动物选配技术（动物遗传育种课件）

选配技术项目导学

通过选种，可以获得经济性状理想、育种值高的公、母畜。要想获得优良的后代，不仅要加强选种工作，还必须做好选配工作，才能达到预期的目的。选配是动物育种的重要环节，是有目的地选择公母畜的配对，俗称给动物“包办婚姻”。咱们的宝宝长得健康吗？高大吗？制订选配计划任务描述

现代集约化的奶牛场，各场饲养的品种基本是荷斯坦奶牛，荷斯坦奶牛品种已成为世界性品种。

奶牛育种目前以总性能指数TPI表示种公牛的育种值，每年度都要公布种公牛的产奶量预期差PDM，乳脂率的预期差PDF%，体型以预期差PDT以及总性能指数TPI。性能指数PDMPDF%PDTTPI>＋SAAAA>－S且<＋SBBBB>0且<－SCCCC种公牛分组情况参照表群

别M（泌乳量）F（乳脂量）F%（乳脂率）T（外貌评分）核心群AAAA良种群BBBB生产群CCCC核心群、良种群和生产群母牛分组情况如何制订选配计划？背景知识

选配是在人工干预下的一种非随机交配制度，通过对家畜有意识地组合配对，可使优良基因得到良好组合，以获得人类需要的类型。

选配的概念：选配是在人工干预下的一种非随机交配制度，通过对家畜有意识地组合配对，可使优良基因得到良好组合，以获得人类需要的类型。选配是对畜群交配的人工干预。

选种选配获得育种价值高的亲本人为确定种用个体间的交配个体遗传评定个体间的交配体制可创造特殊的基因组合选种与选配的关系：选种：定向改变畜群各种基因的频率。选配：有意识地组合后代的遗传基础。选种的科学性与准确性直接影响育种的成效选配的合理性与有效性直接影响育种的进度关系：互相联系、彼此促进1、选种是选配的基础，选配是选种的延续；2、选配可验证和巩固选种的效果；3、选种可加强选配，选配后还要选种。选配的效应：改变基因型频率分布，使得群体中性状的均值和方差改变。选配的作用：1.选配可使基因重组，创造出新的变异类型；2.选配可使等位基因纯合，固定理想性状；3.选配能把握变异的方向，并加强某种变异；4.选配能控制近交程度。一、选配的作用

二、选配的种类

同质选配品质选配异质选配个体选配近交亲缘选配选配杂交纯种繁育（本品种选育）群体选配杂交繁育个体选配策略品质选配：根据个体间的品质进行选配亲缘选配：根据个体间的亲缘关系进行选配品质选配同质选配异质选配亲缘选配近亲交配远亲交配（一）个体选配1.品质选配品质选配，就是考虑交配双方品质对比情况的一种选配所谓品质，既可指一般品质，如体质，体型，生物学特性，生产性能，产品质量等方面的品质；也可以指遗传品质，以数量性状而言，即其估种值的高低同质选配异质选配品质选配(1)同质选配选用性状相同、性能表现一致，或育种值相似的优秀公母畜来配种，以期获得与亲代品质相似的优秀后代。“好的与好的配，产生更好的”“高产的与高产的配，产生更高产的”“公的好，母的好，后代错不了”例：日增重快的公猪与日增重快的母猪间交配同质选配的遗传效应：1.不改变基因频率，但改变基因型频率（纯合子增加），故将导致群体分化；2.遗传同质选配的效果大于表型同质选配；3.同质选配结合选择可同时改变基因频率和基因型频率。固定优良类型群体中一旦出现理想类型（如产仔数多）通过同质选配使其纯合固定下来扩大优良类型个体在群体中的比率使群体分化为各具特点且纯合的亚群、品系同质选配＋选择→性能优越&同质的群体同质选配的应用：同质选配的效果：同质选配不改变基因频率（两个前提）公畜群与母畜群基因频率相同，使用频率相同交配前对交配类型没有选择，交配后对子一代基因型没有选择同质选配改变基因型频率（效果）纯合子基因型频率增加杂合子基因型频率降低连续进行同质选配杂合子频率不断降低纯合子频率不断增加群体将分化为由纯合子组成的亚群体同质选配结合选择既改变基因型频率又改变基因频率群体将以更快的速度达到纯合同质选配对于数量性状而言不改变其育种值因杂合子频率降低,可能↓群体均值遗传同型选配改变群体均值幅度>表型同质选配

