
重 要 内容 。基 因 图谱 描 述 了 基 因 位 点 在 染 色 体 上 的线 性 排 列 顺 序 及 它 们 之 间 的相 对 距 离 。从 广 义 上 讲 ， 因 图 谱 包 括 物 理 图 基 谱 、 传 图 谱 、 达 图谱 及 转 录 图 谱 ； 狭 义 上 讲 ， 因 图 谱 指 物 遗 表 从 基 理 图谱 和 遗 传 图谱 两 种 。物 理 图 谱 （ ｈ ｓ ａ ｍａ ） 用 限 制 性 ｐ ｙｉ ｌ ｐ 是 ｃ 酶切 作 图 、 光 原 位 杂交 、 列 标 记 位 点 、 细 胞 杂 交 细 胞 和 或 Ｋｂ为 图 距 说 明 基 因之 间精 确 距 离 的 图 谱 ； 传 图 谱 （ ｅ ｅｉ ｍａ ） 叫 连 锁 图 遗 ｇ ｎ ｔ ｐ 也 ｃ
数量遗传的名词解释
数量遗传的名词解释数量遗传是一门研究个体数量变异及遗传机制的学科，也是进化生物学中的重要分支之一。
它通过观察和分析个体数量间的差异来探索基因在个体数量变化中的作用。
数量遗传的研究对象既包括自然界中的野生动物与植物种群，也包括实验室中的模式生物，如果蝇、鼠类等。
一、数量遗传研究的背景与意义数量遗传的研究是为了解释物种数量变化的原因和机制。
物种数量的变化涉及许多因素，如自然选择、遗传漂变、基因流动、突变等等。
数量遗传学从基因遗传的角度出发，研究个体的数量变异是否受到基因水平上的调控，并探究基因在个体数量变化中的作用机制，从而为生物多样性保护和物种管理提供理论依据。
二、数量遗传的重要概念与方法1. 基因型与表型基因型是指个体在某一位点上的基因组合，而表型则是个体的可观测性状。
数量遗传研究关注的是基因型与表型之间的关系，如何通过分析遗传基因对表型的影响，从而了解个体数量的变异。
2. 遗传方差与环境方差遗传方差是指个体数量变异中与基因型有关的部分，环境方差则是与环境因素有关的部分。
通过比较遗传方差与环境方差的大小，可以评估个体数量变化中基因与环境对个体数量变异的影响程度。
3. 遗传参数估计为了了解遗传因素对个体数量变异的作用程度，数量遗传学中引入了一些统计方法，如重复测量与分析、各种遗传方差分析模型等。
通过这些方法，研究人员可以估计出遗传参数（如遗传方差、遗传相关等）来描述个体数量变异的遗传组成。
4. 选择实验选择实验是数量遗传学中常用的研究方法之一。
通过在不同基因型个体群体中选择性繁殖，可以探究不同基因型在个体数量变异中的作用。
这种实验可以反映个体数量变化中的选择压力和基因遗传效应。
三、十大经典数量遗传学实验1. 麦吉利细菌实验通过在不同温度下培养大肠杆菌，研究人员发现了头发色突变的麦吉利突变体与胞内色素谷胱甘肽之间的遗传关系，为后续研究提供了重要的实验依据。
2. 麦克洛迪果蝇实验通过选择实验，研究人员发现了果蝇群体中的遗传变异，如雌性翅膀长短的变异，这些变异与环境适应和优势基因的选择有着密切的关系。
动物育种学-第二章-数量遗传学基础
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亲子（父系） 1 0
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2 AA
1 2
祖孙（父系）
1 2
0
1 1
4
0
1 4
2 A
1 16
2 AA
1 4
叔侄（父系） 1
2
0
41 4
0
1 4
2 A
1 16
2 AA
1 4
一般情况
Φ Φ '
2 A
2 D
2
2 AA
2
VG
p2 ()2
2 pq(d )2
q2 ()2
2
2 pq[
d(q
p)]2
(2 pqd)2
VA
VD
(2.7)
若定义A1和A2基因的平均效应值分别为 1
和，2 则有：
12
p qd [ ( p[ d (q
p p)]
(q
p)
A(A2A2 ) 22 2 p[ d (q p)] 2 p
第三节 亲属间相关分析
亲属相关，有两类概念：一是亲属间的遗传相关 二是亲属间的表型相关。
亲属间的遗传相关 是从整体而言的，用亲属
个体的基因来自共同祖先的概率计算，描述亲属间 整体上的亲缘相关程度，与具体的性状没有关系。
数量性状基因座（QTL)
对数量性状有较大影响的基因座称为 数量性状基因座（quantitative trait locus，QTL)，它是影响数量性状的一个 染色体片段，而不一定是一个单基因座。
数量遗传学的发展与动物育种应用(续完)
