,因此 试验组定义是十分必要的。本发明中由于2009年的自交系田间鉴定数据只有一个密度,故 按照春播/夏播划分为两个试验组,田间鉴定试验定义如图2所示,DNA指纹检测试验定义 如图3所示。
[0110] 5. 3田间鉴定数据入库
[0111] 田间采集来的数据,根据试验所在的大区、春播/夏播、密度组划分试验组,并在 Excel中按试验组进行汇总。分别对Excel中每个试验组的数据进行数据校验,包括自交 系、试点、指标的名称是否与数据库中已有名称重名的检查,数据的空值检查、重复行检查 等。
[0112] 5. 4在DNA指纹数据提交到数据库之前,还需要对提交的数据是否有重复检测自 交系进行检查,通过系统提供的检测功能,能够快速查看到哪些自交系是重复检测的。如果 不进行此项操作,系统默认保留该自交系第一次出现的数据。图4的右侧所示为重复检测 的自交系名称。
[0113] 5. 5对杂带过多或有效检测位点太少的检测样品将进行二次检测,由于所用的引 物是一样的,多次检测的结果可以定义在一个DNA检测试验中。如果一个自交系有多条检 测记录,只能保留最合理的一条。对于杂合位点,既可能是样品不纯造成的结果,也可能是 被检材料本身还未达到纯合。
[0114] 5. 6玉米特征值计算:数据标准化过程,包含自交系多年多点汇总的计算。在此用 户能对各指标的N-S法标准差倍数、溢出值上下限参数进行定制。
[0115] 在对田间数据进行标准化处理之后,还需对录入的自交系DNA指纹进行遗传相似 系数矩阵计算、杂合率统计、"指纹同质系"检测等指纹特征计算,根据计算结果对育种亲本 进行初步筛选,排除杂合率过高的自交系。如图5所示,"查看指纹同质系"一栏为红色表示 该自交系在这次检测中存在"指纹同质系"。
[0116] "指纹同质系"检测是通过查询自交系遗传相似系数矩阵,把遗传相似系数为1的 自交系挑选出来的过程。
[0117] 5. 7亲本初步筛选
[0118] 文中将亲本筛选分为初步筛选和综合筛选两个环节,在指纹特征计算之后即可进 行初步筛选:根据杂合率以及"指纹同质系"信息对排除掉杂合率过高或名称不同但实质上 为同一自交系的数据记录。本文实例按照杂合率> =〇. 1或有效位点数〈=18或杂带数 > =2的条件进行筛选,如图6所示。
[0119] 按此条件排除94份自交系材料,表三所示为部分排除的自交系及排除原因:
[0120] 表三部分排除的自交系及排除原因
[0122] 在对570份参加DNA指纹的自交系的"指纹同质系"部分检测结果如表四:
[0123] 表四"指纹同质系"部分检测结果
[0125] 5. 8亲本综合筛选:采用上一节设置的田间指标权重,以及默认的评价自交系各 指标水平"很差"、"差"、"较好"、"好"的标准差倍数"_2"、"-1"、" 1"、"2",把自交系按照综 合价值如图7所示。
[0126] 抗青枯品种的选育需要双亲对青枯都具有一定抗性,同时又要求产量水平不能太 低。因此设计如下的筛选条件,如图8所示。
[0127] 5. 9杂交组合筛选
[0128] 在杂交组合配制之前,需要对杂种优势、行-列价值、组合价值的各参数进行设 置。参数的设置具有一定的经验性,不同人对各因素的重要性的认识存在差异,直接导致对 杂交组合评价结果的差异。在杂种优势参数设置上,由于实例中所用的自交系田间鉴定只 含2009 -年的数据,试验点次较少,其可靠性没有DNA指纹数据高,因此赋予分子标记遗传 距离更高的权重。在正反交(行-列,列-行)价值的参数设置上,本发明认为父母本高差 比吐丝-散粉间隔更重要,因此给行-列花期、行-列高差分别赋0. 05和0. 1的权重。在 组合价值的参数设置上,按照亲本遗传差异、亲本平均表现、花期高差协调性重要性依次减 弱的原则,对这三部分分别赋1、〇. 5、0. 2的权重。
[0129] 图9为对78份自交系进行两两组配,按照杂交组合综合价值对3003个杂交组合 进行排序的界面。
[0130] 对杂交组合的筛选按照如图10所示条件进行。
[0131] 符合此条件的杂交组合被排除,最后得到37份杂交组合(部分结果),如表五所 /Jn 〇
[0132] 表五筛选后的部分杂交组合
[0135] 相比于现有技术,本发明的玉米杂交组配系统集成管理玉米品系分子标记与田间 表型测试数据、综合评价玉米自交系、辅助筛选,分析基于自交系分子标记和表型差异的杂 种优势、以及模拟选配玉米杂交组合、表现预测,为提高我国玉米育种规模和信息管控水平 提供方法和工具支持。
[0136] 需要说明的是,在本文中,所述第一预设阈值和第二预设阈值仅仅用来将一个阈 值和另一个阈值区分开来,而不是暗示这两个阈值之间的关系或者顺序。
[0137] 此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例 中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的 范围之内并且形成不同的实施例。
