不同試驗設計遺傳力的計算方法

前言

農業和林業, 經常涉及到要計算遺傳力的問題, 這是一個數量遺傳學問題. 和動物計算遺傳力不同, 植物和林木計算遺傳力時, 一般是使用家系遺傳力, 動物計算遺傳力一般是計算個體遺傳力.

他們的主要區別在於, 計算家系遺傳力時, 需要根據重複數, 對方差組分進行校正.

1, 單因素隨機區組

比如有10個品種, 在一個地點有3次重複, 表型數據是小區的產量和百粒重, 試計算產量和百粒重的遺傳力.

問題的解決思路:

• 1, 單因素方差分析, 或者使用混合線性模型
• 2, 會得到品種的方差組分Vg和殘差的方差組分Ve
• 3, 遺傳力的計算方法是Vg/(Vg+Ve)

複雜的方法
首先, 計算方差組分, 如果是使用方差分析的形式, 可以使用這個公式進行轉化:

這裏的加性方差組分和殘差方差組分的計算公式爲:

簡單的方法
使用混合線性模型, 將品種作爲隨機因子, 重複作爲固定因子, 得到品種的方差組分(Vg)和殘差的方差組分(Ve), 然後直接計算遺傳力即可.

$單因素隨機區組遺傳力: h^2 = \frac{V_g}{(V_g + V_e)}$

2, 一年多點試驗遺傳力計算

比如有10個品種, 在一個地點有4個地點(L), 每個地點有3次重複®, 表型數據是小區的產量和百粒重, 試計算產量和百粒重的遺傳力.

這個試驗中, 需要考慮不同地點與品種的互作效應, 即要考慮G by E, 使用混合線性模型, 可以這樣寫:

固定因子: 地點 + 地點:重複
隨機因子: 品種 + 品種:地點

$一年多點遺傳力: h^2 = \frac{V_g}{V_g + \frac{V_{ge}}{L} + \frac{V_e}{L*R}}$

注意
如果每個地點的品種數不一樣, 這裏地點的L和R, 需要用調和平均數.

3, 多年多點試驗遺傳力計算

比如有10個品種, 在一個地點有4個地點(L), 每個地點有3次重複®, 共有3年(Y))的數據, 表型數據是小區的產量和百粒重, 試計算產量和百粒重的遺傳力.

這個試驗中, 需要考慮不同地點與品種的互作效應, 即要考慮G by E, 使用混合線性模型, 可以這樣寫:

固定因子: 地點 + 年份 + 地點*年份 + 年份:地點:重複
隨機因子: 品種 + 品種:地點 + 品種:年份 + 品種:地點:年份

$多年多點遺傳力: h^2 = \frac{V_g}{V_g + \frac{V_{GL}}{L} +\frac{V_{GY}}{Y}+\frac{V_{GLY}}{L*Y} \frac{V_e}{Y*L*R}}$

注意
如果每個地點的品種數不一樣, 這裏地點的L, G, R, 需要用調和平均數.