第事5期 典范性状的决策分析 刘璐,王军,王丽波”,郭满才",袁志发” (西北农林科技大学生命科学学院,b动物科技学院,陕杨凌7门2100】 [情要]采用通径分析的决策分析方法,对典范性状建立了通径分析化模型,进而完成了对其的决策分析: 给出了判断奥范性状中主截性状,限制性状及中间性状的方法,以便于育种者根据个体的性状表残来选择,达到对 F,选择而期望得到的遗传进展。 [关键调]典范性状:通径分析:决策分析 [中图分类号]S11+4:0212 [文献标识码]A [文章编号]1671-9387(2006)05-0157-04 多个数量性状的综合选择 一直是遗传育种学 阵、遗传型协方差阵和环境协方差阵:m为向量维 家十分关注的问题。为了克服性状间相关的影响,杨 数::为正态分布的均值:T为矩阵的转置符号:N. 德等门应用多元统计分析中的典范相关方法,研究 表示m维正态分布 了多个数量性状的表现型随机向量与相应基因型随 令列向量a =(aa2 …,am),则典范性状为 机向量间的典范相关,得到了少数几个具有极大化 线性组合,那么有 遗传力且不相关的典范性状2,根据育种目标对遗 第i典范性状 传力高的典范性状进行独立水平法的方向性选释 a1十a2+…+amxn=aX(1) 是可常性高并且易于掌握的综合选择。然而站在应 F,的基因型值 用的角度,典范性状的确定仅考虑 性状间的相关 Fg=ag1十ag+…十ang=ag(2) 结构,其组成性状的权重很难同时满足多目标育种 显然,F,的表型方差听,=a工a:遗传方差n= 的要求,而且由于采用多个典范性状的独立水平进 择,也难免会因为选择标准过多,减少了某些优良个 体或株系的中选机会,使选择效率降低)。同时由于 典范遗传力h成,=一。 性状选取不直观,也与其他一般性状选择类似,存在 可在对F,标准化的条件下,使F与F最大相关, 最佳选择方案问题。为此,袁志发等 刀提出了选择 因此,极大值数学问题为: 指数的通径分析化方法及通径分析的决策分析方 fa"Ena =1 法,解决了通径分析中的最优路径问题,本文试图在 =max (3) 前人研究的基础上,建立典范性状的通径分析化模 利用Lagrange乘数法,a:应满足 型,并进行决策分析,以期解决性状选择中的最优路 (4) 径方案问题。 由于,Σ。正定,故特征方程Σ一λE■0的广义 1典范性状及其遗传进展 特征根为,入≥入≥≥入>0(s≤m),其中,m为 个特征根中前m个较大特征根的个数 设要选择的性状为X=(红1x,…,工)~N。 则第i个特征根入对应的特征向量为a=(a (“,),X的育种值向量和环境离差向量分别为g 2 a)T,即F,=aTX。其中,F,F。,,F(s (gg…,g)rN.(,)和e=(1ea…,e) m)分别为遗传力最大第1典范性状、遗传力最大第 N.(0,Σ),则X=g十e。若g与e相互独立,期有, 2典范性状、…、遗传力最大第s典范性状。 =十三,其中,,,三分别为X的表型协方差 典范性状F具有如下性质: 图数清特品品取 万方数据
第34卷第5期 2006年5月 西北农林科技大学学报(自然科学版) Jour.of Northwest Sci—Tech Univ.of Agri.and For.(Nat.Sci.Ed.) V01.34 No.5 May 2006 典范性状的决策分析 刘 璐8,王 军6,王丽波8,郭满才8,袁志发8 (西北农林科技大学a生命科学学院,b动物科技学院,陕西杨凌712100) [摘要]采用通径分析的决策分析方法,对典范性状建立了通径分析化模型,进而完成了对其的决策分析; 给出了判断典范性状中主载性状、限制性状及中间性状的方法,以便于育种者根据个体的性状表现来选择,达到对 F,选择而期望得到的遗传进展。 [关键词]典范性状;通径分析;决策分析 [中图分类号]S11+4;0212 [文献标识码]A [文章编号] 1671—9387(2006)05—0157—04 多个数量性状的综合选择,一直是遗传育种学 家十分关注的问题。为了克服性状间相关的影响,杨 德等口1应用多元统计分析中的典范相关方法,研究 了多个数量性状的表现型随机向量与相应基因型随 机向量间的典范相关,得到了少数几个具有极大化 遗传力且不相关的典范性状[2-3]。根据育种目标对遗 传力高的典范性状进行独立水平法的方向性选择, 是可靠性高并且易于掌握的综合选择。然而站在应 用的角度,典范性状的确定仅考虑了性状间的相关 结构,其组成性状的权重很难同时满足多目标育种 的要求,而且由于采用多个典范性状的独立水平选 择,也难免会因为选择标准过多,减少了某些优良个 体或株系的中选机会,使选择效率降低[4]。同时由于 性状选取不直观,也与其他一般性状选择类似,存在 最佳选择方案问题。为此,袁志发等[5-7]提出了选择 指数的通径分析化方法及通径分析的决策分析方 法,解决了通径分析中的最优路径问题。本文试图在 前人研究的基础上,建立典范性状的通径分析化模 型,并进行决策分析,以期解决性状选择中的最优路 径方案问题。 1 典范性状及其遗传进展 设要选择的性状为X一(z。,z:,…,z。)1。~Ⅳ。 (∥,玉),X的育种值向量和环境离差向量分别为g (91,92,…,g。)1~Ⅳ。(卢,乏)和P一(P1,e2,…,e。)1~ N。(o,王),则X=g+P。若g与e相互独立,则有玉 =乏+王,其中,玉,玉,乏分别为X的表型协方差 阵、遗传型协方差阵和环境协方差阵;m为向量维 数;户为正态分布的均值;T为矩阵的转置符号;N。 