[發明專利]一種提高林木遺傳評估精確度的方法

在審

• 申請號: 201610020995.7
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105528533A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 林元震;莫曉勇;楊小紅;張衛華;劉純鑫;歐陽昆唏
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G06F19/20
• 分類號: G06F19/20;G06Q50/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于林木遺傳育種領域，具體地涉及一種提高林木遺傳評估精確度的 方法。

背景技術

林木改良進程通過可重復的田間試驗來估算遺傳參數和評價種源、家系、單 株或無性系的表現，進而篩選優良種源、家系或無性系。對于林業，參試材料一 般比較多，種植地點不唯一，如何準確估算環境效應非常重要，但不容易。目前 林業常用隨機完全區組設計或隨機不完全區組設計來避免環境差異的影響。然而 即便是再精細的試驗設計，也很難根據地點差異的實際模式來確定設計單元(區 組)的界線。這是因為：地點的差異可以是空間連續的，表現為土壤和小氣候效 應的相似模式；也可以是不連續的，表現為育林措施和測量方法的不同效應；還 可以是隨機的，表現為微環境的異質性(林元震和陳曉陽，R與ASReml-R統計 分析教程，北京：中國林業出版社，2014)。

空間分析(spatialanalysis)在國際上已被用于農作物品種的田間試驗，試驗結 果表明，與傳統試驗設計相比，空間分析可以減少試驗誤差并提高農作物品種評 估的準確性。在田間試驗的分析中，可以解釋地點變異和改善處理效應估計的分 析方法有：趨勢面分析法、空間模型分析法等等。其中，趨勢面分析法是采用空 間坐標的多項式函數來模擬環境的變異(YangRC,YeTZ,BladeSF,etal, Efficiencyofspatialanalysisoffieldpeavarietytrials,CropSci,2004,44:49-55)。空 間模型分析法是通過行和列的空間自相關分析剔除地點內的空間相關誤差來提 高遺傳試驗分析的精確性(GilmourAR,CullisBR,VerbylaAP,Accountingfor naturalandextraneousvariationintheanalysisoffieldexperiments,JAgricBiol Environ,1997,2:269-293)。

Costa等首次利用空間自相關分析了輻射松等3個樹種的子代和無性系試驗 林，結果表明，空間自相關分析更有效擬合試驗林的空間變異，顯著降低了區組 和小區的方差，而且極大提高了遺傳評估的準確度與遺傳增益(CostaS, DustkowskiGW,GilmourAR,Analysisofearlytreeheightinforestgenetictrialsis enhancedbyincludingaspatiallycorrelatedresidual,2001,CanJForRes, 31:1887-1893)。Dutkowski等在更大數據量的樹種與試驗林上進一步采用空間分 析，結果表明空間分析可顯著提高種源、家系、親本和無性系遺傳效應估算的準 確性(DutkowskiGW,CostaS,GilmourARetal.Spatialanalysisenhancesmodeling ofawidevarietyoftraitsinforestgenetictrials,2006,canJForRes,36:1851-1870)。 然而，林木是多年生的，輪伐期比較長，因而除了空間差異外，往往還存在個體 競爭。Cappa和Cantet采用遺傳型干預模型(genotypicinterferencemodel)評估了 林木遺傳加性效應和競爭加性效應(CappaE，CantetR，Directandcompetition additiveeffectsintreebreeding:Bayesianestimationfromanindividualtreemixed model,SilvaeGenetica,2008,57:45-56)。Lin等在分析種植密度對輻射松生長的影 響，也印證了林木個體間存在競爭關系，而且隨著種植密度的加大，個體間競爭 越激烈(LinYZ,YangHX,IvkovicM,etal.Effectofgenotypebyspacinginteraction onradiatapinegeneticparametersforheightanddiametergrowth.ForEcolManage, 2013,304:204-211)。