IAS-Breeding
智慧农业育种平台
智慧农业育种平台（Intelligent Agricultural Solutions of Breeding，简称IASBreeding） 是一个专门用于动物和农作物育种服务的分析平台。目前该平台功能包括了包括线性混合模型IASBLUP、机器学习非线性模型IASML、选配决策IASmating、基因型填充IASimpute四个功能模块。IASBLUP软件提供三种分析版本：C++软件、R语言软件包、云平台分析；IASML软件提供了python软件和云平台服务。选配决策IASmating提供了软件和云平台服务、IASimpute只提供了云平台服务。
IAS-breeding特点:
版本丰富
Linux C++, R, 在线网页
运算高效
Fast C++ math library
用户友好
交互网页和R版本
功能丰富
遗传力估计, 育种值估计
IASBLUP 功能:
方差组分计算
AI-REML
遗传参数估计
遗传力和遗传相关
基于系谱亲缘关系矩阵 BLUP方法
线性混合模型
基因组预测
基因组亲缘关系矩阵，线性混合模型
表型基本统计
表型分布统计
方差组分计算
遗传力
IASbreeding V1.1.0 can calculate kinship matrix, variance component analysis using linear mixed model, breeding value using BLUP. The core algorithm of IASbreeding is built using Rcpp and RcppEigen.
先下载安装R和（或）Rstudio用于执行R语言软件包
install.packages("IASbreeding_1.1.0.zip", repos = NULL)
library(IASbreeding)
phe_file <- system.file("extdata", "Phenotype.txt", package = "IASbreeding", mustWork = TRUE)
pheno <- read.table(phe_file,header=TRUE)
ped_file <- system.file("extdata", "Pedigree.txt", package = "IASbreeding", mustWork = TRUE)
ped <- read.table(ped_file,header=TRUE)
newped<-pedcheck(ped)
A<-Akin(newped)
Results <- IASBLUP(BW56 ~ 1 + Sex + Condition,random = "ID", kinship = A, max_iter = 20, data = pheno)
bed_file <- system.file("extdata", "Genotype.bed", package = "IASbreeding", mustWork = TRUE)
file_prefix <- sub("\\.bed$", "", bed_file)
Genotype <-read_bed(file_prefix)
G<-Gkin(Genotype)
Results <- IASBLUP(BW56 ~ 1 + Sex + Condition,random = "ID", kinship = G, max_iter = 20, data = pheno)
H<-Hkin(A, G)
Results <- IASBLUP(BW56 ~ 1 + Sex + Condition,random = "ID", kinship = H, max_iter = 20, data = pheno)
IASBreeding V1.1.0 是一款能够基于混合线性模型计算亲缘关系矩阵、遗传方差组分、育种值的软件
软件无需编译，解压后可以直接使用:
tar -xzvf IASBreeding-1.1.0-Linux-x86_64.tar.gz
./IASBreeding
–kin-method 1: sum[2p(1-p)](VanRaden et al 2008);
–kin-method 2: 每个SNP独立校正2p(1-p)(Yang et al 2010);
–kin-method 3: 每个SNP独立校正自己的方差(Cai et al., 2023)
--kin-method 1, 2 or 3. 选择计算亲缘关系矩阵方法 (默认: --kin-method 1)
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --kin-bin --threads 8 --out output --kin-method 1
--bedfile 指定基因型文件 (PLINK bed二进制文件前缀):
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype
--pedigree 指定系谱文件(系谱文件应当包含至少三列):
./IASBreeding --kinship --pedigree Pedigree.txt
--kin-bin 构建亲缘关系矩阵是否用二进制保存结果(如果没有指定，默认是txt):
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --kin-bin
--threads 指定线程数 (默认:1个):
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --kin-bin --threads 8
--out 指定输出文件的前缀 (默认: Result):
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --kin-bin --threads 8 --out output
--kin-lambda 独立校正2p(1-p)和方差的指数，用于放大或缩小校正2p(1-p)或方差对亲缘矩阵的影响(仅适用于kin-method 2和3, 默认 lambda = 1):
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --pedigree Pedigree.txt --kin-bin --threads 8 --out output --kin-method 2 --kin-lambda 2
--kin-tau G22矩阵的校正系数(tau)(默认 tau=1)
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --pedigree Pedigree.txt --kin-bin --threads 8 --out output --kin-method 2 --kin-lambda 2 --kin-tau 1.1
--kin-omega A22矩阵的校正系数 (1-omega) (默认 omega=1)
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --pedigree Pedigree.txt --kin-bin --threads 8 --out output --kin-method 2 --kin-lambda 2 --kin-tau 2 --kin-omega 0.5
计算时需要指定系谱文件和表型文件:
--kin-file 指定系谱文件txt
--phefile 制定表型文件txt
--phe-pos 需要预测的表型在表型文件的位置（第几列）
./IASBreeding --reml --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4
--covar-pos 指定协变量文件位置（在第几列，用逗号隔开）
./IASBreeding --reml --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3,4
--max-iter 约束最大似然法的最大迭代次数
./IASBreeding --reml --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3 --max-iter 50
Perform calculations using the given phenotype and kinship (relationship matrix built by --kinship):
--kin-file 指定系谱文件txt
--phefile 制定表型文件txt
--phe-pos 需要预测的表型在表型文件的位置（第几列）
./IASBreeding --predict --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4
--covar-pos 指定协变量文件位置（在第几列，用逗号隔开）
./IASBreeding --predict --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3
--max-iter 约束最大似然法的最大迭代次数
./IASBreeding --predict --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3 --max-iter 50
--out 指定输出文件的前缀 (default: Result):
./IASBreeding --predict --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3 --max-iter 50 --out output
./IASBreeding --kinship --pedigree Pedigree.txt --out output
./IASBreeding --predict --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3 --out BLUP_bv
./IASBreeding --kinship --bedfile Genotype --out output
./IASBreeding --predict --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3 --out GBLUP_bv
./IASBreeding --kinship --pedigree Pedigree.txt --bedfile Genotype --out output
./IASBreeding --predict --kin-file output.kinship.txt --phefile Phenotype.txt --phe-pos 4 --covar-pos 3 --out SSGBLUP_bv
This app (IAS-breeding) was built by Wentao Cai(caiwentao@caas.cn). The current release of IAS-breeding contains:
Phenotype summary
Genetic parameters analysis
Calculating breeding values using BLUP, GBLUP
The whole app is deveplotment by {shiny}.
Data visualisation is mainly done with {ggplot2}
IASbreeding shiny web is deployed at http://IASbreeding.cn/ for online use.