表示m维正态分布。 令列向量ai=(%,口f2,…,a,。)T,则典范性状为 一线性组合,那么有 第i典范性状 Fi一口il.27l+口i222+…+口j。z。一aTx (1) F,的基因型值 F瞻一ail91+alz92+…+aimg。一a?g(2) 显然,F,的表型方差西,,一口,而口,;遗传方差哆。= 日丁二日f; 典范遗传力^≈一爰一甄 IIII捕漕佬由^2一鱼一aTfz。gal 可在对F,标准化的条件下,使E与F衍最大相关, 因此,极大值数学问题为: ra'r,∑ea=1 .《—. (3) j盘T王a 2 max … 利用Lagrange乘数法,a,应满足 (乏一九二)口,一0 (4) 由于暑,乏正定,故特征方程l乏一A玉l一0的广义 特征根为:A。≥A。≥…≥九>0(s≤m),其中,m为s 个特征根中前m个较大特征根的个数。 则第i个特征根九对应的特征向量为ai=(口¨ 口f2’…,ai。)1,即F,一口●X。其中,Fl,F2,…,凡(s≤ m)分别为遗传力最大第1典范性状、遗传力最大第 2典范性状、……、遗传力最大第S典范性状。 典范性状F具有如下性质: [收稿日期]2005—09—02 [作者简介]刘璐(1976一),女,陕西宝鸡人,在读硕士,主要从事农业应用数学研究。 [通讯作者]袁志发(1938一),男,陕西渭南人,教授,博士生导师,主要从事农业应用数学研究。 万方数据
158 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第34卷 ①入为典范性状F,的遗传力。 Cov(F 由(4W式变形得三a,=入a,两边左乘a并移 0e.0n (12) 比较公式(10)和(12)可知,式(12)右边与式 ②各不同典范性状F,间相互独立,即cov(F, (10)右边相同。因此,式(10)可写为 F,)=0,其中i≠ji,j=1,2,…,55≤m。 Un + (13) 对典范性状F,进行选择,使其获得直接遗传进 其余方程仿此变形,则有 展,即有 GSg.=kdrh号=k入 (5) Tw十a十…十Tm=ta 式中,k为选择强度 (14) 对典范性状F,进行选择,使各工获得相关遗 传进展,即 即 CGS,=cov(g).F)(aTEa,)-GS kcov(g;.F) (6) CGSx=(CGS,CGS.CGS) …1 =kEa; (7) 式中,k为选择强度 或Rr,=Rx (15 2典范性状的通径分析化模型 由式(4)可知,典范性状F,应满足 式中,R,为X的表型相关阵:Rx为X与F,的相 入Ea,=E44, (8) 关列向量。 式(14)或(15)称为典范性状F,的通径分析化 模履,其在遗传育种学中的意义为:性状x,对Fg总 aha1+eaa十…十0anan 作用的大小和方向为r,其可分解为m个部分, x,对Fa的直接作用大小为,由通径x→F达到 da1+aa+…十01a- (9) x,与(k≠》对r的间接贡献为rr4,其通径 为工,4F(其中jk-1,2,…,mk≠j,共 1a1十ag十十aa 有m一1项) 当m=3时,其通径图如图1所示 对式(9)第1个方程两边同除以m√,并令 r,√=,则有 B1十rU2十n十rPU= (10) 式中,r,r,·,rem分别为第1个性状与第2个 性状的表型相关系数、第1个性状与第3个性状的 表型相关系数 ,第1个性状与第m个性状的 表型相关系数。有 图1X与F的通径图 cov(Fwx)=cov(ang1十a,g十…十an&) Fig.1 The path graph of X to F ani十ada十…+a (11) 图1中€为剩余因子,假定其与各x,独立,其 而 通径系数=√一R。由此可知,各性状王与。 万方数据
158 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第34卷 ④Ai为典范性状F。的遗传力聪.。 由(4.)式变形得乏a,一九昂以。,两边左乘以●并移 项得聪.一糍耐‰‰ ②各不同典范性状Fi间相互独立,即COV(F,, F,)一0,其中i=/=j;i,歹一1,2,…,s;s≤m。 对典范性状F,进行选择,使其获得直接遗传进 展,即有 GSF一忌口F^}=是九 (5)IP 式中,忌为选择强度。 对典范性状Fi进行选择,使各乃获得相关遗 传进展,即 CGS,,(,.)一cov(g,,F皤)(口,乏口,)-1GSF, 一kcov(gJ,F培) (6) 故 CGSx(F,)=(CGS,,(F,),CGS,:(F。),..。,CGS‰(F。))T =忌乏以i (7) 式中,愚为选择强度。 2典范性状的通径分析化模型 由式(4)可知,典范性状F,应满足 J=【i互_P口,一乏ni, (8) 即 Ai(口刍1a,1+O'p12口f2+…+盯P1。ai。)= 仃;lail+%12口i2+…+盯glmai。 凡(盯P21a,l+砟2口i2+…+盯P2ma,。)= %2la,1+《2a,2+…+%1。ai。 (9) i i : A,(口Pmla,1+仃pm2ai2+…+盯k口i。)= agmlail+艮Ⅲ2alz+…+∥”ai。 对式(9)第1个方程两边同除以玎P,√A,,并令 oPiail√xt—U=j’弛奄 啮l+rPl20i2+…+7"plmu,。= 堕!