Quantitative Genetics in Plants

 

第一讲（9月18日）

引言：数量遗传学发展简史、数量遗传学的研究内容和方法、数量遗传学的育种应用、数量遗传学发展方向、CIMMYT小麦育种简介、观看纪录片《The Norman Borlaug Story》

[课件1-1；课件1-2] [课外作业1]

 

第二讲（自学）

附录：线性代数和概率统计基础：矩阵和矩阵运算，随机变量（离散和连续），随机变量的概率密度函数和概率分布函数，随机变量的数学期望和方差，样本和样本统计量，参数估计的常用方法

[课件2] [课外作业2]

 

第三讲（9月25日）

第一章：育种群体的遗传组成：基因和基因型频率，改变基因和基因型频率的因素，自交和回交群体中基因和基因型频率的变化，随机交配群体中基因和基因型频率的变化，Hardy-Weinberg平衡定律和平衡的检验

第二章：影响群体遗传平衡的因素：迁移和突变，选择，随机漂变

[课件3-第一章；课件3-第二章] [课外作业3]

 

第四讲（10月9日）

第三章：有效群体大小，群体遗传学在遗传资源保护中的应用；亲本关联和近交；亲本系数和近交系数的估算

[课件4-第三章] [课外作业4]

 

第五讲（10月16日）

第四章：双亲杂交后代的世代平均数和方差分析：数量遗传学的发展、基本内容与研究方法，基因作用的类型，加性—显性遗传模型，尺度检验，非等位基因的互作（上位型互作），模型配合

实习1 借助相关计算机软件进一步认识群体遗传学：（1）随机交配群体中基因频率的变化；（2）遗传资源搜集、保存和再生过程中的统计模型与模拟

[课件5] [课外作业5] [实习1材料]

 

第六讲（10月23日）

第五章：随机交配群体中遗传效应的分解：基因平均效应，基因替代效应，育种值，显性离差，两个等位基因间的互作，上位性离差，等位基因的测交效应，单交组合中遗传效应的分解；随机交配群体中遗传方差的分解

实习2 六家系世代的平均数与方差分析：利用一套六家系世代数据（真实的或模拟的）估计遗传参数，并利用计算机模拟估计模型配合的统计功效

[课件6] [课外作业6] [实习2材料]

  第七讲（10月30日）

 

第六章：遗传交配设计与遗传参数的估计：双亲本杂交设计，NC（North Carolina）I、II、III设计，TTC（triple test cross）设计，双列杂交设计，一般配合力和特殊配合力分析

[课件7] [课外作业7] [实习3材料][方差分析和线性模型]

 

第八讲（11月6日）

第七章：基因型和环境互作：基因型和环境互作的类型，互作方差的估计，品种稳定性分析，AMMI（additive main effects and multiplicative interaction

实习3 利用遗传交配设计估算遗传方差和遗传力：利用NCI、NCII和NCIII遗传交配设计估计遗传参数（利用田间数据或模拟数据，利用SAS软件）

[课件8] [课外作业8] [课堂练习材料]

 

第九讲（11月13日）

第八章：选择响应的预测与提高遗传进度的途径：选择的类型，遗传力和选择响应，相关性状的间接选择和多性状的同时选择：遗传相关和相关选择，选择指数

[课件9] [课外作业9] [课堂练习材料]

 

第十讲（自学）

第九章：混合遗传模型：混合分布理论，极大似然估计，EM算法，一对和两对主基因的主基因遗传模型，多基因遗传模型，一对主基因和多基因的混合遗传，混合遗传模型计算机软件的使用

实习4 混合遗传模型分析方法的使用：对一组田间数据或模拟数据，利用混合遗传模型的分析方法确定其遗传模式

[课件10] [实习4材料]

 

第十一讲（11月20日）

QTL做图（I）：两个基因座位间重组率的估计（两点分析），三点分析，遗传干涉和做图函数，连锁图构建算法

实习5 QTL作图（I）：QTL IciMapping软件的使用—连锁图谱的构建（MAP），图谱的整合（CMP），冗余标记处理（BIN）

[课件11] [课外作业10] [实习5材料QTL IciMapping软件] [netFramework] [EM算法练习]

 

第十二讲（11月27）

QTL做图（II）：基本原理，单点作图，简单区间作图

实习5 QTL作图（II）：QTL IciMapping软件的使用—双亲群体QTL作图（BIP）

[课件12] [课外作业11-15]

 

第十三讲（12月4日）

QTL做图（III）：完备区间作图，F2群体的作图以及其他QTL作图方法

实习5 QTL作图（III）：QTL IciMapping软件的使用--CSSL群体的QTL作图（CSL）、QTL和环境互作（MET）、NAM群体（NAM）、奇异分离（SDL）

[课件13] 

 

第十四讲（12月11日）

第十五讲（12月19日）

QTL做图（V）：QTL检测功效的模拟和检测方法的比较

实习5 QTL作图（V）：QTL IciMapping软件的使用—QTL检测功效的模拟和检测方法的比较

[课件15]

 

第十六讲（12月25日）

QTL做图（VI）：QTL做图研究中存在的问题和对策

实习5 QTL作图（VI）：QTL IciMapping软件的使用—所有功能

[课件16]

 

育种模拟（与“育种专题”合并进行）

第十二章：育种模拟I：QuLine育种模拟程序的应用实例，基因和环境系统的建立，内容包括育种目标环境TPE（target population of environments），复等位基因，加性-显性-上位性基因效应，一因多效等；育种模拟II：育种方法的定义，内容包括选育近（自）交系育种程序中自杂交到终试各个阶段的世代递进方法（系谱或混合），所选择性状（一个或多个），选择比例，选择类型（高值、中间值、低值或随机）等

实习6 与选育自交系相关的育种方法的模拟与比较：利用QuLine育种模拟软件定义遗传模型和选择方案，比较不同选择方案间的差异

[课件育种模拟] [实习6育种模拟软件]  [课外作业-育种模拟]

 

期末测试（2015年1月8日）

  

课程成绩评定：

平时作业和实习报告（6个中任选1个）占50分，期末测验占50分。

实习报告从6个中任选1个，内容包括实习目的、所用数据和材料的简单描述、结果分析和讨论，结果最好用图形或表格的形式表述出来。

 

6个供选择的实习题目如下：

 

实习1 借助相关计算机软件进一步认识群体遗传学：（1）随机交配群体中基因频率的变化；（2）遗传资源搜集、保存和再生过程中的统计模型与模拟。

 

实习2 六家系世代的平均数与方差分析：利用一套六家系世代数据（真实的或模拟的）估计遗传参数，并利用计算机模拟估计模型配合的统计功效。

 

实习3 利用遗传交配设计估算遗传方差和遗传力：利用NCI、NCII和NCIII遗传交配设计估计遗传参数（利用田间数据或模拟数据，利用SAS软件）。

 

实习4 混合遗传模型分析方法的使用：对一组田间数据或模拟数据，利用混合遗传模型的分析方法确定其遗传模式。

 

实习5 QTL作图：利用QTL IciMapping软件了解连锁图谱的构建、QTL做图的一般过程、做图结果分析。

 

实习6 与选育自交系相关的育种方法的模拟与比较：利用QuLine育种模拟软件定义遗传模型和选择方案，比较不同选择方案间的差异。