Métodos
estatísticos
na
avaliação
da
repetibilidade
genotípica
em
lima
ácida
‘Tahiti’.
Orientador:
Leonardo
Lopes
Bhering.
Frutíferas
perenes
como
a
‘Tahiti’
tiveram
sua
área
de
cultivo
aumentada
nos
últimos
anos
devido
ao
acréscimo
no
consumo
dos
seus
frutos
preparação
alimentos
e
bebidas.
Para
atender
demanda
pela
produção,
utilização
variedades
com
alto
potencial
produtivo
recebe
destaque
um
método
potencializar
o
alta
eficiência
sustentabilidade.
A
perenidade
‘Tahiti’,
assim
outras
espécies,
requer
métodos
seleção
que
isolem
efeitos
ambientais
possibilitem
identificação
apenas
fração
genética
entre
os
candidatos.
Portanto,
busca
análise
possam
corroborar
para
aumentar
confiabilidade
dados
experimentos
é
suma
importância
progresso
melhoramento
genético.
Diferentes
foram
aplicados
conjunto
fim
investigar
cultura.
Sendo
assim,
24
genótipos,
constituídos
12
copa
enxertados
2
híbridos
porta
enxerto
avaliados
longo
4
características
produtivas,
vegetativas
qualidade
frutos.
Em
primeiro
artigo,
objetivou-se
estimar
parâmetros
genéticos
coeficiente
através
modelo
linear
misto,
determinar
número
ótimo
medidas
se
avaliar
genótipos
acurácia
precisão.
resumo,
quatro
colheitas
foi
recomendado
identificar
combinações
base
produtivas.
várias
simultaneamente
processo
importante
necessário
ser
realizado,
porém
desafiador,
dado
diversidade
genes
controlam
essas
variadas
magnitudes
interação
destes
ambiente.
Deste
modo,
segundo
capítulo,
aplicou-se
metodologia
regressão
aleatória
propôs-se
índice
as
áreas
abaixo
das
curvas
valores
preditos,
obtidos
pelos
coeficientes
aleatórios
produtivas
vegetativas.
Constatou-se
modelos
lidam
adequadamente
repetidas,
desbalanceados
são
recomendados
lidar
interações
ambientais.
aplicada
permitiu
predição
genotípicos
medições
não
avaliadas
recomendação
superiores
caracteres
simultaneamente.
Ao
selecionar
ou
recomendar
superiores,
conceitos
probabilidade,
advindos
inferência
bayesiana
podem
confiabilidade,
permitindo
estáveis,
aumentando
programa
melhoramento.
terceiro
estudo,
testou-se
aplicabilidade
probabilístico
bayesiano
performance
estabilidade.
Ajustou-se
por
meio
algoritmo
amostrador
Monte
Carlo
Hamiltoniano.
Calculou-se
probabilidade
superioridade
do
valor
genético
cada
genótipo
contexto
geral
colheita,
bem
inferioridade
x
colheitas.
Os
resultados
mostraram
componentes
variância
acurados,
comparações
estabilidade
intervalos
credibilidade
obtidos.
Palavras-chave:
Citrus
latifolia.
Dados
longitudinais.
Modelos
mistos.
Inferência
bayesiana.
Climate
change
challenges
plant
breeding,
requiring
a
reassessment
of
methods.
This
review
explores
obstacles
due
to
shifting
climates,
impacting
crop
predictability
and
productivity.
Breeders
must
focus
on
robust,
adaptable
plants
address
these
issues,
emphasizing
genetic
diversity,
adaptive
traits,
global
food
security.
Priorities
need
shift
toward
traits
that
resist
climate-related
stressors,
like
drought
heat.
Advanced
technologies,
such
as
genomics
gene
editing,
hold
promise
for
climate-resilient
crops.
However,
ethical,
regulatory,
socioeconomic
concerns
be
addressed.
Collaboration,
ethics,
holistic
planning
are
crucial
sustainable,
crops
bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory),
Год журнала:
2024,
Номер
unknown
Опубликована: Сен. 20, 2024
Abstract
Predicting
phenotypes
from
a
combination
of
genetic
and
environmental
factors
is
grand
challenge
modern
biology.
Slight
improvements
in
this
area
have
the
potential
to
save
lives,
improve
food
fuel
security,
permit
better
care
planet,
create
other
positive
outcomes.
In
2022
2023
first
open-to-the-public
Genomes
Fields
(G2F)
initiative
Genotype
by
Environment
(GxE)
prediction
competition
was
held
using
large
dataset
including
genomic
variation,
phenotype
weather
measurements
field
management
notes,
gathered
project
over
nine
years.
The
attracted
registrants
around
world
with
representation
academic,
government,
industry,
non-profit
institutions
as
well
unaffiliated.
