4. Вычисление значений коэффициента наследуемости в узком смысле.

Расчет коэффициента наследуемости в узком змысле.

Наследуемость в узком смысле, или как её часто обозначают – действительная или аддитивная наследуемость, оценивается коэффициентом наследуемости в узком смысле.

Коэффициент наследуемости в узком смысле показывает отношение аддитивной вариансы к общей фенотипической вариансе.

Его рекомендуют рассчитывать по следующей формуле:

ВНИМАНИЕ:

Дать развернутый алгоритм расчета коэффициента наследуемости в узком смысле и привести конкретный пример расчета.

????????????????????????????????

РАБОТА 3.

Тема:

Сдвиг при отборе

Коэффициент наследуемости дает возможность прогнозировать (предсказать) результат отбора (сдвиг при отборе).

Сдвиг отбора – это наследуемая часть селекционного дифференциала. В литературе сдвиг отбора называют респонсом и обозначают индексом (R).

Величина сдвига отбора равна произведению селекционного дифференциала на коэффициент наследуемости:

В этой формуле селекционный дифференциал может быть выражен через интенсивность отбора, тогда формула примет вид:

С помощью формулы сдвига при отборе можно делать различные прогнозы результатов селекционной работы:

• предсказать какой сдвиг (R) может быть достигнут при определенном селекционном дифференциале (S);

• какое значение селекционного дифференциала необходимо обеспечить при отборе, чтобы при определенном коэффициенте наследуемости (h²) достичь заданный сдвиг отбора (R).

ЗАДАНИЕ 3.1.

Используя предварительно полученные результаты расчета величины селекционного дифференциала и показателя интенсивности отбора, а также, принимая во внимание установленную величину коэффициента наследуемости признака (указывается преподавателем) определите следующее.

Определите, какой селекционный дифференциал необходимо установить при селекции на увеличение высоты (указываются различные количественные признаки: диаметр, масса плода, длина плодоножки, количество колючек на 1 дм побега и т.д.) деревьев на 1 м, если известно, что коэффициент наследуемости этого признака равен 0,7 (конкретная величина коэффициента наследуемости указывается преподавателем для каждого варианта задачи)?

Определите, какую интенсивность отбора необходимо обеспечить для того, чтобы уменьшить количество колючек на 1 дециметре длины побега на 3 единицы, если коэффициент наследуемости равен 0,65?

Определите, какой сдвиг может быть достигнут при отборе на увеличение массы плодов орешника (лещины обыкновенной), если селекционный дифференциал составляет 1,2 г, а коэффициент наследуемости равен 0,8?

Определите, какой сдвиг может быть достигнут при отборе на увеличение диаметра ствола на высоте груди у лиственницы сибирской, если планируется интенсивность отбора в пределах 1,3, а коэффициент наследуемости составляет 0,75?

ЗАДАНИЕ 3.2.

Во многих случаях признаки особей взаимосвязаны, то есть существует некоторая коррелятивная зависимость между проявлениями одного признака и значениями других. У лесных древесных пород быстрота роста, как установил М.М. Котов (1997) для многих хвойных, надежно коррелирует с водоудерживающей способностью. Для многих видов тополей и ив, как установил П.П. Бессчетнов (19**********) засухоустойчивость сопряжена с солестойкостью и жаростойкостью, что к тому же связано с темпами роста.

Корреляция признаков приводит к тому, что при отборе по одному из них потомство отобранных особей отличается от исходной популяции не только по признаку, по которому ведется селекция, но и по всем другим признакам, которые коррелируют с отбираемым признаком. Т.е. при отборе возникает некоторый сдвиг по признакам, не являющимся предметом отбора, но связанным корреляционной зависимостью с селектируемым признаком. Результат такого косвенного действия отбора называется коррелятивным сдвигом и обозначается (CR).

Коррелятивный сдвиг – это результат косвенного действия отбора.

Если отбор ведут по некоторому признаку «Х», который коррелирует с признаком «У», то коррелятивный сдвиг по признаку «У» составит:

ЗАДАНИЕ

Определите величину коррелятивного сдвига по признаку (высота, диаметр, линейные, объемные и массовые параметры плодов, шишек и семян, урожайность клюквы, черники, брусники, шиповника, облепихи, лещины, выход живицы, др.) коррелирующему с признаком, подвергающемуся отбору (признак: *********), если отбор ведется с интенсивностью (**************). Коэффициенты наследуемости признаков (***************) коэффициент генотипически обусловленной корреляции (*********).

Задание представлено в виде таблицы.

