バイオテクノロジーは、過去数年間で活気に満ちた成長を遂げ、最近では、短期間で低コストで幅広い植物種のゲノムデータを生成する無限の可能性を提供する新製品が提供されています。 孤児の植物（まだ人間によって深く探求されていないもの）は、ついにそのような技術革命の恩恵を受けています。 私は、さらに多くのことがまだ明らかにされておらず、人類の利益のために使用されることを確信しています。
数年前まで、表現型は、費用と時間がかかる集中的な肉体労働に依存していたため、植物の複雑な特性の研究におけるボトルネックと見なされていました。 ジェノタイピングと同様に、表現型はハイテクの新時代に入り、新しい機器は次のようなハイスループット測定を行うことができます。温度、湿度などをキャプチャするセンサー。数時間または数日ごとに画像をキャプチャするシステムを備えた自動コンベヤーベルトを備えた温室など。 これらすべての新しい表現型機能が登場しました。フェノミクス。
科学者たちは、ゲノミクス、プロテオミクス、トランスクリプトミクス、エピゲノミクスなどからのビッグデータを処理および分析する方法を習得してきました。 私は科学者として、表現型が他のオミクス分野に追いつき、彼らのエリートグループに昇進するのをようやく見ることができてうれしく思います。 フェノミクスにより、より多くの変数を測定できるだけでなく、より多くのサンプルを測定することもできます。
ブリーダーと分析スタッフは、使いやすく、これらのデータを分析できる方法を備えた分析ツールを必要としています。 どうして？ これらのオミクスデータの途方もない可能性を利用し、繁殖プログラムが繁殖サイクルを短縮するだけでなく、人類にとってより良い食物を生産するのを助けることができるようにすること。
で相互評価ツールを紹介したいJMPゲノミクスブリーダーがゲノミクスおよびフェノミクスデータを使用して数千の植物（系統または品種）を評価し、育種パイプラインで継続する可能性が高い系統を特定するのに役立つように設計されたソフトウェア。
まず、列に遺伝子マーカー（ゲノミクスデータ）に関する情報を、行に個々の植物に関する情報を含むデータテーブルを表示します（図1に部分的に示されています）。 このデータテーブルには、ゲノムデータ（SNP遺伝子型）を含む5,131列と181行があり、各行はIDが含まれる近交系を表しています。線カラム。
図1
それでは、相互評価ツールを見てみましょう（図2）。 図1のデータファイルは[SAS入力データセット]フィールドに読み込まれ、2つのスコアファイルが[スコアリングコードファイル]フィールドに読み込まれます。 スコアファイルには、フェノミクスデータ（特性）をゲノムデータによって提供される情報にリンクする数式が含まれています。
図2
相互評価ツールには多くのオプションがあります。 たとえば、必要な交配のタイプ（自己または異系交配）、各交配でシミュレートする子孫の数、およびインデックス選択（スーパートレイトとも呼ばれます）を計算するかどうかを定義できます。 相互評価でデータテーブル内の個体のペアワイズクロスを生成することにより、複数世代の子孫を作成することもできます。第1世代の子孫が生成されると（最初の交差サイクル）、相互評価はこれらの子孫から新しいクロスを作成します。 、第2世代の子孫の生成（第2交差サイクル）など。 この投稿では、これらのオプションのいくつかを紹介します。
この投稿では、分析の目標は、交配したときにいくつかの望ましい特性を持つ子孫を生み出す植物のペアを特定することです。 具体的には、通常の給水と制限された給水で育てたときに高収量の植物が欲しいです。
最初の分析では、クロス評価を設定して、サンプルデータテーブルに存在する個体間のすべてのペアワイズクロスを作成し、各クロスから子孫を生成しました（図3）。
図3
出力の1つを以下の図4に示します。 散布図は、定期的および制限された給水の下での予測収量について計算した統計（平均、最小、最大、範囲、および標準偏差）の2変量分布を示しています。
図4
図4の左側にあるデータフィルターダッシュボードを使用して、目的の特性値、この例では通常の制限された給水下での高収量の子孫を生み出す可能性が高い交配を選択できます。
この目的のために、私は、通常の制限された給水の下での収量のシミュレートされた特性平均のしきい値バーを移動しました。その結果、図5に変更が示されています。 図4と図5を簡単に比較すると、散布図のほとんどのドットが灰色になっていることがわかります。 灰色の点は、データフィルターダッシュボードで設定したしきい値に基づく不要なクロスを表します。 選択しきい値を超えた交配は黒で表示され、それらの交配を生成した近交系のペアがデータフィルターダッシュボードの下に表示されます。 近交系41は他の近交系とよく交配し、定期的かつ制限された給水の下で高収量の子孫を生産していることが容易にわかります。
図5
2番目の分析では、最初の分析で特定された最良のクロスを4サイクル（図6）選択するようにクロス評価を設定しました。
図6
出力の1つを図7に示します。 プロットは、各交配（x軸）の4つの繁殖世代にわたるシミュレートされた特性の結果（y軸）の傾向を示しています。 選択がすべての交配について世代を超えて特性の値を増やすのに効果的であったことをすぐに視覚化します。 x軸のクロスは、低い（左）から高い（右）の特性値の順に並べられているため、クロス41x148は通常の給水に固有の高い繁殖能力を持ち（上のプロット）、クロス41x2は高い繁殖能力を持っていることが簡単にわかります。制限された給水に特有であり（下のプロット）、クロス41x138は両方の条件でより高い繁殖能力を持っています。
図7
この投稿では、相互評価ツールにいくつかのオプションがあります。 JMPゲノミクスこれは、ペースの速い繁殖プログラムでブリーダーを助けることができます。 ただし、このツールには、ブリーダーが特定のニーズに応じて最適な繁殖戦略を立てるために探索できる他の多くのオプションがあります。
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