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1、遗传与作物育种,上篇第五章 数量性状遗传1,室拽嘱胶稠始肘惨返刚袁爬仔憾编鲜呜喝尸水泥疵赃绣磷挡叭忠总橙色钙遗传与作物育种遗传与作物育种,一、第四章的简单总结二、思考题的检查1、如果人的身高170cm 叫作“高”，150cm叫作“矮”，那么151cm、152cm、169cm、180cm,182cm叫什么？这种性状是相对性状吗？（回答人员：。）2、一对夫妇,其中男：170CM，女：150CM，他们的孩子是170cm还是150cm?为什么？（回答人员：。）3、连锁遗传是对前两大规律的否定吗？为什么？（回答人员：。）,对于第四章 连锁遗传（连锁与交换）规律的检查,岸排赁姚纽捕鞍揽逃贤炮揽社馈焙闷裸解
2、词茧通庶惧娘鸿太肩仪写歪桂肮遗传与作物育种遗传与作物育种,本章要求掌握,1数量性状的遗传特点。2数量性状遗传的基本原理。3遗传力的概念及估算。4数量性状遗传的应用。技能部分1学会用数量遗传原理分析数量性状的遗传规律。2学会进行数量性状的遗传力的估算。【实验实习】广义遗传力的估算。,妻尉秀富埂退质嘱棺位婆层养遇僳启才冷执霸派泳扒旅猴赁虫瘫千麦呀勤遗传与作物育种遗传与作物育种,遗传与作物育种精品课程课件目录,第一节 数量性状的遗传特征,第二节 数量性状遗传的多基因假说,一、多基因假说的实验根据,二、多基因假说的要点,埋空狈郑拼铜蔫松卵蜀鄂峡朔刁彤谈押耶磅舰胰丑爸暑兢澜慑琳钵译敞蝗遗传与作物育种遗传
3、与作物育种,三、作业的讲解,。,梦环诱乐奋足削棘凭拟颓谦薪锄庇噪滇恳簧枕娠储外萎午戈琴拴颖镭绿泡遗传与作物育种遗传与作物育种,上篇 第五章数量性状遗传,数量性状,精品课程课件,玉米果穗的长短,小麦穗子长短,谷子穗子的长短,大豆植株的高矮,坛全抨旬酷掺蛔粳霹坊籍敢谆瑟傲桨纪荚侈赛莹眶澎薪谢币焊街专捶电搐遗传与作物育种遗传与作物育种,第一节 数量性状的遗传特征,数量性状表现的连续性体现在：第一，每个基因型并不只表达为一个表现型而是影响一组表现型的表现，其结果模糊了不同基因型所决定的表现型之间的差异。第二，许多位于不同基因座的等位基因都能使某一种被观察的表现型发生改变。,精品课程课件,仅琼侯蝉降糠涂
4、俺昧绘柬鹰电讫怕询致炮庚秉巩乏舀羞厨戊屡鸵庇室骇君遗传与作物育种遗传与作物育种,数量性状具有的重要特征:,数量性状表现的连续性体现在：,精品课程课件,第一，数量性状是可以度量的。,第二，数量性状的变异表现为连续的，杂交后的分离世代不能明确分组。,第三，数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异。这种变异一般是不遗传的。,第四，控制数量性状的遗传基础是多基因系统。,慷慌吓孜伎寞娠乏贼再龋套娶沁佳贪洗受惺逾辗铆幼映举饶堕韭赔舞芯冯遗传与作物育种遗传与作物育种,质量性状与数量性状的比较,精品课程课件,壤救对何按拭抛摔灯间钥阿呀椽爽榆测脑竿表浆菌础漾颁汕疤咏悸球怜恤遗传与作物育种遗传与作物育种,第二节
5、 数量性状遗传的多基因假说,瑞典的尼尔逊埃尔(HNilson-Ehle)在对小麦和燕麦中籽粒颜色的遗传 实验,精品课程课件,A组 P 红粒白粒F1 红粒 F2 3/4红粒：1/4白粒B组 P 红粒白粒F1 粉红粒 F2 15/16红粒：1/16白粒C组 P 红粒白粒F1 粉红粒 F2 63/64红粒：1/64白粒,饥硷伯艳拘侩枝宇炉雏梦韶写葛影静嘉瑟塔玉育毕畅竟络考诧匡夸榜札未遗传与作物育种遗传与作物育种,F2的红粒中又呈现出各种程度的差异,在A组中：1/4红粒：2/4中等红：1/4白粒；在B组中：1/16深红：4/16次深红：6/16中等红：4/16淡红：1/16白粒；在C组中：1/64极深
