不同试验设计遗传力的计算方法_遗传力计算

前言

农业和林业, 经常涉及到要计算遗传力的问题, 这是一个数量遗传学问题. 和动物计算遗传力不同, 植物和林木计算遗传力时, 一般是使用家系遗传力, 动物计算遗传力一般是计算个体遗传力.

他们的主要区别在于, 计算家系遗传力时, 需要根据重复数, 对方差组分进行校正.

1, 单因素随机区组

比如有10个品种, 在一个地点有3次重复, 表型数据是小区的产量和百粒重, 试计算产量和百粒重的遗传力.

问题的解决思路:

• 1, 单因素方差分析, 或者使用混合线性模型
• 2, 会得到品种的方差组分Vg和残差的方差组分Ve
• 3, 遗传力的计算方法是Vg/(Vg+Ve)

复杂的方法
首先, 计算方差组分, 如果是使用方差分析的形式, 可以使用这个公式进行转化:

这里的加性方差组分和残差方差组分的计算公式为:

简单的方法
使用混合线性模型, 将品种作为随机因子, 重复作为固定因子, 得到品种的方差组分(Vg)和残差的方差组分(Ve), 然后直接计算遗传力即可.

$$单因素随机区组遗传力:h^2=\frac{V_g}{(V_g+V_e)}$$

2, 一年多点试验遗传力计算

比如有10个品种, 在一个地点有4个地点(L), 每个地点有3次重复®, 表型数据是小区的产量和百粒重, 试计算产量和百粒重的遗传力.

这个试验中, 需要考虑不同地点与品种的互作效应, 即要考虑G by E, 使用混合线性模型, 可以这样写:

固定因子: 地点 + 地点:重复
随机因子: 品种 + 品种:地点

$$一年多点遗传力:h^2=\frac{V_g}{V_g+\frac{V_{GL}}{L}+\frac{V_e}{L\ast R}}$$

注意
如果每个地点的品种数不一样, 这里地点的L和R, 需要用调和平均数.

3, 多年多点试验遗传力计算

比如有10个品种, 在一个地点有4个地点(L), 每个地点有3次重复®, 共有3年(Y))的数据, 表型数据是小区的产量和百粒重, 试计算产量和百粒重的遗传力.

这个试验中, 需要考虑不同地点与品种的互作效应, 即要考虑G by E, 使用混合线性模型, 可以这样写:

固定因子: 地点 + 年份 + 地点*年份 + 年份:地点:重复
随机因子: 品种 + 品种:地点 + 品种:年份 + 品种:地点:年份

$$多年多点遗传力:h^2=\frac{V_g}{V_g+\frac{V_{GL}}{L}+\frac{V_{GY}}{Y}+\frac{V_{GLY}}{L\ast Y}\frac{V_e}{Y\ast L\ast R}}$$

注意
如果每个地点的品种数不一样, 这里地点的L, G, R, 需要用调和平均数.

如果模型中，有些方差组分为0，将其去掉即可。 比如多年多点分析中，如果Year*Cul方差组分为0，那就在模型中将其去掉重新分析即可。