Ｑ Ｌ ｕｎａ ｖ ａｓｏｉ即数量性状基 因座 ） Ｔ （ ａ ｔｉｅｒ ｔｌ ， ｑ ｔ ｔ ｉ ｃ 泛指影响数量 度 的基 因 ， 常认 为 主效 基 因 的效应 应 在一 个 标准 差 以上 。 通 性状 的基因， 以是单个基因座 ， 可 也可是一个基因簇 。 经典的数量 遗传学是假设数量性状ｆ 阈性状） 或 是由微效多基因共 同决定的 ， Ｑ 啶 位的重要用途是用于标 记辅助选择，具体到每一个『状 ， Ｔ 生 效
国 牧一 禽 鑫 学 蛄占
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ８一
冯 政 刘贵生 ， 华 ， 孙 武华玉 ， 李良华， 书 梅 棋
（ 湖北省农科院动物胚胎工程及分子育种湖北省重点 实验室， 湖北 武汉 ４ ０ ６） ３０４
上期介绍 ： 上期从 “ 正确地 估计动 物群体 的遗传 参数 和个体 育种值 ” 以混合模 型 方程 组理论 和方 法为核心 的育种值 和遗 和“
音。 通过研究这些标记从亲代到子代 的 传递以及它们与某个数量 Ｑ Ｌ Ｔ 数目会变小。 例如当Ｑ Ｌ Ｔ 效应呈几何级数变化时，Ｔ ￣ Ｈ大幅 Ｑ ＬＪ （
性状表现之间的关 系 ， 就可以对影响该 性状 的Ｑ Ｌ 尤其是效应 度减少。一般认为只有Ｑ Ｉ Ｔ， Ｔ 效应ａ ０ Ｓ 时才值得进行定位研究。 ＞．Ｄ ５ 较 大的Ｏ Ｌ Ｔ 进行检测和定位。Ｑ Ｌ Ｔ 检测 和定 位的方法主要有两 ２ ２ 仅 据表 型检 测主 基 因 的方 法 ． ４ 类， 一是标记Ｑ Ｌ￣锁分析法（ Ｔｊ ＿ 也称基 因组扫描）它是用标记连锁 ， 直到现在大多数Ｑ Ｌ Ｔ 的检测都很 困难 ， 仅根据表型资料只能 图谱来检测与标记相连锁的Ｑ Ｌ 由此检测 出的Ｑ Ｌ￣ Ｔ， Ｔ ｆ被称为标 检测巨效基 因， 离分析法被证 明是最有效 的方法 ， 分 对表型数据
育种学名词解释
育种学名词解释1.广义的家畜：是指在人类的控制干预下，能顺利的进行繁殖的、有相当大的群体规模、并有利于人类的经济性状得到充分发展并能遗传下去的家养的脊椎动物。
2.狭义的家畜：仅指属于哺乳纲的驯化动物，属于鸟纲的驯化动物则另称为家禽。
3.物种（species)：是具有一定形态、生理特征和自然分布区域的生物类群，是生物分类系统的基本单位。
是自然选择的产物。
可形成亚种或变种。
4.品种（breed）：是指具有一定经济价值，主要性状的遗传性比较一致的一种栽培植物或家养动物群体，能适应一定的自然环境以及栽培或饲养条件，在产量和品质上比较符合人类的要求，是人类的农业生产资料。
是人工选择的产物。
5.品系（strain,line）：品系是品种的结构单位，它是指起源于共同祖先的一个群体。
它们可以是经自交或近亲繁殖若干代后所获得的在某些性状上具有相当的遗传一致性的后代（近交系），也可以是源于同一头种畜（通常为公畜，称为系祖）的畜群，具有与系祖类似的特征和特性，并且符合该品种的标准。
6.合成系：具有不同特点的几个品系还可以根据生产需要合成为一个新的品系，称为合成系。
7.配套系：是指专门用于杂交生产商品家畜的几个不同的品系，它们是专门培育出的以固定的杂交方式相互杂交的专用品系（如四系配套）。
8.地方品系(local line,local strain)：是指由于各地生态条件和社会经济条件的差异，在同一品种内经长期选育而形成的具有不同特点的地方类群9.单系（monooringinator line)：是指来源于同一头系祖，并且具有与系祖相似的外貌特征和生产性能的畜群。
过去习惯把这种以一头系祖发展起来的畜群称为品系，根据现代的育种观点，品系应该是一种更广泛的概念，严格地讲这种传统意义上的品系已不能代表现代品系的含义，应该称为单系10.近交系（inbred line)：是指通过连续近交形成的品系。
其群体的平均近交系数一般在37.5％以上，也有人主张近交系数应达40％～50％，但近交系数的高低并不是近交建系的目的，关键在于能否在系间杂交时产生人们所期望的杂交效果。
《数量性状遗传》课件
遗传模型构建方法
遗传力模型
通过构建遗传力模型，分 析数量性状的遗传变异程 度，并估计遗传力和相关 参数。
遗传相关模型
通过构建遗传相关模型， 分析不同数量性状之间的 遗传相关控制的群体遗传现象， 通过混合模型进行基因型 和环境交互作用的分析。
数量性状遗传在自然界中广泛存在，如人的身高、 体重、智力等都属于数量性状。
数量性状遗传的特点