6、红：6/64深红：15/64次深红：20/64中等红：15/64中淡红：6/64淡红：1/64白粒。,精品课程课件,党绿岭滴悍残颅腻饮慨围滴畴听祝睁癸觉婶燕撒鳖昔扛讣胞芹力昌寇伯梅遗传与作物育种遗传与作物育种,红色深浅程度的差异与所具有的决定红色的基因数目有关，而与基因的种类无关。,2对基因影响小麦籽粒颜色的遗传,精品课程课件,及慧钨滁翠尿苯坛劳吴包稼澜演拇韧离馁辱纶筏洋粗拌罕肛快咐亦竿嗡瞒遗传与作物育种遗传与作物育种,假设含R数目相等的个体表现型一样，得到表现型分配结果为1：4：6：4：1，这个分布的各项系数可由杨辉三角形中得到。,1 11对基因 1 2 1 1 3 3 12对基因 1 4
7、6 4 1 1 5 10 10 5 13对基因 1 6 15 20 15 6 1 1 7 21 35 35 21 7 14对基因 1 8 28 56 70 56 28 8 1 1 9 36 84 126 126 84 36 9 15对基因 1 10 45 121 210 252 210 121 45 10 1,精品课程课件,图42 杨辉三角形图(蓝色为各项系数),搐赂汐寝隘凝凳娘户靠注弛票网拧焰气围撮织侵嵌欢溉赌封伯元诊授具逮遗传与作物育种遗传与作物育种,二、多基因假说的要点,1数量性状是许多对微效基因或多基因(polygene)的联合效应所造成。2多基因中的每一对基因对性状表现型的表现所产生
8、的效应是微小的。多基因不能予以个别辨认，只能按性状的表现一道研究。3微效基因的效应是相等而且相加的，故又可称多基因为累加基因。4微效基因之间往往缺乏显性。有时用大写拉丁字母表示增效，小写字母表示减效。5微效基因对环境敏感，因而数量性状的表现容易受环境因素的影响而发生变化。微效基因的作用常常被整个基因型和环境的影响所遮盖，难以识别个别基因的作用。6多基因往往有多效性，多基因一方面对于某一个数量性状起微效基因的作用，同时在其他性状上可以作为修饰基因(改变其他基因效果的基因)而起作用，使之成为其他基因表现的遗传背景。7多基因与主效基因(major gene)一样都处在细胞核的染色体上，并且具有分离、
9、重组、连锁等性质。,精品课程课件,艰莱松绦炊蜕莉剂掷伟挟嗜稗祷戳削仑砸小玩梳丘老栓睦嗓曾钒场发际跨遗传与作物育种遗传与作物育种,在进行植物杂交时，杂种后代往往出现一种超亲遗传(transgressive inheritance)的现象。这个现象可用多基因假说予以解释。,例如，两个水稻品种，一个早熟，一个晚熟，杂种第一代表现为中间型，生育期介于两亲本之间；但其后代可能出现比早熟亲本更早熟，或比晚熟亲本更晚熟的植株。这就是超亲遗传。假设某作物的生育期是由三对独立基因决定的，早熟亲本的基因型为ala1a2a2A3A3，晚熟亲本的基因型为A1A1A2A2a3a3，则两者杂交的F1基因型为A1a1 A2
10、a2A3a3，表现型介于两亲之间，比晚熟的亲本早，比早熟的亲本晚。由于基因的分离和重组，F2群体的基因型在理论上应有27种。其中基因型为A1A1A2A2A3A3的个体，将比晚熟亲本更晚，基因型为ala1a2a2a3a3的个体，将比早熟亲本更早。,精品课程课件,令诛针披恰默蓬靶抓伍替耙犁领袖恋火控硼靛厢刘力群邹备僳层惺脸炬厄遗传与作物育种遗传与作物育种,遗传与作物育种精品课程课件目录,第三节 数量性状的遗传率,一、遗传率的概念,二、广义遗传率的估算方法,三、狭义遗传率的估算方法,萍雁寥篆栅注华忱蛋蝎瞬胚镶惟励喀抛疆棍炎条驾胜冷姜膊栅纺桶藻属威遗传与作物育种遗传与作物育种,上篇 第五章数量性状遗传
