利用概率估算提高植物品种分子标记鉴定的准确率
Utilizing Probability Estimation Improves the Accuracy of Plant Variety Identification by Molecular Markers作者机构:江汉大学系统生物学研究院 农业部科技发展中心
出 版 物:《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)
年 卷 期:2018年第51卷第6期
页 面:1007-1013页
核心收录:
学科分类:0710[理学-生物学] 07[理学] 0828[工学-农业工程] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种]
基 金:生物产业共性技术标准研究(2016YFF0202300) 湖北省自然科学基金青年科学(2017CFB229)
摘 要:【目的】植物品种分子标记鉴定标准只抽检了基因组上部分标记位点,存在抽样误差,鉴定结论常常因此被质疑。估计植物品种分子标记鉴定位点的抽样误差与鉴定结论的可靠性,为品种分子鉴定标准的应用提供科学依据。【方法】以2个品种间观察到的差异位点的数目为条件,根据贝叶斯公式建立品种间真实差异位点数目的条件概率模型。根据观察到的差异位点的数目服从于二项分布,且真实差异位点数的先验概率近似于均匀分布的特点,实现条件概率模型的计算。根据概率模型获得的概率保障的大小,将品种间的关系划分为红区、绿区和黄区,对应相同或近似品种、不同品种和待定品种。利用8个水稻品种的3 205个SSR分子标记位点的分型结果,估计2个品种组合间的真实差异水平,进而判定品种间关系的真实值。对每一对品种进行10 000次的分子标记位点的模拟抽样,每次抽取48个SSR标记位点。根据每次模拟抽样的结果,按概率模型计算概率并判定品种间的关系,将判定结论与真实值比较,验证概率模型的准确性。最后,利用概率模型为近期的西瓜品种侵权案的判决结论提供概率支持。【结果】在模拟抽样的验证试验中,每个品种组合有4 295—10 000次随机抽样在95%的概率保障下,判定为不同品种。与品种间的真实关系比较表明,利用概率模型鉴定的水稻品种间关系的正确率为100%。最后,利用概率模型为最近的西瓜品种侵权案的判决结论的正确性提供了95%以上概率保障,败诉方对抽样位点不足导致判决不可靠的质疑理由并不充分。【结论】构建了一个评估品种间关系、判定结论可靠性的概率模型,为品种间关系的分子鉴定结论赋予了概率保证,提高品种间关系判定结论的准确性,避免因检测位点不足导致的争议。