These
participants
came
diverse
disciplines
include
plant
science,
animal
breeding,
statistics,
computational
biology
others.
Some
had
no
formal
genetics
or
plant-related
training,
some
were
just
beginning
their
graduate
education.
teams
applied
varied
methods
strategies,
providing
wealth
modeling
knowledge
based
on
common
dataset.
winner’s
strategy
involved
two
models
combining
machine
learning
traditional
breeding
tools:
one
model
emphasized
environment
features
extracted
Random
Forest,
Ridge
Regression
Least-squares,
focused
genetics.
Other
high-performing
teams’
included
quantitative
genetics,
classical
learning/deep
learning,
mechanistic
models,
ensembles.
used,
such
genetics;
weather;
data,
also
diverse,
demonstrating
that
single
far
superior
all
others
within
context
competition.
Crop Science,
Год журнала:
2023,
Номер
64(4), С. 2274 - 2287
Опубликована: Июнь 9, 2023
Abstract
The
performance
of
novel
genetic
combinations
under
untested
environmental
scenarios
and
management
practices
can
be
virtually
examined
using
process‐based
crop
models.
Indeed,
there
has
been
a
long‐standing
interest
in
the
modeling
community
to
expand
utility
models
broader
germplasm
panels
(e.g.,
breeding
lines
or
diversity
panels).
Yet,
is
often
misalignment
between
data
needed
parameterize
routinely
collected
by
programs.
To
address
this
gap,
we
leverage
dataset
from
long‐term
trial
on
advanced
experimental
released
varieties
Louisiana
rice
program
calibrate
evaluate
decision
support
for
agrotechnology
transfer
(DSSAT)
CSM‐CERES‐Rice
model.
Next,
use
same
large
collection
generate
numerous
silico
genotypes
their
across
different
(different
planting
dates)
three
climatic
conditions
(current
climate
two
future
based
CMIP6‐SSP5‐8.5
projections).
Our
simulations
indicate
that
shifting
current
date
(i.e.,
March)
back
1–2
months
(to
January)
moderate
warming
(+1.3°C
warmer
41%
higher
CO
2
level),
2–3
December)
extreme
(+4.1°C
133%
level)
could
potentially
offset
negative
impacts
increased
temperature.
Given
earlier
planting,
shorter
duration
those
with
growing
degree
day
requirements
during
vegetative
grain
filling
periods)
are
found
more
favorable
supporting
high
yields.
Such
thermal
time
anthesis
remain
just
outside
pool
variation
trait.
Opportunities
challenges
leveraging
derive
insights
into
adaptation
strategies
climates
further
discussed.
bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory),
Год журнала:
2022,
Номер
unknown
Опубликована: Окт. 8, 2022
ABSTRACT
Climate
change
will
have
a
net
negative
and
inequitable
impact
on
agriculture.
Genetics
for
crop
improvement
ranks
in
the
top
set
of
technologies
that
can
contribute
to
human
adaptation
climate
change.
However,
framework
how
breed
crops
is
lacking.
Here
we
propose
develop
new
genotype
(G)
x
management
(M)
(G
M)
adapt
change,
transition
from
current
future
G
M
way
food
security
does
not
come
at
expense
security.
The
integrate
genomic,
agronomic,
environmental
(E)
predictors
accomplish
two
critical
goals:
1-predict
emergent
phenotypes
stems
dynamic
interplay
between
G,
E
M,
thus
enable
breeder
consider
behavior
genetic
trait
combinations
environments
plants
been
exposed
or
tested
before,
2-identify
could
increase
nutritional
while
regenerating
natural
production
resources.
We
highlight
need
invest
artificial
intelligence
information
breeders
harness
multiple
sources
create
address
diverse
cultural
geographically
granular
societal
needs.
The
selection
of
highly
productive
genotypes
with
stable
performance
across
environments
is
a
major
challenge
plant
breeding
programs
due
to
genotype-by-environment
(GE)
interactions.
Over
the
years,
different
metrics
have
been
proposed
that
aim
at
characterizing
superiority
and/or
stability
genotype
environments.
However,
these
are
traditionally
estimated
using
phenotypic
values
only
and
not
well
suited
an
unbalanced
design
in
which
observed
all
objective
this
research
was
propose
evaluate
new
estimators
following
GE
metrics:
Ecovalence,
Environmental
Variance,
Finlay-Wilkinson
regression
coefficient,
Lin-Binns
measure.
Drawing
from
multi-environment
genomic
prediction
model,
we
derived
best
linear
unbiased
for
each
metric.
These
derivations
included
both
squared
expectation
variance
term.
To
assess
effectiveness
our
estimators,
conducted
simulations
varied
traits
environment
parameters.
In
results,
consistently
outperformed
traditional
phenotype-based
terms
accuracy.
By
incorporating
term
into
addition
term,
were
able
improve
precision
estimates,
particularly
Ecovalence
situations
where
heritability
low
sparseness
high.