数量性状遗传具有连续变异的 特点，即在一个群体中，个体 的表现型值可以连续变化。
数量性状遗传受多个基因位点 的影响，这些基因位点通常具 有微效作用，即每个基因位点 对表现型的影响较小。
数量性状遗传还受到环境因素 的影响，环境因素可以影响个 体表现型值的变异范围和分布 。
数量性状遗传在动物育种中的应用
生长速度
通过研究动物生长速度的数量性 状遗传，育种家可以培育出生长 快速的动物品种，提高养殖效益
。
繁殖性能
通过选育具有优良繁殖性能的数 量性状基因，可以提高动物的繁
殖效率，加速品种改良进程。
抗病性
通过研究动物抗病性的数量性状 遗传，育种家可以培育出具有较 强抗病能力的动物品种，降低养
利用新一代测序技术和遗传资源发掘，精细定位和克隆控制数量性状的基因或基因组区域 。
解析数量性状基因的互作网络
研究基因之间的相互作用关系，解析数量性状形成的复杂网络调控机制。
探索表观遗传修饰对数量性状的影响
研究DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传修饰对数量性状表达的调控作用。
加强数量性状遗传与其他学科的交叉研究
03
数量性状遗传分析方法
统计分析方法
01
02
03
方差分析
通过比较不同群体或处理 组之间的变异程度，确定 数量性状是否受遗传控制 。
(word完整版)遗传育种新技术在猪育种中的应用
遗传育种新技术在猪育种中的应用摘要:随着分子生物技术及分子遗传学科的发展,养猪行业从传统的表型数量遗传育种向分子标记，基因组选择育种方向发展,本文就传统育种技术与分子遗传育种进行比较,同时就分子遗传标记育种在猪育种中的应用进行综述。
1、猪遗传育种常规技术育种技术在现代化养猪企业中占据举足轻重的作用，行业里通俗的说法是一种二病三营养，简要的说出了育种在养猪生产环节中的作用。
目前我们国家养猪行业是以洋三元为主,即杜洛克公猪配长白和大白杂交的母畜后代.传统的育种目标经历了从脂肪型到瘦肉型的转变，从纯种培育到专门化品系和配套系培育的转变.育种目标考虑的两个主要方面：一是提高种群生产性能的遗传潜力，二是如何最大可能地实现这些遗传潜力。
从降低养猪生产成本、提高产品数量和质量的商业角度考虑，目前猪育种的主要目标仍是提高生长速度、繁殖性能、产肉量及适应性。
常规的育种技术手段主要是按照数量遗传理论来进行的.通过后裔测定，对种猪个体生产性能的测定,其中包括了体尺、生殖性状、背膘厚、生长速度以及料肉比等，结合血缘关系，按照BULP方法进行遗传育种的估计,结合综合指数的高低进行优秀个体种猪的选留.这种育种方法在配套系及专门化品系的培育过程中起到了很大的作用,但是这种方法也有不足的地方，一方面时代间隔较长，遗传进展慢，另外一方面对那些遗传力低的性状选育效果不理想.随着分子生物学、分子遗传学等学科的发展，给传统的猪育种也带来了新的契机。
2、目前新的育种技术进入21世纪以来，生命科学有了长足的发展，以人基因组测序结束进入后基因组时代和体细胞克隆为标志，已经向人类展示了生物技术的魅力，对猪遗传育种也产生了深远的影响，诸如在育种目标、选择性状、遗传评估方法和整个繁育体系方面,能够更加高效率地按照人类意志定向改变猪生产类型、提高生产效率。
从20世纪90年代起，分子遗传标记研究迅速发展，2000年人类基因组框架图构建完成，大大带动了猪基因组计划研究的进展.随着与猪重要经济性状相关的一些主基因及数量性状位点（QTL）的发现和定位，猪育种开始进入分子育种与常规育种技术融合使用的新时期。
动物育种中数量遗传学与分子遗传学的相互作用
效 。例 如 ： 鱼 体 内 引 人 生 长 激 素 基 因 ， 鱼 的 生 长 量 增 加 在 使 了 ｌ 倍 ； 霉 素 原 始 品系 经 Ｘ 射 线 和 紫 外 线 的 照 射 ， 因 突 １ 青 基 变 ， 生 优 良品 系 ， 霉 素 效 价 成 百 倍 提 高 。 产 青
３ 数 量 遗 传 学 及 分 子 遗 传 学 相 互 渗 透
研 究 内 容 是 要 解 决 育 种 的 实 际 问题 ： 何 选 种 、 何 选 配 。 如 如
通 过 统 计 方 法 对 整 理 过 的数 据 进 行 分 析 ， 计 出遗 传 参 数 、 估 配合力 ， 而确定选种 、 配方案 。 进 选 数量遗传学 自 １ 世纪 ９ ９ Ｏ年 代 形 成 以来 ， 今 已 近 一 个 距 世 纪 了 。 １ ０年 来 ， 线 性 模 型 为 基 础 的 数 量 遗 传 学 逐 渐 完 ０ 以
