用於基因組預測中基因型-環境互作建模的新型矩陣乘法框架

準確建模基因型×環境(GE)互作對於植物育種中的基因組預測至關重要,但由於其複雜的互作結構,這一任務仍然具有挑戰性。傳統模型通常採用基因型和環境協方差矩陣的Hadamard積來捕捉聯合相似性,但這可能無法充分表徵GE複雜性。本文提出一種新框架,通過基因型與環境核矩陣的矩陣乘法推導協方差結構,並將其分解為對稱分量,作為隨機效應納入混合模型中。該方法在11個小麥和水稻多環境數據集上進行評估,並在跨數據...
計算生物學

準確建模基因型×環境(GE)互作對於植物育種中的基因組預測至關重要,但由於其複雜的互作結構,這一任務仍然具有挑戰性。傳統模型通常採用基因型和環境協方差矩陣的Hadamard積來捕捉聯合相似性,但這可能無法充分表徵GE複雜性。本文提出一種新框架,通過基因型與環境核矩陣的矩陣乘法推導協方差結構,並將其分解為對稱分量,作為隨機效應納入混合模型中。

該方法在11個小麥和水稻多環境數據集上進行評估,並在跨數據集測試中始終優於傳統基於Hadamard積的模型,Pearson相關係數預測精度最高提升13.2%,且提高了頂級入選準確率。將兩種方法結合可獲得最高性能,表明二者能夠捕捉互補資訊。該框架為GE互作建模提供了一種靈活、可解釋且計算上可行的擴展方法,有望在多樣環境條件下提升基因組選擇的有效性。

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🏷️ 基因型-環境互作 基因組預測 矩陣乘法框架 混合模型 植物育種

Administrator 2026年5月15日
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