基于自交系ssr和表型信息的玉米杂交组配方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及种植业信息化技术领域，具体涉及一种基于自交系SSR和表型信息的 玉米杂交组配方法和系统。
【背景技术】
[0002] 育种产出是小概率事件，只有通过大规模投入，才能将小概率事件转化为必然事 件，使原本偶然的育种产出变得可预见、可设计。由于缺少适当的方法和工具支撑，国内育 种团队无法管控大规模育种材料与数据信息，难以积累选系和配组等育种规律，导致经验 组配盛行，使得我国玉米育种产出存在很大不确定性。基于分子的设计育种被认为是提高 育种效率的重要途径，但由于数据、方法和工具的缺失，国内的分子设计育种基本处于概念 阶段，没有可操作的技术流程和育种实践。
[0003] 近年来，分子生物技术的发展对作物遗传育种的影响越来越大，包括转基因技 术和分子标记辅助选择技术的农作物分子育种学发展迅速。分子标记的类型主要包括： 限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RELP)标记、随 机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphim DNA，RAPD)标记、扩增片段长度多 态性（Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP)标记、简单重复序列（Simple Sequence Repeat，SSR)标记、内部简单重复序列（Inter-Simple Sequence Repeat，ISSR) 标记、单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphism，SNP)标记、表达序列标签 (Expressed Sequence Tag，EST)标记等多种，目前应用最多的是SSR标记。
[0004] 传统的杂交育种方法只用了 DNA指纹数据，缺乏和表型数据的必要结合。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是传统的杂交育种方法只用了 DNA指纹数据，缺乏和 表型数据的必要结合的问题。
[0006] 为此目的，第一方面，本发明提出一种基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组 配方法，包括：
[0007] S1、对预设的自交系田间鉴定数据进行标准化处理；
[0008] S2、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；
[0009] S3、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；
[0010] S4、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；
[0011] S5、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；
[0012] S6、计算入选杂交系的遗传距离；
[0013] S7、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 ;
[0014] S8、计算正反交价值SV ;
[0015] S9、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。
[0016] 可选的，所述步骤S1，包括：将预设的自交系田间鉴定数据转化为相对值。
[0017] 可选的，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。
[0018] 可选的，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；
[0019] 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η个位点中位点 值不为零的位点的个数，η为预设常数；
[0020] 其中，所述杂带数为所述预设的自交系SSR分子标记数据的η个位点中不同位点 值的个数；
[0021] 其中，所述杂合率的计算公式如下：
[0022] 杂合率=杂带数/η。
[0023] 可选的，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。
[0024] 第二方面，本发明还提出一种基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组配系统， 包括：
[0025] 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；
[0026] 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；
[0027] 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；
[0028] 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；
[0029] 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；
[0030] 所述计算单元，还用于计算入选杂交系的遗传距离；
[0031] 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 ;
[0032] 所述计算单元，还用于计算正反交价值SV ;
[0033] 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。
[0034] 相比于现有技术，本发明的基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组配方法和系 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。
【附图说明】
[0035] 图1示出了本发明实施例公开的一种基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组配 方法流程图；
[0036] 图2示出了本发明实施例公开的田间鉴定试验定义图；
[0037] 图3示出了本发明实施例公开的DNA指纹检测试验定义图；
[0038] 图4示出了本发明实施例公开的重复检测的自交系名称图；
[0039] 图5示出了本发明实施例公开的查看指纹同质系示意图；
[0040] 图6示出了本发明实施例公开的亲本初步筛选条件示意图；
[0041] 图7示出了本发明实施例公开的亲本综合筛选示意图；
[0042] 图8示出了本发明实施例公开的抗青枯品种的选育示意图；
[0043] 图9示出了本发明实施例公开的自交系组配后按照杂交组合综合价值排序示意 图；
[0044] 图10示出了本发明实施例公开的杂交组合的筛选示意图。
【具体实施方式】
[0045] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046] 本实施例公开一种基于自交系SSR和表型信息的玉米杂交组配方法，包括：
[0047] S1、对预设的自交系田间鉴定数据进行标准化处理；
[0048] S2、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；
[0049] "入选自交系"：从两方面，一、基于自交系表型测试数据进行标准化处理后，计算 各系的亲本价值、产量抗性特征、优异度、缺陷度等指标，用于评价筛选自交系；基于自交系 SSR分子标记数据，计算了各系有效位点数、杂合度等指标，用于评价筛选自交系。（表型数 据和基因层面）"
[0050] 计算表型距离"：计算公式为
其中，PDi]是第i和第j个 自交系的表型遗传距离，Vlk和V ]k分别是第i和第j个自交系第k个指标标准化后的值，w k 是第k个指标的权重，η是有效指标数。
[0051] S3、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；
[0052] 缺陷度和优异度是对自交系（或杂交组合）的所有田间观测指标表现"很好"、 "好"，"差"、"很差"的统计量。该统计量是对田间鉴定数据达到的指标程度，依次"很好"、 "好"，"差"、"很差"按照3:2:2:3的比例附权重值进行加权平均计算所得。而"很好"标准 是指杂交组合在某指标上的取值若超过所有组合在该指标上的平均值加上2倍标准差，则 认为该组合在该项指标表现为"很好"。在某指标上的取值若低于所有杂交组合在该指标上 的平均值减去2倍标准差，则认为该组合在该项指标上表现为"很差"。其中，"很好"、"好"、 "差"、"很差"的标准差倍数都可以通过软件进行设置。由差异度和缺陷度结合自交系的产 量抗性等特征及综合价值用于筛选自交系。
[0053] S4、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；
[0054] S5、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；
[0055]