- Costa e Silva J, Dutkowski GW, Gilmour AR. Analysis of early tree height in forest genetic trials is enhanced by including a spatially correlated residual. Can. J. For. Res. [Internet]. 2001;31:1887–93. Available from: http://www.ingentaconnect.com/content/nrc/cjfr/2001/00000031/00000011/art00004
本研究探討了12個森林遺傳試驗中除了傳統(tǒng)的隨機完全區(qū)塊(RCB)分析之外殿较,包括空間相關殘差的混合線性模型的使用惩嘉。來自三種物種(云杉(Ponga sitchensis(Bong。)Carr。,Pinus pinaster Ait。和Pinus radiata D.Don)的后代和克隆測試的早期高度數(shù)據(jù)的分析顯示,在所有試驗中存在顯著的空間變異。添加基本??的一階可分離自回歸誤差項比RCB模型更有效地建淖δ#空間變化,并大大減少了塊和圖的方差荚藻。沒有證據(jù)表明需要擴展空間建模屋灌。空間分析大大提高了遺傳價值估計在一些試驗的準確性应狱,并伴隨著遺傳條目的排名的大變化和相對于RCB分析的選擇的更大的收益共郭。
樹木改良計劃依靠復制的田間測試來估計遺傳參數(shù)和評估證據(jù),家庭和個人侦香。在許多這樣的試驗中落塑,條目的數(shù)量很大,并且種植場所是可變的罐韩。這限制了測試區(qū)分遺傳它們的環(huán)境影響的能力憾赁。場地變異性反映了土壤屬性(如土壤肥力,水分散吵,質(zhì)地和深度)等因素的空間性質(zhì)龙考。氣候蟆肆,地形和風暴。環(huán)境異質(zhì)性可以表現(xiàn)為隨機微位點差異晦款,斑塊和梯度在站點域炎功。通常這些類型的變異性看起來似乎 - 雖然可能是主導的。最近缓溅。在6至12年的66道格拉斯 - 冷杉子代試驗中測量的樹高的研究中蛇损,翅片等。 (1999)顯示90%的網(wǎng)站展示大的空間變化與梯度和斑塊坛怪。因此淤齐。選擇合適的試驗地點和使用有效的實驗設計和分析,以適應林木遺傳評價的環(huán)境變異性(Loo-Dinkins 1992; Magnussen 1993)袜匿。
通常用于森林遺傳試驗的田間試驗設計包括隨機完全區(qū)塊(RCB)分裂圖和不完全塊設計(Loo-Dinkins 1992; Williams和Matheson 1994)更啄。當塊體內(nèi)的環(huán)境相當均勻時,RCB設計是有效的居灯,塊之間的變化解釋了現(xiàn)場測試的協(xié)同變異性祭务。然而,在林地步道怪嫌,其中塊通常很大义锥。環(huán)境變異性可能很大,降低了這些分析識別遺傳變異和降低遺傳價值估計的準確性的能力喇勋。條目的數(shù)量大缨该,并且環(huán)境是高度異質(zhì)的偎行,在不完全塊設計中減小塊大小可以增加RCB設計的精度(Cochran和Cos 1957; Patterson等人1978; Williams and Matheson 1994; Fu等人川背, 1998)。
空間或相鄰模型已經(jīng)在農(nóng)業(yè)田間試驗的分析中變得流行(Lilt等人1988; Cullis和Gleeson 1989,1991; Zimmemian和Harville 1991:Brownie ct at 1993; Grondona等人1996蛤袒,Brownie和Gumpertz 1997; t3ilmour ct at.1997; Cutlis et at.1998; Qiao et at.2000)熄云。這些通過使用各種相關結(jié)構來給出更有效的分析,以模擬與現(xiàn)場中的實驗單元的位置相關的變化妙真。梯度和(或)貼片的存在誘導相鄰實驗單元之間的時間關聯(lián)缴允。假設更接近數(shù)據(jù)中的實際相關結(jié)構的殘差協(xié)方差結(jié)構的分析將導致用于估計治療效果的提高的效率和精度。這是在所引用的參考文獻中針對特定試驗和農(nóng)業(yè)田間實驗的一系列試驗所證明的珍德。 Federer(199b)主張基于擬合多項式響應曲面的數(shù)據(jù)的空間模型练般,但Gilmour(2000)認為這樣的模型很少被證明
Magnusseo(1990)將空間方法引入森林遺傳測試的樹高分析中,報告了全同胞家系之間的差異的標準誤差減少了5-20%锈候,顯著治療差異的數(shù)量增加了從RCB分析獲得的結(jié)果薄料。 Kusnadar和Galwey J2000)報道,空間模型給出了比海濱松(Pins rims.iter Ait泵琳。)單個樹生長數(shù)據(jù)的不完全塊模型顯著更好的擬合摄职。
森林基因試驗傾向于與農(nóng)業(yè)領域的差異有以下特點:
實驗單位:對單個樹進行測量誊役,而不是對許多植物進行測量,盡管繪圖方法通常用于估計遺傳參數(shù)谷市。
試驗規(guī)模:林業(yè)試驗總面積和實驗單位數(shù)量往往較大
復制:林業(yè)試驗往往有更多的重復蛔垢,以補償每個地塊的植物數(shù)量較少。
場地一致性:林業(yè)試驗通常生長在丘陵地帶迫悠,其比農(nóng)業(yè)徑跡地點不均勻
布局:物理站點功能通常排除使用常規(guī)網(wǎng)格的林業(yè)步道鹏漆。
抽樣:隨著時間的推移,可能在農(nóng)業(yè)試驗中進行重復抽樣创泄,而農(nóng)業(yè)試驗通常是為了產(chǎn)量而采收
遺傳材料:農(nóng)業(yè)步道通常是近交系甫男,而林業(yè)試驗可能有更多樣的遺傳材料。
競爭:在單個樹級別的數(shù)據(jù)分析的結(jié)果是競爭可能產(chǎn)生空間相鄰數(shù)據(jù)值之間的負相關
這些差異意味著林業(yè)試驗固有地具有更環(huán)境的變化验烧,分析的挑戰(zhàn)是盡可能多地調(diào)整該變化的任何系統(tǒng)組成部分板驳。
我們的目的是探索使用空間模型分析來自后代和克隆森林遺傳測試的高度數(shù)據(jù)。我們總結(jié)了12個試驗與RCB分析的空間分析結(jié)果碍拆,模型擬合信息若治,變量參數(shù)估計,預測遺傳值的準確性和秩變化感混,以及選擇的相對遺傳增益端幼。我們討論這些分析中涉及的問題,特別強調(diào)空間模型與林業(yè)試驗和農(nóng)作物間的差異