ASReml-R如何分析连续性状和阈值性状的遗传相关及表型相关
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2024年08月15日 16:55
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育种过程中,我们经常对连续性状进行评估,比如体重、背膘厚等。但有时候,我们关注的性状不仅仅是连续性状,比如抗病性、颜色、分级数据等,这一类数据是阈值性状,对于这一类的数据,ASReml也有完整的解决方案,我们一起来看一下吧。

性状定义:

阈性状:表型呈非连续变异,而遗传物质的数量呈潜在的连续变异的性状,即只有超越某一遗传阈值时才出现的性状,如动植物甚至包括人类的抗病力、死亡率以及单胎动物的产仔数等性状。

阈性状不完全等同于数量性状或质量性状,他们具有一定的生物学意义或经济价值,其表现呈非连续型变异,与质量性状类似,但是又不服从孟德尔遗传定律。一般认为这类性状具有一个潜在的连续型变量分布,其遗传基础是多基因控制的,与数量性状类似。因为它受基因制约,所以它有一个潜在的连续分布,但它的表现却受阈值控制。

阈性状有时只有一个阈值,表现两种变异类型,如疾病的易患性,但有时也有两个阈值。

一般阈值性状分为二分类的和多分类的,比如抗病性状,抗病为1,死亡为0,为二分类阈值性状。比如抗病性状,高抗为2,中抗为1,低抗为0,为三分类阈值性状。

实操代码:

asreml-R V4.1增加了阈值性状和连续性状的多性状模型,这里我们通过代码介绍一下实现方法。不同的分布函数,对应的链接函数不同,具体如下:

第一种:二分类阈值性状的单性状分析

一般包括logistic模型和probit模型,可以是家系模型,也可以是动物模型。

家系模型:logistic

mod1 = asreml(score4 ~ Sex + Grp + year, random = ~ Family,

family = list(asr_binomial(link = "logit")),

data = dat)

家系模型:probit

mod1 = asreml(score4 ~ Sex + Grp + year, random = ~ Family,

family = list(asr_binomial(link = "probit")),

data = dat)

动物模型:logistic

mod1 = asreml(score4 ~ Sex + Grp + year, random = ~ vm(ID,ainv), 

family = list(asr_binomial(link = "logit")),

data = dat)

动物模型:probit

mod1 = asreml(score4 ~ Sex + Grp + year, random = ~ vm(ID,ainv), 

family = list(asr_binomial(link = "probit")),

data = dat)

第二种:多分类阈值性状的单性状分析(超过二分类的性状)

注意:多分类的性状,要变为factor,才可以分析。可以分析家系模型和动物模型,也支持logistic和porbit模型,具体参考上面的代码。

mul_logit = asreml(mulb~1,

random=~ Sire+Family,

family=asr_multinomial(link=logit),

data=data)

第三种:连续性状和阈值性状多性状模型

模型书写和普通多性状模型类似,不同的是增加了性状的分布函数。第一个是二分类阈值性状,第二类为连续性状。

这里,可以支持家系模型和动物模型,也可以支持logistic和probit模型。

mod3 = asreml(cbind(score4,norm) ~ trait + trait:(Sex + Grp + year),

random = ~ us(trait):Sire,

family = list(asr_binomial(),asr_gaussian()),

maxit = 100,

data=dat)

第四种:阈值性状和阈值性状多性状模型

模型书写和普通多性状模型类似,不同的是增加了性状的分布函数。这里,第一个是二分类阈值性状,第二类也为二分类阈值性状。

这里,可以支持家系模型和动物模型,也可以支持logistic和probit模型。

mod2 = asreml(cbind(score4,rot) ~ trait + trait:(Sex + Grp + year),

random = ~ us(trait):Sire,

family = list(asr_binomial(),asr_binomial()),

maxit = 100,

data=dat)

按照上面的示例代码,就可以轻松评估阈值性状的遗传参数,包括阈值性状和连续性状的多性状模型,ASReml-R都可以分析。

此外,ASReml-R近期提供试用,感兴趣的老师可以私聊小编获取软件试用。