Таблица

№ п/п	Порода, признак	Ед.	Показатели
			S	i	h2	rxy	ph
1.	Сосна обыкновенная					0,69
1.	Высота ствола (+)	м	0,5		0,72		1,8
2.	Диаметр ствола (+)	см	4,0		0,84		4,1
3.	Объем ствола (+)	м3	0,7		0,65		0,2
4.	Прирост по высоте	см	5,0		0,61		5,0
5.	Прирост по диаметру	см	0,2		0,59		0,2
6.	Прирост по объему	м3			0,51		0,
7.	Смолопродуктивность				0,63
8.	Количество колючек (-)	шт./дм
9.	Урожайность	кг/раст.
10.	Масса плода	г
11.	Длина	мм
12.	Диаметр плода	мм
13.	Длина плодоножки	мм
14.	Высота растения (-)	см
15.	Длина волокон	мк
2.	Сосна сибирская					0,71
1.	Высота ствола (+)	м	0,8		0,77		1,3
2.	Диаметр ствола (+)	см	6,0		0,80		3,9
3.	Объем ствола (+)	м3	1,0		0,75		0,4
4.	Прирост по высоте	см	9,0		0,71		7,0
5.	Прирост по диаметру	см	0,3		0,69		0,4
6.	Прирост по объему	м3			0,55		0,
7.	Смолопродуктивность				0,63
8.	Количество колючек (-)	шт./дм
9.	Урожайность	кг/раст.	10,0		0,64		15,3
10.	Масса плода, ореха, семя	г	0,5		0,60		0,33
11.	Длина плода, ореха, семя	мм	3,0		0,67		15,0
12.	Диаметр плода	мм
13.	Длина плодоножки	мм
14.	Высота растения (-)	см
15.	Длина волокон	мк

Таблица

№ п/п	Порода, признак	Ед.	Показатели
			S	i	h2	rxy	ph
3.	Ель европейская					0,72
1.	Высота ствола (+)	м	0,8		0,70		1,4
2.	Диаметр ствола (+)	см	3,0		0,80		4,4
3.	Объем ствола (+)	м3	0,6		0,65		0,3
4.	Прирост по высоте	см	6,0		0,66		5,5
5.	Прирост по диаметру	см	0,3		0,69		0,6
6.	Прирост по объему	м3			0,61		0,
7.	Смолопродуктивность				0,63
8.	Количество колючек (-)	шт./дм
9.	Урожайность	кг/раст.
10.	Масса плода	г
11.	Длина	мм
12.	Диаметр плода	мм
13.	Длина плодоножки	мм
14.	Высота растения (-)	см
15.	Длина волокон	мк
4.	Ель сибирская					0,75
1.	Высота ствола (+)	м	0,7		0,67		1,8
2.	Диаметр ствола (+)	см	6,0		0,70		3,6
3.	Объем ствола (+)	м3	0,5		0,70		0,5
4.	Прирост по высоте	см	8,0		0,70		7,5
5.	Прирост по диаметру	см	0,3		0,69		0,5
6.	Прирост по объему	м3			0,65		0,
7.	Смолопродуктивность				0,63
8.	Количество колючек (-)	шт./дм
9.	Урожайность	кг/раст.	10,0		0,64
10.	Масса плода, ореха, семя	г	0,5		0,60
11.	Длина плода, ореха, семя	мм	3,0		0,67
12.	Диаметр плода	мм
13.	Длина плодоножки	мм
14.	Высота растения (-)	см
15.	Длина волокон	мк

Таблица

№ п/п	Порода, признак	Ед.	Показатели
			S	i	h2	rxy	ph
5.	Облепиха крушиновидная					+0,69
1.	Высота ствола (+)	м
2.	Диаметр ствола (+)	см
3.	Объем ствола (+)	м3
4.	Прирост по высоте	см
5.	Прирост по диаметру	см
6.	Прирост по объему	м3
7.	Смолопродуктивность
8.	Количество колючек (-)	шт./дм	3		0,68
9.	Урожайность	кг/раст.	1,5		0,61
10.	Масса плода	г	0,5		0,72
11.	Длина плода	мм	3,0		0,69
12.	Диаметр плода	мм	2,0		0,73
13.	Длина плодоножки	мм	3,0		0,75
14.	Высота растения (-)	см	50		0,62
15.	Длина волокон	мк
6.	Лещина обыкновенная					+0,71
1.	Высота ствола (+)	м
2.	Диаметр ствола (+)	см
3.	Объем ствола (+)	м3
4.	Прирост по высоте	см
5.	Прирост по диаметру	см
6.	Прирост по объему	м3
7.	Смолопродуктивность
8.	Количество колючек (-)	шт./дм
9.	Урожайность	кг/раст.	8,0		0,78		20,5
10.	Масса плода, ореха, семя	г	0,7		0,69		0,38
11.	Длина плода, ореха, семя	мм	5,0		0,69		14,4
12.	Диаметр плода	мм	3,0		0,77		10,2
13.	Длина плодоножки	мм
14.	Высота растения (-)	см
15.	Длина волокон	мк

