黄俊
不同遗传群体之间的差异
2022-10-11 21:08
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不同遗传群体之间的差异

利用性状具有显著差异的两个亲本进行杂交,再通过自交、回交或者其他方式来构建家系群体。家系群体按照遗传稳定性划分可分为暂时性分离群体和永久性分离群体。本质是永久群体植株是纯合子性状不发生分离;临时群体植株杂合子性状发生分离。


永久群体类型

DH(doubled haploid)群体

应用花药培养构建的DH群体,其本质是将配子基因组进行染色体加倍。由于遗传上的纯合性,可永久继代保存,适于进行各种持续性研究,而且遗传干扰少,DH群体中每一株系基因型明确,均为纯合型,排除了上位性作用和显隐性关系。作为永久群体,DH群体可在不同的环境中生长,便于重复试验,产量性状的调查和品质性状的测定准确,既能提高QTL定位的准确性,也能揭示QTL与环境的相互作用。

 

NIL(near isogenic lines)群体

利用合适的双亲进行杂交获得F2群体, 再利用F2群体单株与受体亲本进行多次回交(回交四次背景回复率获得96.87%)和多次自交,获得BC4F3以上群体,此时的重组群体具有很高的背景回复率且含有目标QTL区间,一般采用分子标记辅助育种技术加速获得近等基因系群体。NIL群体可以将多个QTL位点分解成单个孟德尔遗传因子,将数量性状转化为质量形状,从而可以对主效QTL进行精细定位和图位克隆。

 

RIL(recombined inbred lines)群体

利用合适的双亲进行杂交获得F2群体,F2群体不同个体连续自交或同胞交配,目的是使家系个体基因型达到纯合,属于永久性定位群体;一般采用单粒传法创制RIL群体,群体分离比为1:1。自交6-7代以上的群体,其纯合度越高,作图效率及精度越高。


MAGIC(Multiparent Advanced Generation Inter-Cross)群体

MAGIC群体构建的策略是成对杂交,首先利用两个亲本进行杂交获得杂交F1代,另外两个亲本进行杂交获得F1代,再将两个二元F1之间进行杂交产生四元F1,杂交组合的F2进行单株选择(含有目标性状),以单粒传的方式一直种到F7代。最终抛弃性状不好的株系,这样可以获得F7代MAGIC家系。

 

MCC-NAM(Mini-Core Collection – Nested Association Mapping) 群体

MCC-NAM由中国农业大学先后历时7年建成,是一件高效发掘水稻复杂性状新基因和开展水稻全基因组选择育种研究的利器. 该群体由200多个组合的2万5千多个重组自交系纯系组成,通过高度代表性和多样性的水稻微核心种质与两个共同亲本杂交,后经单粒传自交至少7代获得. 这套MCC-NAM群体拥有纯合稳定和高质量的基因型,具有丰富的组合类型、高度的多样性和高精度的重组交换,克服了水稻种质和品种资源中群体结构强、基因组LD长的缺陷,可结合亲本时空多组学分析(转录组、代谢组、表观组、互作组和蛋白组等),是水稻复杂性状基因发掘、遗传基础解析和基因组选择育种等研究及开发的理想群体.

               

临时群体类型

BC (back crossing)群体

常用于作图的回交群体是回交一代,也就是BC1群体。其缺点是同样不能长久保存。但优点是BC1群体中只有两种基因型,它直接反映了F1代配子的分离比例,因而BC1群体的作图效率高,这也是它优于F2群体的地方。

 

F2群体

该群体是最常用的作图群体,也是初级定位群体。其优点是群体容易构建。其缺点主要有两个:一是存在显性杂合基因型,无法识别显性纯合和杂合基因型,会降低作图的精度(可通过扩大群体规模而降低作图误差);二是不易长久保存,如果需要保存则只能通过无性繁殖或者F2单株的衍生系(一般使用F3随机单株混合来代表F2单株)。

F2:3衍生群体

每个F2代植株自交又产生的各自的F3群体.

 

自己对不同群体构建方面还存在一些困惑,比如每个群体合适的大小,以及亲本该怎么选择,表型数据怎么有效获得,数据怎么进行统计学分析等等问题。本人在作物遗传育种方面是一枚小白,希望每天的学习能够让自己成长。

 

 

 

参考:扒一扒遗传分析中群体那些事儿,https://blog.sciencenet.cn/blog-1094241-1093008.html

     构建遗传图谱---作图群体如何选择?https://www.omicsclass.com/article/814

陈 峰等,水稻DH群体的构建及其特征分析,山东农业科学,2009,1:23—26

韩忠民. 基于种质资源群体与MAGIC群体的水稻抽穗期遗传分析[D].华中农业大学,2017.


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