竺旦±玉丝坚L二上堑堕 (1 0) 、/入t oPl 式中,m:,rm,…,T'plm分别为第1个性状与第2个 性状的表型相关系数、第1个性状与第3个性状的 表型相关系数、……、第1个性状与第研个性状的 表型相关系数。有 COV(F.g,zI)=cov(口jlgl+口i292+…+以…g,z1)一 口f1盯;1+口i2吒12+…+口,。畋1。 (11) 而 ‰一掣一纽鼍麓#坐, (12) 比较公式(10)和(12)可知,式(12)右边与式 (10)右边相同。因此,式(10)可写为 址1+r'p12址2+…+rPl。ui。=rfIF… (13) 其余方程仿此变形,则有 fUil+012Ui2+ T'p21址l+ui2+ < Irp。10il+7"pm2Ui 即 rplmOim 2^1F,F rp2mUim 2 T'.r2Fig(14) ·+啮。一r,F ”i Ui2 :● 研。 或螂Oi=Rx,啦 (15) 式中,廊为X的表型相关阵;RⅫ…为X与F憎的相 关列向量。 式(14)或(15)称为典范性状Fi的通径分析化 模型,其在遗传育种学中的意义为:性状乃对F¨总 作用的大小和方向为r妒。,其可分解为m个部分, q对F增的直接作用大小为oi,,由通径z,一F倌达到。 zJ与z。(正≠歹)对~‘。的间接贡献为T'p)kOit,其通径 为q当z。』■F,。(其中J,k-----1,2,…,m’;愚≠歹,共 有m一1项)。 当优一3时,其通径图如图1所示。 y/_ 凡●、-一工z 图1 X与F,的通径图 Fig.1 The path graph of X to Fi 图l中e为剩余因子,假定其与各zj独立,其 通径系数u。=~厂F瓦。由此可知,各性状z,与e n 心;1 r r l 2 m嘞;‰w 2 饥。;‰ 2 2 H , 锄;‰ ≮冬、∥ 万方数据
第5期 刘骑等:典范性状的决策分析 159 完全决定了Fe,即R十=1 X中各性状对F,的决定系数可分解为: 实际上,对式(9)还可采用下面的变形,即对式 (9)第1个方程两边同时除以am,令ara,=b,则有 入(b+rnb,+…+rmb)=hb+ hb+…+h1nb (16 式中,h,,h,,,h,分别为第1个性状工,的遗传 力、第1个性状五1与第2性状,的相关遗传力 式(19)表明,X对F的总决定系数为R,其 ·、第1个性状x1与第m个性状x。的相关遗传 可分解为:①x,对F,的直接决定系数R=喝,共有 力。 m个;②王,匹x.的相关决定系数R=R=2u, 仿式(16),式(9)可变形为 Tra,共有C项】 由式(19)可知工,与F的综合决定能力,即决 策系数为 1 R=R+∑R,=20-片(20) 对R从大到小排序,就可看出X中各性状对 b F综合决定作用的大小,其中R为正且最大者是 h 入Reb.=Hb 决定F,选择效果的主选性状:R为负且最小是限 制F选择效果的限制性状:RD位次处于最大和最 2 小者之间的性状可相维判断其对F选择效果的作 (17) 用,即要么是辅助主选性状,要么是适当限制的性 其中,H为相关遗传力阵 状,有了决策系数描述各性状对F的综合决定能力 再对式(16)两边同时除以√入,则有 后,育种者就可对预选个体的性状表现,按决策分析 的结果直接选择,而不需要计算此个体的F值 b+rr√2+…+rrm√.= lon·b+oun/am·b2+…+an/ann…ba 4 应用实例 银杏叶的7个产量性状为:小区叶产量( (18 kg)、叶面积系数(x)、叶数/株(x)、短枝上叶宽 由于,√b=√不ra,=,则式(18)的左边 (,,Cm),每技上时于雷(x:,g)、长技上叶寇(r 即为式(13)的左边,亦为r。因此,也可由(H- m)、长枝上叶干重(r ,对银杏叶这7个产量性 R,)6,=0计算特征根与特征向量,然后再进行通径 状的典范性状进行决策分析 分析,这样将更简单易行:并且由于H的稳定性及 银杏叶7个产量性状的表型相关阵为 .000 R。的无量细化可以克服量细对运算的影响:同时, 5,a39防01的00 用后者计算还可以避免实际计算中,的不正定 10.63250.28701.000 而带来的一系列问题. 03220.2950-.01671.00 3典范性状F:的决策分析 a610L.0w0 414 F:的通径分析化模型给出了各个性状对 a014 3渊5a21711.000 的直接贡献和间接贡献,但由于未给出各性状对万 其相关遗传力阵为 的综合贡就,因而无法评定X中的各性状对F,的 10.4740.253502506 01638 1205125302347 ,0535052u50157 01937 01012245701156 主次作用,袁志发等:在研究通径分析时解决了这 0.25060.158 -00444 -n6。a3特g 个向题,据此,本研究解决了各性状对第个典 053 612390.131 范性状的基因型值F,的综合决定作用问题,此种分 析称为典范性状的决策分析或最优路径分析。具体 分析方法如下。 ,0.2370.1736 005 0.131 009%8 03690385 万方数据