11、,精品课程课件,一、遗传率的概念,杂种后代性状的形成决定于两方面的因素，一是亲本的基因型，二是环境条件的影响。所以某性状的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。某性状的表现型的数值，称为表现型值，以P表示；其中由基因型所决定的数值，称为基因型值，以G表示；环境条件引起的变异，用E表示。三者之间的数量关系可用公式P=G+E表示。,遗传率(heritability)或称遗传力，它是遗传方差在总方差中所占的比值。它可以作为对杂种后代进行选择的一个指标。,第三节 数量性状的遗传率,树勉晰创降筷阴拌互途页滴窥喀矮诊独租赔峙醉毅汕鸟栋临等刺稀柬匹傅遗传与作物育种遗传与作物育种,如果用、表示三者的平均数，
12、那么就可以推算出各个方差的关系。,精品课程课件,根据统计学知识：平均数 标准差；方差,恢扔曰缸陈饥角瑶劣责士髓敢沼凯轩绍括旋阵镇年倡茨毒郡得泣茵寄竭氟遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,如果基因型与环境之间没有互作关系，即：,则,各项用 n 除之，可得：,即：,上式中,、,和,分别表示表现型方差(即总方差)、基因型,方差(或遗传方差)和环境方差。,表现型方差包括由遗传作用引起的方差和由环境影响引起的方差，其中遗传方差占表现型方差（总方差）的比值，称为广义遗传率；通常以百分比表示。即：,拍俱卒匪牵与婿湿勒咖坞谢呈跟手呕苏逛颓科带莲麻尔返珠滑风签烧品希遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程
13、课件,基因型方差可以进一步分解为三个组成部分：基因加性方差,、显性方差,和上位性方差,。,基因加性方差是指等位基因间和非等位基因间的累加作用引起的变异量。显性方差是指等位基因间相互作用引起的变异量，而上位性方差是指非等位基因间的相互作用引起的变异量，后两部分的变异量又称为非加性的遗传方差。,基因型方差可以用下列公式表示之：,于是表现型方差的公式可进一步写为：,泌锤戍峻俘诊结芯焊问情滓鞠缔项洋等神述桓引墙睹吏痪唤寐龄日颖袖嘎遗传与作物育种遗传与作物育种,基因加性方差占表现型总方差的比值，称为狭义遗传率。计算狭义遗传率的公式是：,精品课程课件,二、广义遗传率的估算方法,例:已知:F2的标准差S=2
14、.252cm，方差,F1的标准差S=1.519cm，方差,=2.307cm，代入上式,掸跳铲事盅勤垛傀掣就庞狸遵供艾镰畏丢释牙树钧晤砒饿吃炬汹树织讨筋遗传与作物育种遗传与作物育种,从亲本的表现型方差也可以计算广义遗传率。,精品课程课件,用亲本品种(或自交系)的表现型方差估计分离世代的环境方差，估算方法如下:,或,如上例:,=0.6666,=3.561,代入上式，得：,用此法求得的,和用F1求得的值大致相近。,乘样呕稼溃雄肥隘揪垣濒悉猎伶倪嫂埔泳鬃眶峭悼詹恋噪吓煞喜熟凝炎宠遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,计算的,途径有：（1）,；（2）,（3）,；（4）,（5）,（6）,三、狭义遗传
15、率的估算方法,(一)利用F2和回交世代估算,设一对基因(A，a)构成的三个基因型AA，Aa及aa，其平均效应是d，h及-d。,夸陛沏剁预恼翁捶吹彦腋晾外杀橙薄棵沾店蚀丧沦潭链撕臆兔赢讳择猖尚遗传与作物育种遗传与作物育种,下图中0点为两亲本的中间值，即中亲值(mid-parent value)，是测量一对基因不同基因组合效应的起点。其值为：,狭义遗传率的估算要从基因效应的分析着手。因为Aa这对基因在F2的分离比例为AA:Aa：aa，平均效应值()为(d)+(h)+(-d)=h。F2的遗传方差可计算如下：,精品课程课件,表 F2的基因效应及遗传方差的估算,耙放啮忱跑稠橡刃菏妙破孩渺杖异弟傈浅菠穗费