All
methods
implemented
R-package:
GEmetrics.
genomic-based
enable
estimating
designs
predicting
genotypes,
should
help
efficiency
high-performance
bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory),
Год журнала:
2023,
Номер
unknown
Опубликована: Июль 15, 2023
Abstract
Key
message:
We
propose
an
enviromics
prediction
model
for
cultivar
recommendation
based
on
thematic
maps
decision-makers
.
Parsimonious
methods
that
capture
genotype-by-environment
interaction
(GEI)
in
multi-environment
trials
(MET)
are
important
breeding
programs.
Understanding
the
causes
and
factors
of
GEI
allows
utilization
genotype
adaptations
target
population
environments
through
environmental
features
Factor-Analytic
(FA)
models.
Here,
we
present
a
novel
predictive
approach
called
GIS-FA
integrates
geographic
information
systems
(GIS)
techniques,
FA
models,
Partial
Least
Squares
(PLS)
regression,
Enviromics
to
predict
phenotypic
performance
untested
environments.
The
allows:
(i)
tested
genotypes
environments;
(ii)
select
best-ranking
their
over-all
stability
using
selection
tools;
(iii)
draw
showing
overall
or
pairwise
decision-making.
exemplify
usage
two
datasets
rice
[
Oryza
sativa
(L.)]
soybean
Glycine
max
(L.)
Merr.]
MET
spread
over
tropical
areas.
In
summary,
our
method
identification
new
scenarios
by
pinpointing
groups
where
have
superior
predicted
facilitates/optimizes
utilizing
maps.
Métodos
estatísticos
na
avaliação
da
repetibilidade
genotípica
em
lima
ácida
‘Tahiti’.
Orientador:
Leonardo
Lopes
Bhering.
Frutíferas
perenes
como
a
‘Tahiti’
tiveram
sua
área
de
cultivo
aumentada
nos
últimos
anos
devido
ao
acréscimo
no
consumo
dos
seus
frutos
preparação
alimentos
e
bebidas.
Para
atender
demanda
pela
produção,
utilização
variedades
com
alto
potencial
produtivo
recebe
destaque
um
método
potencializar
o
alta
eficiência
sustentabilidade.
A
perenidade
‘Tahiti’,
assim
outras
espécies,
requer
métodos
seleção
que
isolem
efeitos
ambientais
possibilitem
identificação
apenas
fração
genética
entre
os
candidatos.
Portanto,
busca
análise
possam
corroborar
para
aumentar
confiabilidade
dados
experimentos
é
suma
importância
progresso
melhoramento
genético.
Diferentes
foram
aplicados
conjunto
fim
investigar
cultura.
Sendo
assim,
24
genótipos,
constituídos
12
copa
enxertados
2
híbridos
porta
enxerto
avaliados
longo
4
características
produtivas,
vegetativas
qualidade
frutos.
Em
primeiro
artigo,
objetivou-se
estimar
parâmetros
genéticos
coeficiente
através
modelo
linear
misto,
determinar
número
ótimo
medidas
se
avaliar
genótipos
acurácia
precisão.
resumo,
quatro
colheitas
foi
recomendado
identificar
combinações
base
produtivas.
várias
simultaneamente
processo
importante
necessário
ser
realizado,
porém
desafiador,
dado
diversidade
genes
controlam
essas
variadas
magnitudes
interação
destes
ambiente.
Deste
modo,
segundo
capítulo,
aplicou-se
metodologia
regressão
aleatória
propôs-se
índice
as
áreas
abaixo
das
curvas
valores
preditos,
obtidos
pelos
coeficientes
aleatórios
produtivas
vegetativas.
Constatou-se
modelos
lidam
adequadamente
repetidas,
desbalanceados
são
recomendados
lidar
interações
ambientais.
aplicada
permitiu
predição
genotípicos
medições
não
avaliadas
recomendação
superiores
caracteres
simultaneamente.
Ao
selecionar
ou
recomendar
superiores,
conceitos
probabilidade,
advindos
inferência
bayesiana
podem
confiabilidade,
permitindo
estáveis,
aumentando
programa
melhoramento.
terceiro
estudo,
testou-se
aplicabilidade
probabilístico
bayesiano
performance
estabilidade.
Ajustou-se
por
meio
algoritmo
amostrador
Monte
Carlo
Hamiltoniano.
Calculou-se
probabilidade
superioridade
do
valor
genético
cada
genótipo
contexto
geral
colheita,
bem
inferioridade
x
colheitas.
Os
resultados
mostraram
componentes
variância
acurados,
comparações
estabilidade
intervalos
credibilidade
obtidos.
Palavras-chave:
Citrus
latifolia.
Dados
longitudinais.
Modelos
mistos.
Inferência
bayesiana.