第5期 刘璐等:典范性状的决策分析 159 完全决定了F∽即JR孙…+虞=1 实际上,对式(9)还可采用下面的变形,即对式 (9)第1个方程两边同时除以盯几,令cTpja。,=6”则有 凡(6,1+rplzb,.2+…+rl,lmbi。)一^}6,l+ h12bi2+…+hl。6i。 (16) 式中,h。,h。。,…,h。。分别为第1个性状z。的遗传 力、第1个性状z,与第2性状z。的相关遗传力、 ……、第1个性状z,与第m个性状z。的相关遗传 力。 仿式(16),式(9)可变形为 盯;l 盯P21 :● tTpml h;h12 h21 h; h。1 h。2 盯P12 口鼻2 ● : 仃Pm2 h1。 h2。 ● : hl b?l b,2 ● : bf。 盯P1m 盯P2m ● : 玎k b,l bf2 ● : 6i卅 或 )tiR,b,一Hb (17) 其中,日为相关遗传力阵。 再对式(16)两边同时除以√A,,则有 √Ai bil+rPl2~/Aj bi2+…+和1。√ai bi。= 畋t|d Pt·bil七om}dp2·bi2+…+69tm{oPm·bi。 dPL瓜 (18) 由于√凡bi,一/凡啊口“=%,则式(18)的左边 即为式(13)的左边,亦为一.n.。因此,也可由(H一 墟,)6.=0计算特征根与特征向量,然后再进行通径 分析,这样将更简单易行;并且由于日的稳定性及 足,的无量纲化可以克服量纲对运算的影响;同时, 用后者计算还可以避免实际计算中玉,乏的不正定 而带来的一系列问题。 3典范性状Fi的决策分析 Fi的通径分析化模型给出了各个性状对k,一。 的直接贡献和间接贡献,但由于未给出各性状对Fi 的综合贡献,因而无法评定X中的各性状对Fi的 主次作用。袁志发等[6-r]在研究通径分析时解决了这 个问题,据此,本研究解决了各性状zj对第i个典 范性状的基因型值F瞳的综合决定作用问题,此种分 析称为典范性状的决策分析或最优路径分析。具体 分析方法如下。 X中各性状对F,。的决定系数可分解为: R玩一∑oijrxjFi,一 ,=1 ∑vo(rp.vq+rpiz%+…+r加研。= 』一1 嵋+屹+…+唬+2∑oijrp&Oik (19) 式(19)表明,X对F培的总决定系数为R生,∥其 可分解为:①∞对F。。的直接决定系数R;一u弓,共有 优个;②z,;垒z。的相关决定系数R一=R幻一2v玎 rpjkoi^,共有C蠹项。 由式(19)可知,z,与F憎的综合决定能力,即决 策系数为 R州)一R;+∑R^,一2vijrxjF皤一uj(20) 对RⅢ,从大到小排序,就可看出X中各性状对 F。。综合决定作用的大小。其中尺。,,为正且最大者是 决定F憎选择效果的主选性状;R“”为负且最小是限 制F。选择效果的限制性状;RⅢ,位次处于最大和最 小者之间的性状可相继判断其对F培选择效果的作 用,即要么是辅助主选性状,要么是适当限制的性 状。有了决策系数描述各性状对F啦的综合决定能力 后,育种者就可对预选个体的性状表现,按决策分析 的结果直接选择,而不需要计算此个体的F抽值。 4应用实例 银杏叶的7个产量性状为:小区叶产量(z。, kg)、叶面积系数(z:)、叶数/株(z。)、短枝上叶宽 (z。,cm)、短枝上叶干重(z。,g)、长枝上叶宽(z。, cm)、长枝上叶干重(z,,g)。对银杏叶这7个产量性 状的典范性状进行决策分析№]。 银杏叶7个产量性状的表型相关阵为 其相关遗传力阵为 0.168 8 O.193 7 —0.044 4 0.350 9 0.196 6 0.223 9 0.131 0 0.120 5 0.256 3 0.2181 0.245 7 —0.063 9 0.001 3 O.196 6 0.223 9 0.286 9 0.102 2 0.102 2 0.467 2 0.096 8 0.366 9 l 0O0 0 O 1 O 6 0 9 0 7 ● 1 0 O 9 1 O 0; 3 O 2 2 1 O O O 0 9 O;O} 6 O 6 4 3 ● ● l O 0 0 7 7 0 6 4 3 ∞叮凹咐H 9 邝m m加加 1 O O 一 一 O O O i 0 7 5 5 4 4 0 8 i 9 O 2 2 3 3 2 1 0 0 O O O O 7 2 i 8 i 4 6 8 3 O 3 6 3 2 4 几№㈨№m…m 4 扪 庇 豇 肌 岛 办 计 = RP 7 6 5 O 纵m㈣m咖Ⅲ撕 i 0 0 O 0 0 O O 4 9 6 7 3 3 舳诣"一毗∞毗∞ 5 0 J■一m m加加 0 O O一- O 0 一 ;i 一 7 6 3 4—8 3 8 5 3 5 3一i 4 7 2 7一1 2 1 . .一 . . 0 0~0 O 0 0 0 4—5 l 3 7 7—3 O 8 0 6 4 4一l i 4一i i .一 . . . O一0 0 0 O O 0 巾 却 如 肌 办 办 口 H = 万方数据
160 西北农林科技大学学报(自然科学板) 第34程 由式(17)计算银杏叶的广义特征根与特征向 对溃传力最大第】典范性状进行通径分析,再 量。其广义特征根依次为:0.7507>0.5089> 进行决策分析 0.4212>0.3669>0.1935>0.1461,可看出最大 遗传力最大第1典范性状为: 特征根入,=0.7507,即第1典范性状遗传力大于其 F1=-0.0436x1-1.0000x+0.1802x1 他各典范性状的遗传力,而且也大于各性状的遗传 0.0395,+0.0683x+0.0579,+0.0981x, 力(H阵中的对角线数值),从面进一步说明,采用 典范遗传力:入=0.7507 典范性状进行选择,可得到极大化遗传力。 