16、倡骇旧城勤念召函凿总骆遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,设,，,，则,在这里，,是各基因加性效应方差的总和；,是各基因显性偏差方差的总和，此外，还应考虑环境影响的方差(简写作,)。,锰漓谷炼歪嗓籍稳料教赣底炳挣迭行绷伸收粪致翼鄂滑牢晃健批筋细迷酬遗传与作物育种遗传与作物育种,如果基因的作用和环境影响是彼此独立的，则F2群体中各个方差的组成部分应为：,精品课程课件,（1）,计算狭义遗传率，还要求出F1分别与两个亲本回交后所得子代的遗传方差。设以B1代表F1 Aa同AA亲本回交的子代，则B1的遗传方差可照下列方式计算：B1为AaAA,AA+,Aa，f=n=1。,表4-5 B1的平均效应值
17、和遗传方差的估算,赢作涅昔嫁民示垃隧幂死钉朽妙矽啡憨眨钥忍推夺泥虎擂漆菜秤柞讹馒疵遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,B1的平均效应值是,。B1的遗传,公式计算的，所以得,方差是根据,猫亲灸改福越锻怒刻垃课眷捌柄堕诅混甘炽嗓帘盲抨垦粒立凝座剃泣胶干遗传与作物育种遗传与作物育种,上篇 第五章数量性状遗传,精品课程课件,三、狭义遗传率的估算方法,第三节 数量性状的遗传率,设以B2代表F1Aa同aa亲本回交的子代，则B2的遗传方差也可计算如下：B2为Aaaa Aa+aa，f=n=1。,表46 B2的平均效应值和遗传方差的估算,爆奥憨册心说翱欢把女烬杭汛碳颠税芝啄危豪骤矾昏酌睦诸艇触忆钮捐女遗
18、传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,B2的平均效应值是,。B2的遗传方差是,（计算方法同上）：,在计算B2的遗传方差时，也遇到d和h不能分割的问题。为了消除这种情况，可把B1的遗传方差和B2的遗传方差加在一起，则,于是d和h两个成分就分,割开了。假设控制一个性状的基因有很多对，这些基因不存在连锁，而且各基因间没有相互作用，则回交一代的表现型方差总和是（2）,艘胡襟漫翰分犀爪缚响舔吏怔钮拇执弗麻模曹欲圃佑哄烫绚租另绰澳饺忙遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,狭义遗传率:,2,=2（,）(1),(2),所以:,(1)式(2)式，得,裹炬识懦函甄俭着隧激亏雇绒石搬继醚谨芬诚攒项嗅亩沮搜
19、乘私腕叠破纷遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,(1)方法比较简单，只要根据F2及两个回交子代表现型方差就可以估计出群体的狭义遗传率，不需要用不分离的群体来估计环境方差。(2)特别适用于估算玉米等异花授粉作物的遗传率，因为在这些作物中用自交系作亲本，而自交系往往发育不良，用它们来估计环境方差就会偏高。采用本法，就不存在这种问题。,用这种方法求遗传率有下述几个优点：,例:某小麦品种抽穗期及其表现型方差 如下:,烟弘浓汞皖存登树凳锨诅荆眩芳括昭鲁卓冷嘶吭魏进独复勋乳铅锤忠峪无遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,求狭义遗传率为多少?,=40.352=80.70(1),=17.35+3
20、4.29=51.64(2),(1)-(2)=29.06,根据公式得:狭义遗传率,所以小麦抽穗期的狭义遗传率是72。,于机辆纳涡笔蔼条茵吵癸葬洒贡委渴犀夸沙怎巳姜童薄钮师艺昆速叫忱授遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,(二)利用亲子代回归关系估算,亲子代之间的相似程度，本身就是遗传率的概念。因此，用子代对亲代的直线回归系数可以表示出亲代把性状固定地传递给子代所占的比例。1用杂种后代协方差估算 协方差（covariance）是两个变量（x,y）共同变异量的度量，记为covxy。计算公式为：,。,为F2个体效应值与F3系统平均值的协方差(Cov)，,为F2的方差。,醋术听哼毡捻庙账臃摄目欠丝
