在過去的幾年中，生物技術發展迅猛，其新產品為在短時間內以較低的成本生成各種植物基因組數據提供了無限的可能性。 孤兒植物（尚未被人類深入探索的植物）終於從這種技術革命中受益。 我堅信，還有更多的東西尚待發現，並要用於造福人類。
直到幾年前，表型研究還被認為是植物複雜性狀研究的瓶頸，因為它依賴於大量的體力勞動，這既費錢又費時。 與基因分型一樣，表型分型已進入高科技的新時代，在新時代中，新儀器能夠進行高通量測量，例如：成像採集和處理；捕獲溫度，濕度等的傳感器；具有自動傳送帶的溫室，該傳送帶配備了每隔幾小時或幾天捕獲圖像的系統，依此類推。 所有這些新的表型能力已經出現，其中表觀學。
科學家一直在掌握處理和分析來自基因組學，蛋白質組學，轉錄組學，表觀基因組學等的大數據的方法。 作為科學家，我很高興終於看到表型趕上了其他組學領域並被提升為他們的精英團隊。 形態學不僅可以測量更多的變量，而且還可以測量更多的樣本。
育種人員和分析人員需要易於使用且具有可分析這些數據的方法的分析工具。 為什麼？ 為了能夠利用這些組學數據的巨大潛力，並幫助育種計劃不僅縮短其育種週期，而且還能為人類提供更好的食物。
我想在其中介紹交叉評估工具JMP基因組學該軟件旨在使用基因組學和表型組學數據幫助育種者評估數千種植物（品系或變種），目的是識別那些具有更高潛力繼續在育種管道中使用的品系。
我將從顯示一個數據表開始，該表在列中包含有關遺傳標記（基因組學數據）的信息，在行中包含有關單個植物的信息（部分見圖1）。 該數據表有5131列帶有基因組數據（SNP基因型）的行和181行，每一行代表一個自交系，其ID位於線數柱。
圖1
現在，讓我們看一下交叉評估工具（圖2）。 圖1中的數據文件被加載到SAS輸入數據集字段中，兩個樂譜文件被加載到評分代碼文件字段中。 分數文件包含將方程組數據（特徵）鏈接到基因組數據提供的信息的數學方程式。
圖2
交叉評估工具中有許多選項。 例如，您可以定義所需的雜交類型（自交或異交），每個雜交所要模擬的後代數量，以及是否計算索引選擇（也稱為超級特徵）。 您還可以通過讓Cross Evaluation在數據表中產生個體的成對雜交來產生多代後代，一旦產生了第一代後代（第一個雜交週期），Cross Evaluation就會從這些後代中產生新的雜交，產生第二代後代（第二個雜交週期），依此類推。 我將在本文中顯示其中一些選項。
在這篇文章中，分析的目的將是鑑定出雜交後會產生具有某些理想性狀的後代的植物。 具體來說，我希望在常規供水和受限供水條件下都能生長的高產量植物。
在我的第一個分析中，我設置了交叉評估，以使示例數據表中存在的個體之間進行所有成對的雜交，並從每個雜交中產生後代（圖3）。
圖3
輸出之一如下圖4所示。 散點圖顯示了我們在常規和受限供水條件下為預測的產量計算的統計數據的二元分佈（平均值，最小值，最大值，範圍和標準偏差）。
圖4
從圖4的左側看，數據篩選器儀表板可用於選擇那些具有較高潛力來產生具有所需性狀值的後代的雜交，在本示例中，在常規供水和受限供水條件下高產。
為此，我移動了常規和受限供水條件下模擬特徵產量平均值的閾值欄，結果變化如圖5所示。 快速比較圖4和圖5可以發現，散點圖中的大多數點都變成了灰色。 灰色的點表示基於我在數據過濾器信息中心中設置的閾值的不需要的十字。 超過選擇閾值的十字架為黑色，產生這些十字架的自交對顯示在“數據過濾器”儀表板下方。 我們可以很容易地看到，自交系41與其他自交系很好地雜交，從而在常規和有限的供水條件下產生了高產的後代。
圖5
在我的第二次分析中，我設置了交叉評估，以進行四個週期的選擇（圖6），以進行第一次分析中確定的最佳雜交。
圖6
輸出之一如圖7所示。 該圖顯示了每個雜交的四個世代繁殖的模擬性狀結果（y軸）的趨勢（x軸）。 我們迅速看到選擇對於提高所有世代雜交的性狀的價值是有效的。 由於x軸上的雜交是從較低（左）到較高（右）性狀值排序的，因此我們可以很容易地看到，雜交41x148具有更高的常規供水特定育種潛力（上部圖），雜交41x2具有更高的育種潛力專用於受限的供水（較低的地塊），並且在兩種條件下，跨號41x138都有較高的繁殖潛力。
圖7
在這篇文章中，您看到了交叉評估工具中的以下幾個選項： JMP基因組學可以幫助育種者進行高節奏的育種計劃。 但是，該工具還有很多其他選擇，育種者可以根據自己的具體需求探索最佳育種策略。
希望這些信息對您有所幫助，並期待您的評論！