首 先 ， 随 着 我 们 要 解 决 的 问题 的多 样 性 ， 量 遗 传 学 伴 数
是 在 不 断发 展 的 ， 估 计 各 种 参 数 的 准 确 性 也 越 来 越 高 ， 其 以
分 子 遗 传 学 准 确 。 因 此 ， 动 物 育 种 方 面 ， 些 人 只 关 注 分 在 这
子 遗 传 学 手 段 的 改 进 与 应 用 ， 忽 略 了 数 量 遗 传 学 。在 此 ， 而 笔 者 提 出 了 自 己 的 观 点 ： 现 阶 段 ， 量 遗 传 学 和 分 子 遗 传 在 数
生物统计学方法对群体的某种数量性状进 行随机抽样测 量 ， 计 算 出 平 均 数 、 差 等 ， 在 此 基 础 上 进 行 数 学 分 析 。 它 的 方 并
我 们 应 当注 意 ， 数量 遗传 学 的 理 论 是 建 立 在 Ｐ —Ｇ＋ Ｅ —
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" Example REML-1: Incomplete block analysis (from Cochran & Cox, Table 10.3, p. 406) " "Analysis of incomplete block design with the following models:" VCOMPONENTS [FIXED=Treats] RANDOM=Reps/Blocks CALCULATE Log = LOG(Yield) REML [PRINT=components,effects,means,stratum,v cov,monitor; PSE=diff; \ PTERMS=Reps/Blocks; METHOD=Fisher; MAXCYCLE=2] Yield,Log; SAVE=Syield,Slog
LSD least significant difference
多点的分析
One-step analysis 用单点试验的原始数据 可以假设每个点的误差相同或不同 Two-step analysis 用单点试验矫正过的数据 使用每个点估计的误差 得到每个待测材料的平均表现和稳定性 均值 GxE Stability index
合分析， 可以进行简单的方差分析
大规模大田试验的设计
国外育种的常用设计 完全区组或不完全区组试验 低级试验 – 不完全区组试验 (lattice, alpha design)
多点 每点一次重复 2-4行区 多点 每点2-4次重复 4行区
高级试验 - 完全区组试验 (RCBD)
大规模大田试验的设计
国内目前的常用设计 间比法 （每隔一定的小区放置一个或多个对照） 低级试验
多点 每点一次重复 2-4行区 多点 每点2-4次重复 4行区
高级试验
地点 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海 上海
" Example S-C-301: Randomized Block Design" " Two treatment factors, and replications forming blocks. FACTOR Sample - sample size (0.25g or 1.00g) FACTOR Permanga - inclusion or not of the permanganate-peroxide clarification step (With or Without B)." TREATMENTS Sample*Permanga BLOCKS Block "Analysis of Variance" ANOVA [FPROB=yes] Concn
GID H1313687 H1313692 H1313680 H1313685 H1313682 H1313679 H1313681 CK1 H1313675 H1313686 H1313677 H1313676 H1313683 H1313690 H1313684 H1313678 H1313691 H1313688 H1313689 CK2
Donghui Ma VSNi Ltd. May 2014 CAAS Training
从一个简单的试验开始
Danish geneticist Wilhelm Johannsen
Johannsen studied common beans in 1903.