[0138] 虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发 明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,
[0139] 这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1. 基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组配方法,其特征在于,包括: 51、 对预设的自交系田间鉴定数据进行标准化处理; 52、 对标准化处理后的自交系田间鉴定数据,确定每个自交系中预设特征的值,并根据 所述预设特征的值,计算入选自交系的表型距离; 53、 根据所述表型距离,确定所述预设的自交系田间鉴定数据的缺陷度和优异度; 54、 根据预设的自交系简单重复序列SSR分子标记数据,确定每个自交系中预设指标 的值; 55、 根据所述预设指标的值,将满足预设条件的自交系确定为杂交组配; 56、 计算入选杂交系的遗传距离; 57、 根据所述表型距离和遗传距离,建立入选双亲的杂交优势率MD; 58、 计算正反交价值SV; 59、 根据所述入选双亲的杂交优势率MD、双亲综合价值的平均值S五以及正反交价值 SV,得到杂交组配价值HV。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤Sl,包括:将预设的自交系田间 鉴定数据转化为相对值。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述预设的特征包括: 产量、成苗、成穗结实、抗病、抗虫、抗倒、生育期和株穗型。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述预设指标,包括: 有效位点数、杂带数和杂合率; 其中,所述有效位点数为所述预设的自交系SSR分子标记数据的n个位点中位点值不 为零的位点的个数,n为预设常数; 其中,所述杂带数为所述预设的自交系SSR分子标记数据的n个位点中不同位点值的 个数; 其中,所述杂合率的计算公式如下: 杂合率=杂带数/n。5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述步骤S5中,所述预设条件为自交系 的纯合度大于第一预设阈值且有效位点数大于第二预设阈值。6. 基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组配系统,其特征在于,包括: 处理单元,用于对预设的自交系田间鉴定数据进行标准化处理; 计算单元,用于对标准化处理后的自交系田间鉴定数据,确定每个自交系中预设特征 的值,并根据所述预设特征的值,计算入选自交系的表型距离; 确定单元,用于根据所述表型距离,确定所述预设的自交系田间鉴定数据的缺陷度和 优异度; 所述确定单元,还用于根据预设的自交系简单重复序列SSR分子标记数据,确定每个 自交系中预设指标的值; 所述确定单元,还用于根据所述预设指标的值,将满足预设条件的自交系确定为杂交 组配; 所述计算单元,还用于计算入选杂交系的遗传距离; 建立单元,用于根据所述表型距离和遗传距离,建立入选双亲的杂交优势率MD; 所述计算单元,还用于计算正反交价值SV; 所述确定单元,还用于根据所述入选双亲的杂交优势率MD、双亲综合价值的平均值HD以及正反交价值SV,得到杂交组配价值HV。
【专利摘要】本发明公开一种基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组配方法和系统,方法包括:对预设的自交系田间鉴定数据进行标准化处理;对标准化处理后的自交系田间鉴定数据,确定每个自交系中预设特征的值,并根据预设特征的值,计算入选杂交系的表型距离;根据表型距离,确定预设的自交系田间鉴定数据的缺陷度和优异度;根据预设的自交系简单重复序列SSR分子标记数据,确定每个自交系中预设指标的值;根据预设指标的值,将满足预设条件的自交系确定为杂交组配;计算入选杂交系的遗传距离;根据表型距离和遗传距离,建立入选双亲的杂交优势率指标;计算正反交价值SV;根据亲杂种优势率MD、双亲综合价值的平均值以及正反交价值SV,得到杂交组配价值HV。
【IPC分类】C12Q1/68, G06F19/20
【公开号】CN105046108
【申请号】CN201510395431
【发明人】刘哲, 赵祖亮, 张振红, 李绍明, 张晓东, 朱德海, 李林
【申请人】中国农业大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月7日