Таблица

№ п/п	Порода, признак	Ед.	Показатели
			S	i	h2	rxy	ph
7.	Клюква					+0,70
1.	Высота ствола, (+)	м
2.	Диаметр ствола (+)	см
3.	Объем ствола (+)	м3
4.	Прирост по высоте	см
5.	Прирост по диаметру	см
6.	Прирост по объему	м3
7.	Смолопродуктивность
8.	Количество колючек (-)	шт./дм
9.	Урожайность	кг/раст.
10.	Масса плода	г	0,4		0,71
11.	Длина	мм	0,3		0,73
12.	Диаметр плода	мм	0,2		0,78
13.	Длина плодоножки	мм	0,3		0,75
14.	Высота растения (+)	см	10		0,74
15.	Длина волокон	мк
8.	Шиповник обыкновенный					0,75
1.	Высота ствола (+)	м
2.	Диаметр ствола (+)	см
3.	Объем ствола (+)	м3
4.	Прирост по высоте	см
5.	Прирост по диаметру	см
6.	Прирост по объему	м3
7.	Смолопродуктивность
8.	Количество колючек (-)	шт./дм
9.	Урожайность	кг/раст.	2,0		0,69		12,5
10.	Масса плода, ореха, семя	г	0,7		0,69		0,92
11.	Длина плода, ореха, семя	мм	5,0		0,72		23,6
12.	Диаметр плода	мм	4,0		0,76		14,0
13.	Длина плодоножки	мм	8,0		0,83		23,3
14.	Высота растения (-)	см
15.	Длина волокон	мк

РАБОТА 4:

Тема:

Оценка существенности разности между средними

Критерий Фишера устанавливает только сам факт наличия или отсутствия достоверных различий между средними величина признаков особей в популяциях. При этом он не определяет, между какими именно особями имеются достоверные различия по анализируемому признаку. В лесной селекции, в частности при селекционной оценке популяций, важным является определение того, между какими особями различия могут быть признаны достоверными, что позволит более обоснованно осуществлять отбор. В соответствии с этим, в случае установления факта наличия существенных различий между особями по анализируемому признаку, дают оценку различий между особями по ряду критериев, позволяющих отнести эти различия либо к существенным, либо к несущественным.

В практике лесного опытного дела, и в лесной селекции в том числе, используется несколько методов для оценки существенности разности между средними. Рассмотрим наиболее широко применяемые методы.

Тема:

Оценка значимости разности между средними по наименьшей существенной разности (НСР).

Критерий НСР определяет предельную ошибку для разности двух выборочных средних, в пределах которой различия не признаются существенными, и разности находятся в пределах ошибки опыта. НСР определяется, исходя из следующей формулы:

,где

t – критерий Стьюдента (табличное значение для конкретного числа наблюдений и

заданного уровня значимости;

s_d – ошибка разности средних (вычисляется по материалам дисперсионного анализа).

В оценке существенности различий по НСР исходят из того, что в случае, когда фактическая разность между двумя сравниваемыми средними больше или равна НСР, то такая разность признается существенной, если же фактическая разность между средними меньше НСР, она признается несущественной.

ПОРЯДОК ВЫЧИСЛЕНИЙ:

1. По данным дисперсионного анализа вычисляют обобщенную ошибку средней:

, где

В случае равенства численностей сравниваемых групп формула примет более простой вид:

2. Вычисляют ошибку разности средних

3. Подставляя значение ошибки разности средних в формулу расчета НСР, получим (в абсолютных и относительных величинах):

НСР₀₅ = t₀₅ x s_d HCP₀₅% = 100 x (t₀₅ x s_d): M_cp

Следует отметить, что в практических работах чаще используется абсолютное значение НСР.

Тема:

Оценка значимости разностей между средними по величине D-критерия Тьюки

Исследования Дж. Тьюки показали, что при числе вариантов больше двух оценка различий между средними по НСР дает несколько преувеличенное количество существенных различий. В связи с этим он предложил метод сравнения выборочных разностей средних с величиной D = Qs_x. Этот критерий получают путем умножения обобщенной ошибки средней на множитель Q. Обобщенную ошибку средней вычисляют по результатам дисперсионного анализа, а значения коэффициента Q берут из таблицы стандартных значений.

Если фактическое значение разности средних больше или равно критерию Тьюки, то такие различия признаются существенными на соответствующем уровне значимости и имеющихся числах степеней свободы. Чаще всего оценку по критерию Тьюки ведут на 5% уровне значимости. Если же величина фактической разности между значениями средних меньше критерия Тьюки, то такие различия признаются несущественными.

D-критерий Тьюки является более чувствительным по сравнению с НСР, так как он базируется не только на числе степеней свободы (как НСР), но учитывает и число вариантов в опыте (градаций действующего фактора в дисперсионном комплексе), в нашем случае при популяционных исследованиях число вариантов соответствует числу растений в выборке.

Вопросы и задания для самопроверки и контроля знаний.

1. Чем определяется величина коэффициента наследуемости?

2. Сформулируйте определение понятия «коэффициент наследуемости в широком смысле».