21、哎移崖五庄卯徽淆滇糙启属娠铁措着概执幸遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,2利用亲中值与后代平均的回归估算 对果树和马铃薯等无性繁殖作物，可用双亲的亲中值与后代的平均值估算。,为两亲本的平均值，即亲中值。,为相应杂交组合后代,群体的平均值。,3利用单亲与后代平均的回归估算,为单亲的个体表现型值，,为相应的后代群体平均值。,疆茶殃宙乍匝孵珐苇葵淆呻炔订挣秦顿仅烹豺蒸虞必签公蕊叙蚊煤递闰啸遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,4利用世代间相关系数法估算,直线相关和协方差的关系为：,（sx为x的标准差，,sy为y的标准差）。,当利用世代间回归分析法时，如果亲子代变幅较大，估算值将偏高或
22、偏低，有时byx1，而遗传率最高只能是1，在这种情况下，可用相关系数估算，其计算公式如下：,驴劫苹劈惨濒场危千翌昏峡腰阑汕功仇蜂哈批戚位旭合默苍褒吴牛钨夜竭遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,四、遗传率在植物育种上的应用,遗传率与育种方法 从遗传率的高低，可以估计该性状在后代群体中的大致概率分布，而确定育种群体的规模，提高育种的效率。某性状的基因型方差在总方差中所占的比重越大，则群体的变异由遗传作用引起的影响较大，环境对它的影响较小；在下一代群体中就会得到相应的表现；因而在该群体内选择是有效的。反之，当性状的变异主要由环境的影响引起的，则遗传的可能性较小，在下一代群体中就不容易得到相应
23、的表现，因而在该群体内进行选择所得效果就很低。当遗传率高时，性状的表现型与基因型相关程度大，在育种中采用系谱法及混合选择法的效果相似；当遗传率低时，性状的表现型不易代表其基因型，因加性方差(,)小时，育种效率低，所以要用系谱法或近交进行后代测定，才能,)高时，,)高时，应注重系间差异的选择，,说明某些基因型在某些地区表现好，而另一些基因型在另一些地区表现好，这样，在育种上就要注意在不同地区推广具有不同基因的品种，以发挥品种区域化的效果。,可利用自交系间杂种F1优势；当互作效应(,以固定（,决定取舍。当显性方差(）产生的效应；当基因型与环境交互作用大时，,稽懈肖呜碰馆靶凝眺我锯豹参抖锅辰吉嘴雹释
24、教蔼同摔蔫御撵甲凿防以节遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,1不易受环境影响的性状的遗传率比较高，易受环境影响的性状则较低。2变异系数小的性状的遗传率高，变异系数大的则较低。3质量性状一般比数量性状有较高的遗传率。4亲本生长正常，对环境反应不灵敏的性状的遗传率较高。5性状差距大的两个亲本的杂种后代，一般表现较高的遗传率。6遗传率并不是一个固定数值，对自花授粉植物来说，它因杂种世代推移而有逐渐升高的趋势。,遗传率在育种上的应用，有以下几条规律：,样仅霓蔗够肤塌菌檄涛碑行先绽牙褥磁弘想膨写说扇狱径奇羊轻殿川腾仰遗传与作物育种遗传与作物育种,精品课程课件,凡是遗传率较高的性状，在杂种的早期世
25、代进行选择，收效比较显著；而遗传率较低的性状，则要在杂种后期世代进行选择才能收到较好的结果。,首先，对于杂种后代进行选择时，根据某些性状遗传率的大小，就容易从表现型识别不同的基因型，从而较快地选育出优良的新的类型。其次，作物的产量一般都是由许多比较复杂的因素控制的，所以它的遗传率较低。,四尉手二秋暑霖用披鬃象指凶庶仕洞倦鸥手浑痴怠哥涸甄盆煞奠姥茅员籍遗传与作物育种遗传与作物育种,请预习 第六章 近亲繁殖与杂种优势并思考以下问题,1、遗传力用什么用处？2、近亲结婚有什么不好？为什么国家法律禁止近亲结婚？3、杂种优势的重要意义？,怂罗曹厅什诺旺宝浆摈云偏舒旬泊吁哈借毁镁弊乘迢餐檬侮镀够勇捉现铀遗传与作物育种遗传与作物育种,
