Zhang2005 DIALLEL-SAS05

Zhang, Y., Kang, M. S., & Lamkey, K. R. (2005). DIALLEL-SAS05: A comprehensive program for griffing’s and Gardner-Eberhart Analyses. Agronomy Journal, 97(4), 1097. http://doi.org/10.2134/agronj2004.0260

Diallel交配設(shè)計(jì)為育種者提供了有用的遺傳信息,如一般組合能力(GCA)和特異性組合能力(SCA),以幫助他們?cè)O(shè)計(jì)合適的育種和選擇策略。在這里,我們報(bào)告了最初發(fā)布于1997年的DIALLEL-SAS的改進(jìn)版本。新程序,DIALLEL-SAS05,有一個(gè)清晰和用戶友好的界面,旨在滿足用戶的各種diallel交叉設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的需求。 DIALLEL-SAS05比DIALLEL-SAS具有以下主要優(yōu)點(diǎn):(i)它不僅分析了所有四個(gè)Griffing的diallel方法(固定和隨機(jī)模型),而且還計(jì)算Gardner-Eberhart的分析II和III; (ii)其提供來自4至12的親本數(shù)的dialle1實(shí)驗(yàn)的所需結(jié)果,(iii)其可分析來自任何數(shù)目環(huán)境的dialle1數(shù)據(jù),和(iv)對(duì)于隨機(jī)效應(yīng)模型,其提供GCA({ σ2g)和SCA(sigma 2s)方差,其可以用于估計(jì)加性(σ2 A)和優(yōu)勢(shì)(σ2 D)方差,并且最終的狹義遺傳性(h 2)。 DIALLEL-SAS05還提供了GCA x ENV,SCA x ENV,倒數(shù)x ENV,母體x ENV和非母體x ENV相互作用的信息(如果適用)。 DIALLEL-SAS05應(yīng)該大大提高研究人員在分析和解釋diallel-cross數(shù)據(jù)的效率。程序代碼可從相應(yīng)作者的CD上獲得。


Diallel交配設(shè)計(jì)是植物和動(dòng)物育種計(jì)劃中獲得定量或復(fù)雜遺傳性狀遺傳信息(如GCA和SCA)的重要工具(Hayman,1954; Griffing,1956; Fry,2004)。 Griffing's(1956)diallel方法已廣泛用于作物植物(Evans等人,1966; Stuthman等人,1971; Borges,1987; Pixley和Bjarnason,1993; Kang等人,1995,1999; Zhang等人。,1996)。 Grif指出的四種方法的重要特征的一個(gè)有用的總結(jié)在Zhang和Kang(1997;表1)中給出。
Gardner和Eberhart(1966)提出了從異質(zhì)父母/種群(“品種”)產(chǎn)生的二等位基因交叉數(shù)據(jù)的替代分析。 Gardner-Eberhart分析(GEAN)I是資源密集型的,需要評(píng)估n個(gè)親本,n(n≥1)/ 2個(gè)F1雜交和親本和雜交的近交后代,但提供了加性和優(yōu)勢(shì)基因作用的信息,雜種優(yōu)勢(shì)和近親繁殖抑制(Gardner和Eber-hart,1966; Murray等,2003)。 GEAN II在評(píng)估n種群(品種)及其n(n?1)/ 2 F1雜交中有用; (Gardner和Eberhart,1966; Hallauer和Miranda,1988; Murray等,2003)。雜種進(jìn)一步分為平均,品種和特異性雜種優(yōu)勢(shì),但在分析II中不能確定加性和主導(dǎo)參數(shù),因?yàn)樗鼈兣c標(biāo)記為“品種”的變異來源混雜(Murray等,2003)。 GEAN III從包含以下變異源的分析中提供了品種和GCA效應(yīng)的估計(jì):親本,親本與F1雜交和F1雜交; GCA效應(yīng)以類似于Griffing的方法4,模型1 Murray等,2003)。 GEAN II和GEANIII都提供了平均雜種優(yōu)勢(shì)和SCA的估計(jì)(Gardner和Eberhart,1966; Murray等,2003)。許多研究人員已經(jīng)成功地利用GEAN研究雜種優(yōu)勢(shì)和估計(jì)品種diallels中的GCA和SCA(Crossa等人,1987; Ali等人,2001; Lee等人,2003)。
Murray et al。 (2003)指出,GEAN II和GEAN III的效應(yīng)公式在生物學(xué)和遺傳學(xué)上都是非生物學(xué)的,并且將父母數(shù)作為乘數(shù)。他們進(jìn)一步認(rèn)為,(i)在GEAN III中獲得的品種效應(yīng)是“無約束”估計(jì),而來自GEAN II的品種效應(yīng)是受限的估計(jì),因?yàn)闆]有雜種優(yōu)勢(shì);和(ii)結(jié)果對(duì)這些效應(yīng)的使用和解釋有影響。關(guān)于GEAN I,II和III的進(jìn)一步具體細(xì)節(jié),讀者參考Murray et al。 (2003)。
自然由于繁瑣的計(jì)算,研究人員認(rèn)為需要開發(fā)用于分析撥號(hào)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序。已開發(fā)了用于作物育種的程序代碼(Burrow和Coors,1994; Kang,1994; Magari和Kang,1994; Zhang和Kang,1997)和樹木育種(Wu and Matheson,2000,2001; Xiang and Li,2001 )。 Murray et al。 (2003)報(bào)告了一個(gè)用于GEAN II和GEAN III的SAS計(jì)算機(jī)程序;該程序使用具有細(xì)胞平均值的一般線性模型來估計(jì)各種遺傳效應(yīng)。 Zhang和Kang(1997)的DIALLEL-SAS程序已被廣泛使用,例如,分析玉米中的二進(jìn)制跨數(shù)據(jù)(Zea mays L.)(Kang等
1999,2005; Naidoo等,2002; Lee等人,2003),油菜籽(Brassica napus L.)(Goffman和Becker,2001),小麥(Triticum aestivum L.)(Le Gouis等人,2002; Hakizimana等人,2004),硬粒小麥Triticum turgidum L.var.duum)(Solomon和Labuschagne,2004),苜蓿(Medicago sativa L.)(Guines等人,2002; Riday和Brummer,2002a,2002b)和白羽扇豆(Lupinus albus L.) Lagunes-Espinoza等人,2003)。 DIALLEL-SAS的有用性可以得到增強(qiáng)。 DIALLEL-SAS(Zhang和Kang,1997)的限制是(i)雖然它可以容易地適應(yīng)于兩個(gè)環(huán)境的特定diallel集合(Griffing的方法1到4),用戶必須修改代碼以分析來自更多比兩個(gè)環(huán)境,這可能很麻煩; (ii)它僅提供固定效應(yīng)模型的結(jié)果; (iii)它需要對(duì)除了在張和康(1997)的示例程序中使用的n 5之外的父代號(hào)進(jìn)行廣泛和費(fèi)力的程序修改;和(iv)它沒有包括Gardner和Eberhart(1966)分析II和III。
目前,還沒有已知的計(jì)算機(jī)程序處理Griffing的四個(gè)diallel方法和Gardner-Eberhart分析II和III的分析。因此,需要一種綜合程序,不僅計(jì)算Griffing的diallel分析 - 固定和隨機(jī)效應(yīng)模型,而且還計(jì)算Gardner-Eberhart分析II和III。我們?cè)谶@里報(bào)告稱為DIALLEL-SAS05的這樣一個(gè)程序的發(fā)展。

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