植物育种BLUP模型研究.pdfVIP

下列文章内容选自《农博士育种家软件使用手册2.57 版》，希望对从 事植物育种工作的朋友们有些益处。 5.0 育种值 5.0.1 认清育种值和配合力 植物育种两件事，选育优良自交系和品种比较。 品种比较用方差，选自交系用育种值。 品种比较：可以用方差分析的方法很好的应对，因为其核心是比较，所以设 计试验，从概率的角度来推断是否有明显差异存在，进而进行多重比较。 选育优良自交系：就是要选出一个好的自交系出来，或者常规育种，选一个 性状优良的纯系出来。 选育优良自交系，往往依赖感觉、经验、就是所说的“经验育种”，解决好 了这个问题，就可以使育种工作明显提升成效。 “经验育种”选择的核心是平均数，为什么这样说，人在衡量一个育种材料 优劣的时候，很自然是采用“平均数”高低来评判材料的，所以经验育种有效， 但是，在多个性状，在有差异，有离差存在的情况下，平均数的综合评判就会有 困难，育种家凭经验育种，只能押宝重要性状，产量、抗病性、生育期等，这时 再去考虑扩大育种规模，可能就是灾难了。 无论是方差分析还是数量遗传学，本质都是平均数和离差，经验育种是定性 的选择，难以实现精准，所以只能是经验的积累试错。 经验育种可以把握平均数，把握离差就不行了，学育种的我们都知道，纯系 选择无效，因为纯系的离差是环境造成的，育种家面对的选择群体显然不是纯系， 杂交分离群体，这样的群体离差有两部分，环境离差+基因型离差。 育种家追求的是针对基因型差异的选择，希望牢牢锁定这部分进行选择，这 是一些简单的道理，也很好理解。 什么叫基因型离差，就是因基因不同从而导致的离差 基因平均效应： 群体内接受了某个基因的所有个体的平均基因型值距群体平均的离差称为 该基因的平均效应。 育种值： 理论定义：一个个体的育种值，就是它所携带的基因的平均效应的总和。 实际定义：如果一个个体与来自群体内的许多个体随机交配，则该个体的育 种值为其子代均值与群体平均离差的两倍。育种值是不能够直接度量的，能够知 道的只是包含育种值在内的各种遗传效应和环境效应共同作用得到的表型值，因 此只能利用统计分析方法，通过表型值和个体间的亲缘关系来对育种值进行估 计，这就是估计育种值。 设想一个纯系群体，引进了一个没有过的新个体A ，进行杂交，产量出现了 明显的提高，提高的产量部分（离差）就是这个个体A 的新基因的平均效应， 这部分离差的2 倍，就是个体A 的育种值。 提高的这部分产量，由于试验环境相当，因而离差的计算去除了环境的影响， 所以提高的这部分产量是由于基因的变化产生的。 还是这个群体，用 A 进行再一次的杂交，这次产量没有变化，相对这个群 体来说，这次A 的基因的平均效应=0 ，育种值=0 ，因为，离差=0 。 育种值有正负，比如产量我们希望越高越好，所以产量均值的提高，就是育 种值的累积过程，假定株高，我们希望越矮越好，那随着株高的降低，就是负的 育种值的累积过程。 象上面这个例子，经验育种不用进行数量遗传学分析也可以实现同样的判 断，因为太明显存在差异了，但是如果，这个例子中，引入新个体 A 后，尽管 有新的育种值累积，产量有提高可是不明显，不太好区分是环境效应还是基因型 效应，经验育种就麻烦了，但是数量遗传学却可以借助方差分析的手段，分离出 环境效应，借助F 测验，以概率风险来分辨基因效应是否显著存在，估计育种值， 在此基础上来决定育种下一步方向。 选育优良自交系或者常规育种，是一个明显的蜕变过程，变化体现在育种材 料的外在性状的变化，反应的是内在基因型的改变。而这个过程就是一步一步育 种值的累积，每一个性状，在向着育种家希望的方向累积，或增或减。 数量遗传学中遗传效应可以进一步剖分为基因的加性效应、显性效应和上位 效应。能够稳定遗传给下一代的只有加性效应。育种值就是对应着基因的加性效 应，作为父母本，这部分效应的一半会遗传给下一代的，作为纯系个体，这部分 效应会稳定遗传。 所以育种值应该成为育种家关注的重点。 翻开《家畜育种学》，《动物育种学》可以看到，很大篇幅在介绍育种值，如 何计算、估计育种值，利用育种值，动物育种的成就稳步提升，成绩斐然，而植 物育种领域，难觅育种值的踪影。 你思考过这个问题吗？ 难道育种值对动物育种极其有效，对植物育种效果很差吗？