海南南繁区基因漂流数据查询系统

海南南繁区基因飘流距离数据查询系统

基因飘流模型——水稻受精结实的模拟

（1）线性模型-只考虑花粉的数量竞争力

根据Dietiker等的研究，基因飘流率取决于落到受体水稻柱头上的混合花粉中转基因水稻花粉所占的比例：

式中，G为基因飘流率，%；B是花粉数量比，用来表征转基因水稻的花粉在混合花粉中的数量竞争力，，其中P表示有活力的花粉数量，下标Tr和Cr分别为转基因水稻和非转基因水稻，粒；C_b是受体水稻的异交率，%。对于不育系来说，C_b取90%；野生稻的C_b取10%，常规稻取1%。

式中，D_Tr、D_Cr分别为沉降到受体水稻柱头上的转基因水稻、非转基因水稻的花粉数量，粒；Λ_Tr、Λ_Cr为转基因水稻、非转基因水稻的花粉活力，%。

对于水稻而言，花粉寿命较短，从花药中散出后3-6 min即丧失活力，个别花粉粒能存活15-30 min。野生稻的花粉寿命较长，可达到9 min。这里采用刘寿东等^[36]的水稻花粉活力模型：

式中，τ是花粉从花药中散出后的持续时间，min；是最大花粉活力，这里取98.5%；a、b为待定参数，与温度有关，这里取a=0.904和b=4.834。

由于花粉数量比不是决定基因飘流率的唯一要素，花粉遗传竞争力也会影响基因飘流率。遗传竞争力越强，相应地受精结实的概率也更高。因此，在上述公式的基础上，引入花粉遗传竞争参数C_p。C_p表征不同品种间遗传竞争力的差异；C_p越大时，表明供体花粉的遗传竞争力越强，基因飘流率也会越高。

当B=0时，混合花粉中仅有受体和竞争花粉，因此G=0%；当B=1时，混合花粉中全都是供体花粉，因此G= %；当B=0.5时，混合花粉中供体与竞争花粉、受体花粉的比例为1:1，因此。鉴于上述边界条件，上述公式优化为幂函数：

式中， =0.143，由三亚田间试验结果确定。