[发明专利]一种提高植物遗传资源核心种质代表性的取样方法

说明书

技术领域

本发明属于植物育种中的种质资源研究领域，具体涉及一种提高植物遗传资源核心种质代表性的取样方法。

背景技术

核心种质（core collection）是种质资源研究的热点。构建核心种质是用科学方法从整个种质资源中选择一部分样本，以最小的遗传资源数量，尽可能最大限度的代表整个遗传资源的多样性。构建核心种质的目的是为了解决不断扩大的种质库规模限制了种质资源的保存和利用的问题。核心种质一经建立，便可对其进行优先保存、评价、研究和利用，从而提高整个种质资源库的管理和利用水平。构建核心种质是研究和利用植物遗传资源的便捷途径，受到了世界各国的广泛重视。

核心种质的概念仍在发展中，核心种质构建研究是植物遗传资源研究的热点之一。对于核心种质的构建，众多学者提出了很多不同的方法，这些方法均有其合理性及适用范围。然而，对于核心种质的构建至今仍未有一个公认的较好的方法。到目前为止，采用聚类分析的方法将种质资源群体分组进而在组内取样仍是构建核心种质常用的方法。聚类分析有多种方法（如最短距离法、最长距离法、重心法、不加权类平均法、离差平方和法等），采用不同聚类方法取样得到的核心种质不尽相同。因此，选择何种聚类方法构建核心种质是种质资源管理者经常会遇到的问题。能否找到一种核心种质取样方法，既能够保证和聚类分析取样相同的有效性，又不受不同聚类方法的干扰，这是核心种质研究的难题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明从聚类分析的本质出发，提供一种直接基于遗传距离的核心种质取样方法。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现。

一种提高植物遗传资源核心种质代表性的取样方法，包括以下步骤：

（1）搜集遗传资源样品的不同性状数据，不同性状数据包含数量性状和质量性状。性状数据数目一般不低于5个，否则难以代表遗传资源群体的多样性。根据遗传资源群体大小和资金、空间及实际需要等条件确定核心种质取样比例。

（2）将遗传资源原始群体每个数量性状的全部样品数据进行标准化，以排除不同性状量纲的影响。

（3）根据标准化后的原始群体数据，计算各个样品间的遗传距离。

（4）将全部遗传距离按从大到小的顺序进行排序，找出其中最小的遗传距离。

（5）根据最小遗传距离，找到其对应的各个样品，随机保留一个，其余样品全部删除。

（6）对剩下的全部样品重新计算各个样品间的遗传距离。

（7）将步骤（6）中的遗传距离按从大到小顺序进行排序，找出其中最小的遗传距离。按照步骤（5）的方法删减样品。

（8）将步骤（6）～（7）反复进行，群体规模不断缩小，直至达到步骤（1）确定的取样比例规模，剩下的样品构成了核心种质。

其中，步骤（1）中的核心种质取样比例的范围通常为1～30%。小于1%取样比例构建的核心种质通常归为微核心种质；大于30%取样比例构建的核心种质缺乏经济性，违背了构建核心种质的初衷，很少有人采用。

其中，步骤（2）中的标准化方法可采用最小—最大标准化法、Z-score标准化法和按小数定标标准化法中的一种。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明基于最小遗传距离，根据遗传距离越小样品越相似的原理取样，在最大限度去除冗余样品的同时保证了保留的核心样品的遗传多样性，从而最大限度的保证了核心种质的代表性。

（2）本发明从聚类分析的本质出发，取样时只计算遗传距离而完全舍弃了聚类过程，优于所有基于遗传距离进行聚类取样的构建结果，在保证核心种质代表性的同时又排除了不同聚类方法对构建结果的影响，从而从根本上解决了不同聚类方法干扰核心种质构建结果的难题。

（3）本发明在构建核心种质过程中，由于完成遗传距离计算后不必进行聚类分析，因此极大的提高了核心种质构建程序在计算机中的运行速度。

具体实施方式

下面给出本发明的较佳的实施例，这些实施例并非限制本发明的内容。

实施例1