据式(18),F1的通径分析化模型为 1.000 0.39701.0000 0.63250.2870 1.0000 0.34220.2950 -0.01671.0000 0.26150.3354 -0.07470.67101.0000 0.48510.3746 0.0043 0.4859'0.26091.0000 0.43860.2948 0.0149 由√不b,=,求得 上叶干重(x),长枝上叶宽(x,)也均为负,选择时可 4=(1,…,,)=(-0.0378,-0.8664 作适当的限制,而短枝上叶宽(x,)为正且最小,故可 0.1561.-0.0342,0.0592,0.0502.0.0850): 作为辅助主选性状,因此,从表型性状进行选择时的 Rxg=H·(/)=(r,w'r…, 最佳选择方案为大叶高产,并且要注意限制每株叶 数。这与文献[8]的研究结论一致。 r.)=(-0.2190,-0.7830, -0.1888, -0.2120,-0.2396,-0.2256,-0.0404) 讨 论 根据公式(20),可计算出X对F.的决策系数 本研究对典范性状讲行了通径分析的决簧分 为 .015 1:R 析,用各性状x,对Fn的决策系数R,判断性状工 对F,综合决定作用的大小:用R)排序结果分析了 =0.6061,R1s=-0.0614,R14=0.0133: F,的主载性状、限制性状和可利用性状,从面给出 R1)=-0.0249,R1E 0.0251:R1a 了F,的具体形象:用F,的具体形象可以直接从个 -0.0141。 体性状表现中选择个体,达到F,的选择进展。其次 各性状对F的决簧系数排序为,RR 由于各F,间相互独立,可通过选择s个遗传力大 R)>0>R1n>R1>R1G>R1a.由此可知,决策 的,然后综合 个总的性状),再进行类似的研究 系数最大的是叶面积系数(x),其次是小区叶产量 以方便群体利用方向的决定。需要说明的是,特征根 (x1)和短枝上叶宽(x,):由其均为正可知,F,主要 的估计偏差和抽样方差,负的及大于1的特征根的 承载的是和x1最小者且为负的是叶数/株(红), 出现,以及估计的稳定性尚存在问题,因而本文提 说明其为主要的限制性状。长枝上叶干重(x,)、短枝 出的方法还有待于继续深人研究 [参考文献 [】杨影,酸君 ,关于多个数量性状的典范相关究 ,典范性状及其遗传力传学报,1982,9(3):18195 作物数 多元传分所LM:北月 业战986106-17E :薰君镯,尹,等,关于多个数威性状的典随相关研究 1,小麦杂种后代的典范性状的选择[潮南农学院学报,19831):37 9816(4:31-34 「61志发, 事.多元统计分所M.北京科学出版社,2002,128-13. r31 志发,周静半,郭满才,等决策系数 通径分析中的决策指标[.西北农林科技大学学根,自然科学板,2001,29(5):131-133 【8们那世岩.刘光,李可.等.康杏时产最性状相关分所及多性状淡样门.武汉物学研究,200,8(4):275-282 (下转第164页) 万方数据
160 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第34卷 由式(17)计算银杏叶的广义特征根与特征向 量。其广义特征根依次为:0.750 7>0.508 9> 0.421 2>0.366 9>0.193 5>0.146 1,可看出最大 特征根A。=0.750 7,即第1典范性状遗传力大于其 他各典范性状的遗传力,而且也大于各性状的遗传 力(日阵中的对角线数值)。从而进一步说明,采用 典范性状进行选择,可得到极大化遗传力。 对遗传力最大第1典范性状进行通径分析,再 进行决策分析。 遗传力最大第l典范性状为: F1=一0.043 6xl一1.000 0x2+0.180 223— 0.039 5:r4+0.068 3x5+0.057 9x6+0.098 127 典范遗传力:A。一0.750 7 据式(18),F。的通径分析化模型为: 1.000 0 0.287 0 1.000 0 O.295 0 —0.016 7 1.000 0 O.335 4 —0.074 7 0.671 0 1.000 0 O.374 6 0.004 3 0.485 9 0.260 9 1.000 0 0.294 8 0.014 9 0.344 6 0.273 1 0.796 1 1.000 0 由√Ai bij一%,求得 £,l一(u¨,£,12,…,%7)=(一0.037 8,一0.866 4, 0.156 1,一0.034 2,0.059 2,0.050 2,0.085 O); Rx_。=日·(£,1/厢)T=(r代,,"x2FIK…, r,7Fl。)5(一0·219 0,一0·783 0,一0·188 8, 一0.212 0,~0.239 6,一0.225 6,一0.040 4) 根据公式(20),可计算出X对F。,的决策系数 为 Rl(1)一2rzl,lgO[1--o}1—0·015 1;Rl(2)一2rt2F1F£,12 一u扎一0.606 1;R1(3)=一0.061 4,Rl(4)=0.013 3; Rl(5)=一0.024 9,Rl(6)一一0.025 1;Rl(7)= 一0.014 1。 各性状对F。。的决策系数排序为:R。。。,>RⅢ,> R1(4)>0>Rl(7)>R1(5)>Rl(6)>R1(3)。由此可知,决策 系数最大的是叶面积系数(z。),其次是小区叶产量 (z,)和短枝上叶宽(z。);由其均为正可知,F。主要 承载的是oZ"。