从一个简单的试验开始
从一个简单的试验开始
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
小区粒重（ 含水量 kg) % 3.88 14.1 4.75 17.8 5.5 19.3 5.76 18.8 4.58 17.9 4.89 15.9 3.42 16.9 8.4 17 4.94 17.8 4.79 23.1 5.28 18.5 4.71 17.9 4.9 16.5 4.59 17.4 6.18 19.2 6.13 18.6 7.19 20 5.76 19.4 5.11 21.5 6.97 19.2
从一个简单的试验开始
遗传力的定义
一般的试验在两种极端情况之间 Phenotype (P) = Genotype (G) + Environment (E) + Error. Var(P) = Var(G) + Var(E) + 2 Cov(G,E) + Var(Error)
遗传力（broad-sense heritability）的定义：
2
2 2 3ห้องสมุดไป่ตู้3 3 3
Without B
With B With B Without B Without B With B With B
1.00g
0.25g 1.00g 0.25g 1.00g 0.25g 1.00g
39.5
23.2 24.2 45.2 33 24.8 22.2
不完全区组的试验分析
组合 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA
排
小区
重复
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
带有缺失值的试验数据分析
Mixed Models
Block! 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 Permanga! Without B Without B With B With B Without B Without B With B With B Without B Without B With B With B Sample! 0.25g 1.00g 0.25g 1.00g 0.25g 1.00g 0.25g 1.00g 0.25g 1.00g 0.25g 1.00g 23.2 24.2 45.2 33 24.8 22.2 38.6 27.2 24.6 43.1 Concn
间比法试验的分析方法
在同一行比较待测品种的性状与对照（或多个对照的均值）
的差异
没有统计上的显著性分析， 绝对差异的大小决定了选择的
品种
CV 只能粗略的用sd/mean 来估计， 国内的试验CV一般在
10-20 (对比国外同类试验，CV可以控制在5以内）
多点的试验分析采用待测材料相对对照的相对均值进行综
Blocks! 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 Reps! 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Treats! 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 1 6 11 16 21 2 7 12 17 22 3 8 13 18 23 4 9 14 19 24 5 10 15 20 25 Log 1.791759 1.94591 1.609438 2.079442 1.791759 2.772589 2.484907 2.484907 2.564949 2.079442 2.833213 1.94591 1.94591 2.197225 2.639057 2.890372 2.772589 2.564949 2.564949 2.639057 2.639057 2.70805 2.397895 2.639057 2.639057 3.178054 2.564949 3.178054 2.397895 2.079442 3.044522 2.397895 2.639057 2.397895 3.135494 2.772589 1.386294 2.484907 2.484907 2.484907 2.833213 2.302585 3.401197 2.197225 3.135494 2.70805 2.70805 3.091042 2.772589 2.944439 Yield 6 7 5 8 6 16 12 12 13 8 17 7 7 9 14 18 16 13 13 14 14 15 11 14 14 24 13 24 11 8 21 11 14 11 23 16 4 12 12 12 17 10 30 9 23 15 15 22 16 19
BLUEs and BLUPs
Fixed effect的估计是BLUEs random effects 的预测是BLUPs
KPIs
CVs
Heritability
Design Efficiencies Variance component of genetics
Variance components of Experiment Error
完全区组试验分析
ANOVA
Block! 1 1 1 1 2 Permanga! Without B Without B With B With B Without B Sample! 0.25g 1.00g 0.25g 1.00g 0.25g Concn 39.5 38.6 27.2 24.6 43.1
选择育种
西方育种团队中每个成员需要处 理的小区数目变化