Meta-Analyse zur Rettung - verbesserte Gewichtungsmethoden für die statistische Analyse von mehrortigen Sortenversuchen

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Peter Piepho
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie ; Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441981516

Versuchsserien sind zentral für die Zulassung neuer Sorten. Versuchsserien werden routinemäßig mit linearen gemischten Modellen ausgewertet. Die derzeit beste Analysemethode beinhaltet eine Gewichtung der Versuche nach ihrer Präzision. Es gibt allerdings verschiedene ungelöste Probleme im Zusammenhang mit der Gewichtung. Dieser Antrag fokussiert auf die folgenden fünf Probleme: (1) Gewichtete Kleinst-Quadratschätzungen von Genotypdifferenzen können außerhalb des Wertebereiches entsprechender Schätzungen in den Einzelversuchen liegen. (2) Es ist üblich, Versuche mit hohem Variationskoeffizienten zu verwerfen, was eine extreme Form der Gewichtung darstellt. Es gibt bislang jedoch keine allgemein anerkannten Regeln für das Verwerfen von Versuchen, und es ist keinesfalls klar, dass diese Praxis zu einer Verbesserung der Genauigkeit führt. (3) Oft liegen für einzelne Versuche keine Varianzschätzungen vor, aus der Gewichte berechnet werden könnten. Eine etablierte Lösung für dieses Problem gibt es nicht. (4) Die Gewichte verschiedener Versuche können mit dem Genotyp-Umwelt-Interaktionsmuster korreliert sein, was zu Verzerrungen in gewichteten Analysen führen kann. (5) Verschiedene Arten von Versuchen können inkonsistente Ergebnisse liefern. So können On-Farm Versuche andere Ergebnisse liefern als Parzellenversuche von Versuchsstationen. Es gibt bislang kein anerkanntes Verfahren, wie solche Inkonsistenzen detektiert und bei einer gewichteten Analyse berücksichtigt werden können.In diesem Vorhaben werden Resultate aus dem Bereich der Meta-Analyse angewendet, um die eben benannten fünf Probleme zu lösen. Methoden der Meta-Analyse sind vor allem im Bereich der Medizin entwickelt worden und umfassen ein Spektrum von Verfahren zur Zusammenfassung von Evidenz aus multiplen veröffentlichten Versuchen zur selben Versuchsfrage. Ein wesentlicher Bestandteil der etablierten Methoden zur Meta-Analyse ist eine Gewichtung von Versuchen gemäß ihrer Präzision. Daher sind diese Verfahren ideal geeignet, um die genannten Probleme einer Lösung zuzuführen. Diese Möglichkeiten sind bisher jedoch nicht in Erwägung gezogen worden, weil beide Forschungsbereiche sich in den letzten Jahrzehnten auf weitgehend getrennten Entwicklungspfaden bewegt haben.Dieses Projekt basiert auf aktuellen eigenen Arbeiten, welche zeigen, dass Meta-Analysen mit derselben Art von Modellen durchgeführt werden können die Analyse landwirtschaftlicher Versuchsserien. Diese Verknüpfungen erlauben es, meta-analytische Methoden für pflanzenzüchterische Versuchsserien zu adaptieren und so Lösungen für die fünf oben benannten Probleme bei der Gewichtung zu entwickeln. Das Hauptaugenmerk dieses Vorhabens liegt auf Sortenversuchen, aber es werden auch Anwendungen neu zu entwickelnder Methodik in anderen Bereichen der Agrarwissenschaften erprobt, ebenso wie in der Medizin.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen