用于基因组预测中基因型-环境互作建模的新型矩阵乘法框架

root 提交于 周一, 06/08/2026 - 08:47

准确建模基因型×环境(GE)互作对于植物育种中的基因组预测至关重要,但由于其复杂的互作结构,这一任务仍然具有挑战性。传统模型通常采用基因型和环境协方差矩阵的Hadamard积来捕捉联合相似性,但这可能无法充分表征GE复杂性。本文提出一种新框架,通过基因型与环境核矩阵的矩阵乘法推导协方差结构,并将其分解为对称分量,作为随机效应纳入混合模型中。该方法在11个小麦和水稻多环境数据集上进行评估,并在跨数据集测试中始终优于传统基于Hadamard积的模型,Pearson相关系数预测精度最高提升13.2%,且提高了顶级入选准确率。将两种方法结合可获得最高性能,表明二者能够捕捉互补信息。该框架为GE互作建模提供了一种灵活、可解释且计算上可行的扩展方法,有望在多样环境条件下提升基因组选择的有效性。

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724414v1?rss=1

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