OMalley1994 MAS 林木

O’Malley D, McKeand S (1994) Marker assisted selection for breeding value in forest trees. For Genet 1:207–218.

标记辅助选择提供了一种提高家庭选择育种效率的方法。 MAS的效率取决于遗传性和由遗传标记解释的加性遗传变异的量。在大多数林木育种计划中，使用群体方法，使得难以将家族中的数量性状基因座（QTL）效应与群体中的加性遗传变异相关联。然而，在花粉是育种群体的随机样品的半同胞家族中，在来自共同亲本的配子中分离的QTL可以根据相对于育种群体的QTL等位基因的平均效应来定义。以这种方式定义的QTL效应可以被视为育种价值的组成部分并且与用于先进世代育种的常规育种方案相关。选择追踪特定全同胞家族中育种群体的加性遗传变异的组分的标记可以提供比家族中常规表型选择更大的增益。从由QTL解释的加性遗传变异的角度审查了林木中低遗传性状的遗传结构

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介绍
在过去几年中，在构建林木的基因组图谱中已经取得了巨大进展（例如，BRADSHAW＆STETTLER 1995，DEVEY等1994，GROOVER等NI.1994，NELSON等，1993）。基因组图谱现在提供了一个重要的方法来研究森林遗传学。在人类遗传学中，LANDER和SCHORK（1994）将这种新的遗传范式描述为复杂的性状分析。经典遗传分析需要基因型和表型之间的1：1对应，并且通过家族子代中表型不同类别的孟德尔分离比率来识别遗传控制。定量遗传分析假定多基因遗传，并基于表型差异和家庭手段。表型被认为是基因型与环境的相互作用的结果。遗传控制通过遗传性的概念来解释。复杂性状分析基于表型测量或类别与以孟德尔比率分离的遗传标记的关联。复杂性状基本上由一个或几个主要基因（即数量性状基因座，QTL）控制，具有环境成分，使得孟德尔比在表型水平上被遮蔽。通过基因组作图发现的QTL可用于植物育种。在F，宽交叉番茄系列中，DEVICENTE和TANKSLEY（1993）鉴定了具有与基于亲本表型预期的那些相反的效应的QTL。这些QTL与过度分离（即，具有超过亲本表型分布的表型值的个体）相关。他们的工作建议通过鉴定栽培品种和表型低下种质之间的杂交中的有用基因来系统改善作物的策略。 STUBER et al。 （1992）确定了在两个优良玉米近交系之间的杂种中促成杂种优势的遗传因素。然而，遗传改良的方法基于交配的近交后代可能很难融入树的改良策略，由于长期间隔和近亲繁殖抑制森林树木典型。对以DNA多态性为标志的经济性状的主要基因的知识可用于树木育种程序。木材性质（例如比重）和抗病性已经被鉴定为用于林木中标记辅助育种的候选性状（WILLIAMS等人，1992，NANCE等人，1992）。木材比重的遗传度高，但是测量困难。已经检测到影响木材性质的QTL（GRATTAPAGLIA 1994，GROO-VER et al.1994，BRADSHAW＆STETTLER 1995）。许多植物中的抗病性在简单的遗传控制下并且通常需要困难的测定。最近在火炬松中的研究表明，主要基因在抗梭形锈病中起重要作用（WILCOX 1995）。在这两种情况下，在表达性状之前，可以在杂交中跟踪主要基因的标记，因此对于树育种具有特殊价值（STRAUSS等人，1992）。标记辅助育种在森林树木中的这些主要基因效应可以加速树木提高的收获率。然而，操纵某些主要基因的收益可能特定于特定情况，并且难以推导出效率的一般理论测量。 LANDE和THOMPSO（1990）概述了在育种中使用标记物的不同方法。遗传标记可用于通过鉴定由主要数量性状基因座（QTL）引起的遗传变异的组分来提高低遗传性状的表型选择的效率。通过选择具有有利的QTL基因型的后代可以提高家族选择的准确性，在下一代育种的优良表型。 LANDE和THOMPSON（1990）使用表型选择反应的定量表达作为分母，表示了标记辅助选择的效率（M A S），从而为选择方法的比较提供了基础。在家族表型选择中，尽管与家族选择相比反应较差，但是在林木中的先进一代育种计划的重要组成部分（例如MCKEAND＆BRIDGWATER 1992，W H I T E et al.1993，VAN BUIJTENEN＆BURDEN1990，COTTERILL 1986）。树种育种者的关键问题是MAS在常规树木改良计划的背景下提供多少利益，以及成本是多少？林木的MAS的前景由STRAUSS等人（1992）。他们的结论在传统树木改良计划的背景下是悲观的，但他们强调了QTL信息对树木遗传学基础研究的价值。在本文中，我们重新审视MAS的前景和理解森林树木的生长和体积的遗传结构，我们解决标记的使用跟踪从父母到子代的数量性状的加性遗传变异的传播在上下文高级一代树种育种计划。生长和体积是复杂的整合性状，其可能响应于许多不同的环境因素并受到涉及不同生理和发育过程的基因的影响。这些性状的QTL也可以具有广泛的基因型x环境相互作用（GxE）。然而，对树生长程序中的生长和体积选择的响应已经成功，并且重要的是知道主要基因在实现这些增益中所起的作用。在其他植物中的研究确实检测到GxE的QTL效应，但是大部分效应在环境中是稳定的（PATERSON等人1991，TANKSLEY 1993，HAYESet a / .1994）。驯化动物和植物的一些种群中的主要基因的频率可以已经是固定的，但是主要基因效应的分布，频率和丰度在未被驯化的物种例如林木中是未知的。我们大量使用FALCONER'S（1989）关于定量遗传学的教科书，并承认这个来源关于定量遗传学理论和育种策略的一般性陈述。我们从概念的角度来处理育种问题，以展示如何将分子标记与远交生物的育种理论相结合。