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贝类遗传评估体系的建立研究

作　者: 李艳
导　师: 包振民
学　校: 中国海洋大学
专　业: 遗传学
关键词: BLUP育种遗传评估系统测量软件遗传力
分类号: S917.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 1次
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内容摘要

贝类遗传育种技术在过去的30年中发展迅速,选择育种、杂交育种、染色体组操作技术和分子标记技术得到了广泛应用,但基于BLUP遗传评估的多性状选择育种研究仍处于起步阶段。针对这一现状,本研究构建了国际上首个贝类遗传育种评估体系,其中包括贝类表型性状测量的标准化体系,用于基础数据的收集；表型性状值和个体遗传信息记录的数据库体系,用于数据的管理和查询提取；以及贝类遗传评估体系,用于遗传参数和育种值的计算。贝类表型性状自动测量系统由体尺性状测量模块与体重性状测量模块两部分组成。体尺性状测量模块用图像识别技术测量贝类的壳尺寸；体重性状测量模块通过计算机串口与电子天平相连接记录贝类的体重。系统将数据测量、记录及录入计算机同时完成,可用于选择育种、性状遗传解析等诸多研究工作的性状测量。其中对贝类的体尺性状测量采用基于C#的二维图像识别技术,识别过程分为原始图像处理、关键点查找和距离测量三个程序；软件通过串口直接读取天平数据测量贝类的重量。测量数据直接存入贝类性状数据库。经测试,系统的识别速度为3至5秒,体尺性状测量精度达到0.1毫米,体重测量精度为0.001克。本研究开发了贝类遗传育种分析评估体系,包含贝类种质资源数据库管理系统以及遗传评估系统。种质资源数据库管理系统记录和管理贝类的生长性状、繁殖性状、抗逆性状的测量数据以及群体特征、养殖环境和遗传信息,这些信息是贝类选择育种、遗传性状解析的数据基础。遗传评估系统实现遗传力、重复力、表型相关、近交系数和育种值的计算,并根据使用者的定义和边界条件制定选种配种方案以指导选种。系统通过网站公告、综合查询、信息维护和网络育种四个模块来实现上述功能。该贝类遗传育种评估系统为基于Linux服务器系统的网络软件,应用Tomcat5.0为Web服务器,前台采用XML,后台应用JSP结合MySQL数据库开发完成,可通过网络访问,方便育种场现场应用,并实现联合育种。数据模拟结果表明,该软件具有和国外畜牧育种分析软件同样的精度,而且更适用于贝类育种遗传分析。贝类选择育种的遗传评估体系已经在栉孔扇贝的育种工作中应用,对33个全同胞栉孔扇贝家系进行了育种值和遗传参数计算。各个性状测量值的统计结果显示：体重的变异系数最大,壳宽的变异系数最小且明显比其他三个性状的变异系数小一个数量级。壳高、壳长、壳宽和体重的遗传力分别是0.14、0.15、0.09和0.18,均属于低度遗传力。各性状的表型相关系数和遗传相关系数都达到了显著相关水平(P<0.01,双侧检验)。比较尺寸性状与体重的表型相关与遗传相关,可以看出壳长与体重的表型相关最高,壳高与体重的遗传相关最高,均达到极显著的程度。该结果表明,扇贝育种过程中利用BLUP法计算个体育种值进行选种是准确选择优良个体的有效途径；遗传相关和表型相关的结果表明通过选择壳高这一性状可以对尺寸性状和体重进行间接选择同时获得遗传进展。本研究标准化了贝类性状的测量步骤,构建了条目全面的种质资源数据库,搭建了遗传评估的计算平台,为贝类BLUP选择育种提供了充分的条件,随着数据的逐步积累,育种值和遗传参数的估算精度也将越来越高。该体系的应用将对我国贝类育种工作起到巨大的推动作用。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-23
  1.1 我国贝类养殖现状  12
  1.2 国内外贝类育种现状  12-15
    1.2.1 选择育种  12-13
    1.2.2 杂交育种  13-14
    1.2.3 染色体工程  14-15
  1.3 主要遗传参数  15-17
  1.4 遗传参数的计算方法  17-19
  1.5 育种值估计  19-20
  1.6 分子育种  20
  1.7 本文完成的主要工作及其意义  20-23
2 贝类遗传评估体系的构建  23-43
  2.1 育种总体系  23
  2.2 数据的测量与记录体系  23-29
    2.2.1 引言  24
    2.2.2 软件设计与实现  24-29
    2.2.3 结果与讨论  29
  2.3 数据的管理与计算体系  29-43
    2.3.1 引言  29-30
    2.3.2 系统设计  30-34
    2.3.3 系统的开发实现  34-42
    2.3.4 结果与讨论  42-43
3 遗传评估体系的应用  43-47
  3.1 材料与方法  43
    3.1.1 动物材料  43
    3.1.2 方法  43
  3.2 数据计算  43-44
  3.3 结果  44-45
    3.3.1 性状的表型统计结果  44
    3.3.2 各性状遗传力结果  44-45
    3.3.3 相关分析  45
  3.4 讨论  45-47
参考文献  47-54
附录  54-80
  附录1  54-56
  附录2  56-58
  附录3 灰度化  58-59
  附录4 灰度化  59-60
  附录5 小波去噪  60-62
  附录6 首页源码  62-67
  附录7 首页CSS样式表  67-69
  附录8  69-78
  附录9 读取数据编写系谱文件  78-80
致谢  80-81
个人简历  81

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