一种异源六倍体遗传连锁分析方法
【专利摘要】本发明公开一种异源六倍体遗传连锁分析方法，其推导是基于异源多倍体减数分裂过程中染色体的优先配对现象；优先配对包括三种类型；分别获取：六条染色体两两优先配对的1种情况，六条染色体中的两条染色体优先配对且其他四条染色体自由配对的6种情况，六条染色体全部随机配对的8种情况；生成基于异源六倍体优先配对因子的分子标记共分离基础模型，并建立共分离概率矩阵；根据概率矩阵中的每一个元素，构建过渡矩阵；统计实际数据中每一种配子的真实数量，并根据可能的配子情况统计出M矩阵；根据总概率矩阵、过渡矩阵、M矩阵计算异源六倍体减数分裂过程中优先配对因子的估算值；通过不断迭代重新计算重组率r；以此构建异源六倍体遗传连锁图。
【专利说明】一种异源六倍体遗传连锁分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物建模【技术领域】，特别是指一种异源六倍体遗传连锁分析方法。
【背景技术】
[0002]多倍体在被子植物中是很常见的，大约有70%的被子植物在他们各自的进化历程中发生过多倍体化(Masterson, 1994)，多倍体化在植物进化过程中起到了至关重要的作用。植物多倍体化被认为是植物进化的主要动力，因此多倍体研究对植物进化研究具有指导意义。
[0003]多倍体按照起源可以分为同源多倍体和异源多倍体。同源多倍体的多个染色体组是由同一物种经染色体加倍形成的；异源多倍体的染色体组由不同物种得来。根据同源染色体倾向于优先配对的原则，多倍体的多条染色体在减数分裂过程中，异源多倍体的染色体会产生优先配对现象。根据对多倍体染色体优先配对因子的估算，有助于探究多倍体的物种起源，并且对多倍体的进化研究有重要意义。
[0004]2001年国际上首次把优先配对现象融入多倍体统计模型之中。但是在近10年，对多倍体优先配对现象及优先配对因子的估算，还仅仅停留在对四倍体的分析上，而对六倍体优先配对因子的估算尚属空白。其主要原因在于:现有估算四倍体优先配对因子的模型仅仅涉及一个参数，估算系统相对简单；而六倍体由于具有六条染色体，若想估算其优先配对因子至少需要同时估算两个参数，这就为估算增大了难度。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种异源六倍体遗传连锁分析方法，能够对多倍体优先配对因子进行估算。
[0006]为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种异源六倍体遗传连锁分析方法，包括:
[0007]步骤1、根据异源六倍体的六条染色体两两优先配对、两条优先配对四条随机配对、六条全部随机配对的三种配对方式，分别获取:六条染色体两两优先配对的I种情况，六条染色体中的两条染色体优先配对且其他四条染色体自由配对的6种情况，六条染色体全部随机配对的8种情况；
[0008]步骤2、根据步骤I的三种配对方式，确定每种配对方式的单个亲本的三倍体配子;
[0009]步骤3、针对每一种配对方式中的每一种情况分别构建每一种配子产生的概率矩阵作为概率表；针对每一种情况的每一种配子产生的概率表，计算每一种配对方式中的全部配子的概率总表，作为六倍体优先配对因子估算的基础模型；根据每种配对方式的配子的概率总表，计算每一优先配对情况下的配子产生概率，并针对所有配子生成总概率矩阵；
[0010]步骤4、根据总概率矩阵中的每一元素，构建过渡矩阵；统计实际数据中每一种配子的真实数量，并根据可能的配子情况统计出M矩阵；通过迭代重新计算重组率r ；
[0011]步骤5、根据总概率矩阵、过渡矩阵、M矩阵计算异源六倍体减数分裂过程中优先配对因子的估算值。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述步骤2具体为:
[0013]步骤21、在异源六条染色体两两配对的15种配对方式下，每一种配对情况产生8种三倍体的配子，经过合并共得到20种三倍体的配子:
[0014]
【权利要求】
1.一种异源六倍体遗传连锁分析方法，其特征在于，包括: 步骤1、根据异源六倍体的六条染色体两两优先配对、两条优先配对四条随机配对、六条全部随机配对的三种配对方式，分别获取:六条染色体两两优先配对的I种情况，六条染色体中的两条染色体优先配对且其他四条染色体自由配对的6种情况，六条染色体全部随机配对的8种情况； 步骤2、根据步骤I的三种配对方式，确定每种配对方式的单个亲本的三倍体配子；步骤3、针对每一种配对方式中的每一种情况分别构建每一种配子产生的概率矩阵作为概率表；针对每一种情况的每一种配子产生的概率表,计算每一种配对方式中的全部配子的概率总表，作为六倍体优先配对因子估算的基础模型；根据每种配对方式的配子的概率总表，计算每一优先配对情况下的配子产生概率，并针对所有配子生成总概率矩阵； 步骤4、根据总概率矩阵中的每一元素，构建过渡矩阵；统计实际数据中每一种配子的真实数量，并根据可能的配子情况统计出M矩阵；通过迭代重新计算重组率r ； 步骤5、根据总概率矩阵、过渡矩阵、M矩阵计算六倍体减数分裂过程中优先配对因子的估算值。
2.根据权利要求1所述的异源六倍体遗传连锁分析方法，其特征在于，所述步骤2具体为: 步骤21、在六条染色体两两配对的15种配对方式下，每一种配对情况产生8种三倍体的配子，经过合并共得到20种三倍体的配子:
3.根据权利要求2所述的异源六倍体遗传连锁分析方法，其特征在于，所述步骤3具体为: 步骤31、在六条染色体两两优先配对的配对方式下，通过一条染色体上两个标记位点之间的重组率推导出20种配子的概率；这些概率是由重组率以及优先配对因子决定的；步骤32、计算15种配对情况中的每一种配对情况的配子的概率矩阵:
4.根据权利要求3所述的异源六倍体遗传连锁分析方法，其特征在于，所述步骤4具体为: 步骤41、在六条染色体两两配对的配对方式下，根据所述概率总表计算20种配子的总概率矩阵P ;
5.根据权利要求4所述的异源六倍体遗传连锁分析方法，其特征在于，所述步骤5具体为: 步骤51、在六条染色体两两配对的配对方式下，根据P矩阵、Q矩阵、M矩阵、Ψ矩阵，计算所述配对方式下的优先配对因子G1, θ2；
【文档编号】G06F19/10GK103745134SQ201410009514
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】邬荣领, 李鑫, 庞晓明 申请人:北京林业大学