育种中,有几个必须要掌握的概念,配合力是其中之一。配合力包括一般配合力和特殊配合力。这个概念很抽象,下面用曹操的例子,解释一下。
魏武帝曹操(155年-220年3月15日),本名吉利,字孟德,小名阿瞒,豫州刺史部谯(今安徽亳州)人。东汉末年杰出的政治家、军事家、文学家、书法家,曹魏政权的奠基人。
曹操的儿子们,也是各个才华横溢,聪明非常,曹冲称象,曹植大诗人,曹丕也很有才,因为曹操的几个儿子,母亲不同,父亲相同,从育种角度来说,曹操的一般配合力很高,几个孩子很出色。
那么问题来了,什么是一般配合力?一般配合力就是可以稳定遗传的因素,即曹操和不同女性生育的孩子,都很出色,这表明这种出色不因为不同女性的差异而变化,说明这种出色是遗传自父亲,因此曹操的一般配合力比较高。
那么什么是特殊配合力呢?看一下曹操的父母,这可以理解为其父母之间的特殊配合力比较高。
同学表示这很伪科学,并表示我这种思想很危险,乱套概念。。。
教科书的定义:
注意:上面的公式,分母应该是相乘的,不是相加的……
下面通过一篇文献,介绍一下配合力的计算方法。
文献参考:
Adenaike A S, Osisanya T O, Ogunsola O D, et al. Combining Ability and Inheritance of Growth Traits in Rabbits[J]. Journal of Biology Agriculture & Healthcare, 2013.
试验设计如下:
三个兔子品种,进行双列杂交(无自交,有正反交),共6个组合,每个组合重复了5次,测量其子代的性状,评价三个兔子品种的一般配合力和特殊配合力。
数据分析思路:
首先采用方差分析的方法,将其作为固定因子计算一般配合力和特殊配合力效应值,然后作为随机因子计算方差组分,根据方差组分计算遗传力。
计算结果:
一般配合力和特殊配合力结果:
这个里面我们也可以计算配合力的显著性。
遗传力的计算:
文章中可以改进的地方:
文章还在用方差分析的形式,计算效应值作为配合力值,这种算法有缺点,比如有缺失值或者数据不平衡(比如重复不一致),计算不准确。推荐使用混合线性模型,将亲本和组合作为随机因子,可以直接计算方差组分,而且可以将BLUP值作为配合力。当然,如果使用混合线性模型,就不能得到文章中的配合力的显著性了。
总结:
配合力计算,无论是动物育种,还是植物育种,都会经常遇到,关键是要理解什么是配合力,以及为什么要计算配合力。
特殊配合力一般用于划群,比如划分父本群和母本群,就是因为这两个群的特殊配合力比较高,如果我们不断提高父本群和母本群的一般配合力,而且同时保持两群的特殊配合力,育种才会不断的提升。
什么?你想看代码?
数据描述:
数据:孔繁玲《植物数量遗传学》第十章(p282页)例10.8
父本有4个,母本有7个,共有4*7=28个组合(家系),重复2次。
代码语言:javascript复制# 没安装learnasreml
# devtools::install_github("dengfei2013/learnasreml")
library(learnasreml)
data("NCII")
dat = NCII
str(dat)
# 收费软件解决方案
library(asreml)
mod = asreml(yield ~ Block, random = ~ P1 P2 Fam, data=dat)
summary(mod)$varcomp
# 广义遗传力
pin(mod, hb ~ (V1 V2 V3)/(V1 V2 V3 V4) )
# 狭义遗传力
pin(mod, h2 ~ (V1 V2)/(V1 V2 V3 V4))
# 配合力
coef(mod)$random
# 免费软件解决方案
library(sommer)
mod = mmer2(yield ~ Block, random = ~ P1 P2 Fam, data=dat)
summary(mod)
# 广义遗传力
pin(mod, hb ~ (V1 V2 V3)/(V1 V2 V3 V4) )
# 狭义遗传力
pin(mod, h2 ~ (V1 V2)/(V1 V2 V3 V4))
# 配合力
randef(mod)
结果整理: 遗传力:
一般配合力:
特殊配合力:
延伸:
育种中如何使用呢?
比如玉米育种中,通过双单倍体(DH)或者常规的自交得到了100份自交系,想要看一下这100份材料的配合力,如何做呢?
1,骨干系,包括各种类群的,应用范围比较广泛的自交系,比如选择6个,对这100份自交系进行杂交(正反交均可),得,600份F1种子
2,对600份F1种子种植,重复3次(或者3个地点),调查抗性,测产,得到数据
3,如果100份材料中,10份材料和所有骨干系的后代F1表现都非常好,说明这种好,不是由于骨干系造成的,而是因为10份材料本身的原因,就说明这10份材料一般配合力很高。
4,如果一份材料,和5份骨干系材料后代F1表现一般,和1份骨干系材料,后代F1表现非常好(王八看绿豆对眼啦),这说明这份材料和这个骨干系之间的特殊配合力很高。特殊配合力是成对的,一般配合力是单独的。
关于一般配合力和特殊配合力在爱情中的应用,简单来说:一般配合力高的人(人品好,条件好,高富帅,白富美)本身优秀,两个特殊配合力高的人才是真爱啊。详见奇文《玉米育种理论在谈恋爱中的应用分析--批注版》
所以,这篇为“育种数据分析专辑”的第三篇。