和z,。最小者且为负的是叶数/株(z。), 说明其为主要的限制性状。长枝上叶于重(z,)、短枝 [1] [2] [33 [4] [5] E6] [7] [8] r。1FlF 02F19 r33F1《 r。4FIF 05F1F ‘6,lF r。7FIF 上叶干重(z。)、长枝上叶宽(z。)也均为负,选择时可 作适当的限制,而短枝上叶宽(z。)为正且最小,故可 作为辅助主选性状。因此,从表型性状进行选择时的 最佳选择方案为大叶高产,并且要注意限制每株叶 数。这与文献[8]的研究结论一致。 5讨论 本研究对典范性状进行了通径分析的决策分 析,用各性状z,对F垃的决策系数RⅢ,,判断性状z, 对F,综合决定作用的大小;用RⅢ,排序结果分析了 Fj的主载性状、限制性状和可利用性状,从而给出 了Fi的具体形象;用F,的具体形象可以直接从个 体性状表现中选择个体,达到F,的选择进展。其次, 由于各Fi间相互独立,可通过选择s个遗传力大 的,然后综合一个总的性状[4],再进行类似的研究, 以方便群体利用方向的决定。需要说明的是,特征根 的估计偏差和抽样方差、负的及大于1的特征根的 出现,以及估计的稳定性尚存在问题[2],因而本文提 出的方法还有待于继续深入研究。 [参考文献] 杨德,戴君惕.关于多个数量性状的典范相关研究I.典范性状及其遗传力[J].遗传学报,1982,9(3):188—195. 刘垂盱.作物数量性状的多元遗传分析[M].北京:农业出版社,1986:106—175. 杨德,戴君惕,尹腾蚊,等.关于多个数量性状的典范相关研究I.小麦杂种后代的典范性状的选择[J].湖南农学院学报,1983(1):37— 51. 秦豪容,吉俊玲,袁志发.多个典范性状的综合优化研究[J].生物数学学报,1999,14(1):90—94. 袁志发,常智杰,刘光祖.选择指数与相关遗传进展的分解原理[J].西北农业大学学报,1998,16(4):31—34. 袁志发,周静芋.多元统计分析[M].北京:科学出版社,2002:128—133. 袁志发,周静芋,郭满才,等.决策系数——通径分析中的决策指标EJ].西北农林科技大学学报:自然科学版,2001,29(5):131—133. 邢世岩,刘光铅,李可贵,等.银杏叶产量性状相关分析及多性状选择[J].武汉植物学研究,2000,18(4):275—282. (下转第164页) 1 2 3 4 S 6 7 U p p U U p p O O 5 2 5 1 6 O 7 2 2 1 5 ∞的∞弘孙船惦 8 1 O O O O O O 万方数据
.164 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第34卷 [参考文献] []长江水利委员会.水文衡报方法[M们.2版.北京:水利电力出版杜,1993:29-70, [2】丛爽.面向MATLAB工具箱的神经网络论与应用[M]合肥:中国科学技术大学出板牡,1998 [3张 品.短期洪水预报的新数BP网络模型[门四川水利发电,1998,17(2):12-15 水预研究[山门.自然爽学报 1.92145-49 云延迟B即算祛在 的应 学学 文水资 用哥 电技 [8】苑民,李刘树神,等, 周和传算法车水科学装的应用M北室,中园水利水电出成社202 Research on flood forecast based on improved BP model ZHANG Hai-liang',HE Dong-jian',WU Jian-hua (1College af Mechanical and Electramic Engineering,NorkeeAFUniyYangling.Shanri China 2 College of Infor ri 030024 ,Chima Abstract:Aimed at the problem in ANN used for flood forecast,this article introduced genetic algo- model.The result of model forecast indicated that the improved model used in Wenyuhe River flood fore. cast can reach standardized precision.The forecast qualification rate of process is 93.54%.Compared with classical model,the optimized model improved the forecast precision of flood peak greatly. Key words:flood forecast:improved BP modal:genetie algorithms:fuzy ANN (上接第160页) Abstract ID:1671-9387(2006)05-0157-EA Decision-making analysis of the cnonical traits LIU Lu,WANG Jun,WANG Li-bo.GUO Man-cai",YUAN Zhi-fa" (a Collage Life Sce Collage f Animal ScieeNoreAFUaiverity.Yangling Shaui 