MaizeSNP50 資料讀取與利用

MaizeSNP50 晶片的讀取於 GenomeStudio 軟體中呈現。全部的位點總共 56,110 個，544 個位點有亂碼的現象，共 55,566 個分子標記可以正常讀取，佔 全部位點的 99%。其中有 970 個位點於 48 個品系中皆無讀值，以品系的觀點 來看，各品系能讀取的位點量大致相同。金蜜 8、CML475、Hi、CML550 等品 系的讀取位點量稍低，但仍在 94 ％ 以上，其中 B73 與其近似同源品系幾乎可

第二節 族群結構的評估與代表品系的決定

的三角形的三個極端點分別是亞洲的熱帶玉米、亞洲甜質種溫帶玉米與美洲馬齒 種溫帶玉米(圖五)。

圖三、48 個試驗品系的主座標分析圖，以品系資訊（表一）中的適應氣候帶分 類，紅色為熱帶品系、綠色為亞熱帶、藍色為溫帶，而黑色表示未有適應氣候帶 的資料。在此分析結果中氣候帶的分類與玉米的基因型具有相當程度的關聯，在 第一主座標上有良好的區分效果。

圖四、48 個試驗品系的主座標分析圖，以品系資訊（表一）中的胚乳特性(上圖) 和來源地(下圖)做分類，沒有明顯的分群狀況。在胚乳特性上僅第二主座標能將 甜質種與其它胚乳做區分；在來源地的部分墨西哥、非洲、拉丁美洲的品系雖具 有明顯的群聚現象，然而地區間的混雜嚴重，表示僅以來源地作為區分無法良好 分別出玉米的基因型差異。

圖五、48 個試驗品系的主座標分析圖，綜合品系資訊（表一）中氣候帶與來源 地區的適應地資料進行分類，分類方式依據國際玉米和小麥改良中心對於其發展 出之品種的分類方法。第一主座標可區分溫帶與(亞)熱帶玉米，第二主座標區分 亞洲與其他來源地的溫帶玉米，第三主座標則在(亞)熱帶玉米中區分出亞洲的熱 帶玉米。相較於單純利用氣候帶區分具有更好的區分效果。

STRUCTURE 的族群結構分析方法由於是以貝氏方法基於模式分群而具有演

K = 2

K = 3

K = 4

K = 5

圖六、STRUCTURE 分群結果，品系編號同表一，K = 2 圖中綠色為溫帶玉米、

紅色為熱帶玉米；K = 3 圖中藍色為溫帶馬齒種、綠色為溫帶甜質種；K = 5 紫 色為亞洲熱帶種。K 值的上升可以更細微的區分出品種的差異，並且與適應地的 資訊相近。然 K = 4 圖中黃色的部分包含亞洲熱帶種與非洲亞熱帶種，而在 K = 5 圖中雖能將亞洲熱帶種區分開但仍有部分非洲熱帶種並非以黃色背景為主。本 資料部分品系間相近的遺傳背景使得 K 值的上升並不能得到更好的區分效果。

圖七、不同 K 值設定下 Ln P(D) 數值的差異，依據 Evanno 等人於 2005 年文 獻中的模擬結果，Ln P(D) 差值的峰值為的最佳 K 值。在此分析中，K = 3 為最 適合的分群設定。

圖八、48 個試驗品系的主座標分析圖，依 STRUCTURE 分析所得之 9 個代表 品系分類。在 Q = 1 的篩選標準下，所得之代表品系在主座標分析上位於圖的三 個極端點，分布集中並且沒有混雜現象，兩個分群方式的結果十分吻合。

圖九、48 個試驗品系的主座標分析圖，依 STRUCTURE 分析所得之 24 個代表 品系分類。在 Q > 0.99 的篩選標準下，所得之代表品系在第一、第二主座標分 析圖上位於極端點並且集中，然而熱帶種玉米在第三主座標上分散。

第三節 族群特有之分子標記

布中 79.7％ 的位置（圖十三）；而以 24 個代表品系所建立的資料中，9,038 個 特有分子標記中 6,696 個具有位置資訊。隨機抽樣的分布中，其中位數為 170，

95％ 的個數為 186，特有分子標記的資料中則有 195 個造成連鎖失衡圖像不完 整的 SNPs（表二），位於分布中 99.4％ 的位置（圖十三）。

圖十、以 9 個代表品系篩選之族群特有分子標記分布，紅色為熱帶種、藍色為 溫帶甜質種、綠色為溫帶馬齒種而灰色為非族群特有。溫帶馬齒種的特有分子標 記主要集中在 Chr9 ，整體而言族群特有標記在染色體上沒有明顯的分布特性。

圖十一、以 24 個代表品系篩選之族群特有分子標記分布，紅色為熱帶種、藍色 為溫帶甜質種、綠色為溫帶馬齒種而灰色為非族群特有。由於熱帶種的代表品系 數量明顯提高，造成該族群特有標記的數量大量提高，而在染色體上的分布依然 沒有觀察到明顯的特性。

圖十二、族群特有分子標記造成連鎖失衡區塊圖像不完整現象的實例。此 7 個 分子標記圖一舉例之分子標記相同。左圖為 STRUCTURE 的分群結果，藍色為 溫帶馬齒種、綠色為溫帶甜質種而紅色為熱帶種。右圖中品系的排序與左圖對 應，在框線內的品系為次族群代表品系。造成連鎖失衡區塊圖像不完整的分子標 記為 PZE-103059853 以紅字標示，其基因型的比對結果為溫帶甜質種次族群內 特有之分子標記。

圖十三、族群特有分子標記於隨機抽樣標記分布上的位置，紅線表示特有分子標 記中為造成連鎖失衡區塊圖像不完整分子標記的個數，分別位於 79.7％ 與 99.4

％ 的位置。以 24 個代表品系篩選的族群特有分子標記中為造成連鎖失衡區塊 圖像不完整分子標記的機率顯著不同於隨機抽取的分子標記，顯示族群特有分子 標記與造成連鎖失衡區塊圖像不完整的分子標記具有相關性。

表二、族群特有分子標記中為造成連鎖失衡區塊圖像不完整分子標記的個數

溫帶馬齒種 溫帶甜質種 熱帶種 全部

9 個代表品系 2 47 36 85

24 個代表品系 0 16 179 195

共有個數 0 16 36 52

第五章 討論 Genomic Selection 時，對於缺值的統計處理將會十分重要。

在同質結合率的部分，B73 的同質結合率為 97.58 ％，在試驗品系中為最