Матрица парных расстояний между пятью сортами яблони

(РИСУНОК 37)

На дендрограмме четко выделяются два кластера: 1, 2 — сорта Антоновка и Пепин шафранный, а также 3, 4, 5 — сорта Спартан, Лобо и Лавфам. Последное три сорта американского и канадского происхождения близки по форме реакции на среду, но качественно отличаются от сортов Антоновка и Пепин шафранный. Ожидается, что гибридизация между сортами, принадлежащими к различным кластерам, даст большую вероятность трансгрессивных по урожайности потомков, по сравнению с гибридизацией в пределах кластера. Вданном случае кластерный анализ позволил выявить сорта, отличающиеся формой реакции на средовые условия, что, по-видимому, связано с местом их происхождения.

Кластеризация для подбора пар может осуществляться и по комплексу признаков. Например, В.Б.Перфильев пришел к выводу, что при выделении гибридных комбинаций плодовых растений на основе евклидова расстояния (раздел 7.3) выход ценных гибридов увеличивается.

Метод главных компонент. Основная задача такого анализа — выделение т.н. главных компонент — характеристик сопряженной изменчивости n количественных признаков по результатам их измерений у m объектов, например, генотипов. F_ip — главные компоненты (i – номер объекта, p – номер компоненты)являются линейными функциями от наблюдаемых значений признаков (x_ij, где i – номер объекта, j – номер признака):

Идея компонентного анализа состоит в том, чтобы с помощью специального алгоритма подобрать коэффициенты b_pj таким образом, чтобы компоненты обладали двумя свойствами. Во-первых, в отличие от исходных признаков, значения компонент у изучаемых генотипов попарно не коррелируют. Во-вторых, изменчивость компонент в наборе генотипов образует убывающий ранжированный ряд. В нем первая главная компонента (р=1) охватывает максимально возможную часть дисперсии всех изучаемых признаков, вторая (р=2) — максимальную часть оставшейся дисперсии и т.д. Поэтому для анализа сопряженной изменчивости исходных признаков часто достаточно изучить изменчивость в наборе генотипов всего 2—3 компонент: они включают 70...90% всей изменчивости исходного комплекса признаков.

В результате вместо анализа изменчивости комплекса признаков можно исследовать эти компоненты у генотипов набора как новые суперпризнаки, описывающие изменчивость внутренних генетически и физиологически независимых механизмов их жизнедеятельности. По контрастным величинам отдельных компонент можно, в частности, подбирать пары генотипов для скрещивания.

Обратный переход от главных компонент к исходным значениям признаков осуществляется по формуле

где a_jp — т.н. коэффициенты нагрузки (веса главных компонент). По их величинам эксперт судит о том, какие исходные признаки определяют изменчивость каждой компоненты и дает им смысловую интерпретацию.

Пример.Для интерпретации результатов метода воспользуемся данными А.И.Бутенко, изучавшего средние за 3 года значения 12 признаков у 13 сортов яблони. В качестве исходных данных для компонентного анализа используют дисперсионно-ковариационную матрицу всех изучаемых признаков. При обработке получены значения главных компонент у 13 сортов и веса главных компонент для 12 признаков. Часть результатов представлена в табл. 63 и 64.

Из табл. 63 видно, что на долю первых трех главных компонент падает 73,1% суммарной дисперсии признаков.

63. Веса а_jp первых трех главных компонент яблони

Анализируя веса главных компонент по табл. 63 можно заметить, что первая компонента тесно связана с такими признаками, как окружность штамба, побегообразовательная способность, ширина кроны и признаками, характеризующими прирост и др. Поэтому А.И. Бутенко считает, что в основе этой связи лежат причины, обусловливающие образование, накопление и распределение пластических веществ. Вторая компонента связана с интенсивностью периодичности закладки цветковых почек; третья — тесно коррелирует с признаками плода.

Таким образом, метод главных компонент позволяет выделять корреляционные плеяды тесно связанных признаков, что весьма важно для правильного выбора исходного материала и проведения отбора по комплексу признаков. А.И.Бутенко, В.Е.Перфильев также пришли к выводу, что главные компоненты можно с большой вероятностью интерпретировать как генетически детерминированные факторы, контролирующие процессы жизнедеятельности растений. Разделение сортов яблони на группы с низкими и высокими значениями первой главной компоненты соответствует двум их типам по известной классификации, основанной на особенностях роста и плодоношения (табл. 64).

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 199; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!