7110.China) Abstract By using decision-making aysis of path analysis,this paper built a path analysis model fo the canonical traits and complete decision-making analysis.A way to judge the main weight-bearing trait, confinement trait and intermedial trait from principal component was shown.So breeding operator can choose the traits from individual expression to achieve the expectation of genetic process by choosing. Key words:canonical traits path analysis decision-making analysis 万方数据
164 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第34卷 [参考文献] [1]长江水利委员会.水文预报方法[M].2版.北京:水利电力出版社,1993:29—70. [2]丛爽.面向MATLAB工具箱的神经网络理论与应用EM3.合肥:中国科学技术大学出版杜,1998. E3]张翔,丁晶.短期洪水预报的新型BP网络模型EJ].四J1I水利发电,1998,17(2):12-15. [4]冯利华.基于神经网络的洪水预报研究EJ].自然灾害学报,2000,9(2):45—48. [53吴建华,李爱云.延迟BP算法在洪水预报中的应用口].太原理工大学学报,2003,34(6):700—702. [6]王栋,曹升乐.人工神经网络在水文水资源水环境系统中的应用研究进展口].水利水电技术,1999,30(12):4—7 [7]李鸿雁,刘寒冰,苑希民,等.提高人工神经网络洪水预报精度的研究[J].自然灾害学报,2002,11(1):57—61. [83苑希民,李鸿雁,刘树坤,等.神经网络和遗传算法在水科学领域的应用[M].北京:中国水利水电出版社,2002. Research on flood forecast based on improved BP model ZHANG Hai—lian91,HE Dong—jian2,WU Jian—hua3 (1 College of Mechanical and Electronic Engineering,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China 2 College of Information Engineering,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China; 3 College of Hydraulics,Taiyuan University ofTechnology,Taiyuan,Shanxi 030024,China) Abstract:Aimed at the problem in ANN used for flood forecast,this article introduced genetic algo— rithm,fuzzy algorithm to ameliorate the BP model,built the flood forecast model based on improved BP model.The result of model forecast indicated that the improved model used in Wenyuhe River flood fore— cast can reach standardized precision.The forecast qualification rate of process is 93.54%.Compared with classical model。the optimized model improved the forecast precision of flood peak greatly. Key words:flood forecast;improved BP modal;genetic algorithms;fuzzy ANN (上接第160页) Abstract ID:1671-9387(2006)05—0157一EA Decision—making analysis of the cnonical traits LIU Lu。,WANG Jun“,WANG Li—bo。,GUO Man—cai。,YUAN Zhi—fa‘ (口Collage of Life Science,b Collage of Animal Science,Northwest A&FUniversity,Yangling,Shaanxi 712100,China) Abstract:By using decision—making analysis of path analysis,this paper built a path analysis model for the canonical traits and complete decision—making analysis.A way to judge the main weight—bearing trait, confinement trait and intermedial trait from principal component was shown.So breeding operator can choose the traits from individual expression to achieve the expectation of genetic process by choosing. Key words:canonical traits;path analysis;decision—making analysis 万方数据
典范性状的决策分析 日万方煎隔文从装# 作者: 刘蹄,王军,王丽波,郭满才,袁志发,LIV Lu,KANG Jun,WANG Li-bo,GUO Man-cai,YUAN Zhi-f 作者单位: 院,陕西,杨凌,712100) 刊名 西北农林科技大学学报(白然科学版)ISTIC PKL 英文刊名: JOURNAL OF NORTHWEST SCI-TECH UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY (NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期: 2006,34(⑤) 引用次数: 1次 1.杨德戴君恫关于多个数量性状的典范相关研究L.典范性状及其遗传力[期刊论文]-遗传学报1982(3) 2.刘垂作物数量性状的多元遗传分析1986 3.杨德戴君惕.尹蚊关于多个数量性状的典范相关研究川。小麦杂种后代的典范性状的选择1983(1) 4.泰豪荣,袁志发,古俊玲,宋世德究满才多个典范性状的综合优化研究[期刊论文]-生物数学学报1999() 5,意志发,常智态刘光粗选择指数与相关遗传进展的分解原理[期刊论文]-西北农业大学学报1988(④) 6.袁志发.周静李多元统计分析2002 7.袁志发.周静茎郭满才,雷雪芹解小莉决策系数一通径分析中的决策指标[期刊论文]-西北农林科技大学学报 (自然科学版)2001(6) 8.邢世岩.刘元键.李可贵·玉开芳银杏叶产量性状相关分析及多性状选择[明刊论文]~武汉植物学研究2000(④ 相似文献)】 正文款条) 1张力.当天放.雷良平长白猪体尺性软与繁殖性状的典型相关分析[期刊论文]-福建农林大学学报(自然科学版) 2009(2) 本文链接:http:/d.g,anfangdata.c0a.cm/Periodical_xbnydxxb200605034.asp 下载时间:2010年3月5日
典范性状的决策分析 作者: 刘璐, 王军, 王丽波, 郭满才, 袁志发, LIU Lu, WANG Jun, WANG Li-bo, GUO Man-cai, YUAN Zhi-fa 作者单位: 刘璐,王丽波,郭满才,袁志发,LIU Lu,WANG Li-bo,GUO Man-cai,YUAN Zhi-fa(西北农林科技 大学,生命科学学院,陕西,杨凌,712100), 王军,WANG Jun(西北农林科技大学,动物科技学 院,陕西,杨凌,712100) 刊名: 西北农林科技大学学报(自然科学版) 英文刊名: JOURNAL OF NORTHWEST SCI-TECH UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期): 2006,34(5) 引用次数: 1次 参考文献(8条) 1.杨德.戴君惕 关于多个数量性状的典范相关研究Ⅰ.典范性状及其遗传力[期刊论文]-遗传学报 1982(3) 2.刘垂玗 作物数量性状的多元遗传分析 1986 3.杨德.戴君惕.尹腾蛟 关于多个数量性状的典范相关研究Ⅱ.小麦杂种后代的典范性状的选择 1983(1) 4.秦豪荣.袁志发.吉俊玲.宋世德.郭满才 多个典范性状的综合优化研究[期刊论文]-生物数学学报 1999(1) 5.袁志发.常智杰.刘光祖 选择指数与相关遗传进展的分解原理[期刊论文]-西北农业大学学报 1988(4) 6.袁志发.周静芋 多元统计分析 2002 7.袁志发.周静芋.郭满才.雷雪芹.解小莉 决策系数——通径分析中的决策指标[期刊论文]-西北农林科技大学学报 (自然科学版) 2001(5) 8.邢世岩.刘元铅.李可贵.王开芳 银杏叶产量性状相关分析及多性状选择[期刊论文]-武汉植物学研究 2000(4) 相似文献(1条) 1.学位论文 秦豪荣 典范性状的综合优化研究及其在长白猪选育中的应用 1998 该文综述了组合性状与选择指数理论的发展,客观地评价了典范性状好典范选择性状作为选择指标的特点.在此基础上,进行了典范性状、典范选择性 状的综合优化与通径分析化等研究,并叙述了在长白猪选育中的应用研究. 引证文献(1条) 1.张力.肖天放.邵良平 长白猪体尺性状与繁殖性状的典型相关分析[期刊论文]-福建农林大学学报(自然科学版) 2009(2) 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_xbnydxxb200605034.aspx 下载时间:2010年3月5日