以基因型的准确判断为基础；

应以一个性状为主，不应多于2个；

遗传力高的性状效果明显；长期同型选配会降低群体内的变异性，使原有的缺点更明显，适应性与生活力都下降。故应加强选择。同质选配的注意点：（2）异质选配

概念：选用不同品质的公母畜交配叫做异质选配。分为两种情况①选具有不同优异性状的个体交配，以将两性状结合在一起，后代兼有双亲的不同优点。从遗传理论解释，不同优异性状是指不同位点的基因所决定的性状，设A-表现为优异的甲性状，B-表现为优异的乙性状。则个体A-bb与aaB-相配则可得A－B－（AABB）固定。②选同性状但优劣不同的个体交配，以好改坏、以优改劣为一种“改良选配”。从遗传理论解释，A－为优异性状，aa表现为低劣性状，经异质选配后，基因型组合可能为AA＊aa或Aa＊aa，前者后代为Aa，性能提高，但无纯合体，后者为Aa和aa，有半数性能得到了提高。异质选配的作用:单性状:改变下一代的基因频率；改变下一代的基因型频率；对数量性状而言，可提高群体的均值。两性状：综合双亲优良性状；丰富后代的遗传基础；创造新的类型；提高后代的适应性和生活力。对连锁和负相关的性状选配效果不好；注意与“弥补选配”的区别；不能用缺陷纠正缺陷(以猪背为例)凸背×凹背凸背/凹背×背腰平直异质交配主要目的是产生杂合子，须准确判断基因型；考虑多性状时也可视为同质交配；多用于繁殖群，适可而止。科学合理地利用异质选配和同质选配异质选配的注意点:背腰平直背腰平直品质选配的运用：生产上以同质选配为主，也可将二者结合使用；育种上先异质选配，稳定后再同质选配；同质选配多用于育种群；异质选配多用于繁殖群。注意：异质选配不是“弥补选配”，相反缺陷的交配可能会加重缺陷。2.亲缘选配概念：考虑交配双方亲缘关系远近的选配。根据个体间亲缘关系进行选配近交：交配双方存在亲缘关系远交：交配双方没有亲缘关系、或亲缘关系较远以随机交配的亲缘关系为基准区分近交和远交一般地，到共同祖先距离6代及6代以内个体间的交配称为近交（其后代的近交系数>0.78％）距离6代以上个体间的交配为远交远交的类型群体内的远交在一个群体内选择亲缘关系远的个体进行交配在群体规模有限时，可有效避免近交群体间的远交两个群体个体间交配群体内个体间不交配因涉及不同群体，又称杂交品种内品系间杂交品种间杂交：杂交属间杂交：远缘杂交自体受精全同胞兄妹半同胞兄妹堂、表兄妹六代品系间品种间种间属间近交杂交远缘杂交远交马×驴

骡子（二）种群选配（纯繁和杂繁）种群：即种用群体，大到品种或种属，小到畜群或品系，多指一个品种。种群选配种群选配主要是研究与配个体所隶属的种群特性和配种关系，是根据与配双方是隶属于相同的还是不同的种群而进行的选配。由此，形成两种基本选配类型：纯种繁育：相同品种或品系的个体间交配杂交繁育：不同品种或品系个体间交配1.纯种繁育

纯种繁育简称纯繁，是指在同一品种内进行繁殖和选育，其目的是获得纯种。本品种选育：在同一品种内，通过选种选配、品系繁育、改善培育条件等措施，以提高种群性能的一种选育方法。本品种选育的含义更广，不仅包括育成品种的纯繁，而且包括某些地方品种、类群的改良和提高，并不强调保纯，有时可采用小规模的杂交。纯繁的适用范围当一个种群的生产性能基本能满足经济生产需求，不必作大的方向性改变时使用，以保持和发展一个种群的优良特性，增加种群内优良个体的比重，同时克服种群的某些缺点，达到保持种群纯度和提高种群质量的目的。纯繁的作用巩固种群遗传性（优良品质），提高种群品质。纯种繁育的任务

提高。保持并提高优良基因频率，巩固和发展优良性状，提高群体生产性能。提纯。使控制主要性状的各基因座的优良基因逐步纯合，为杂交利用奠定基础。保种。保存遗传资源。纯繁的具体措施针对不同类型的品种采取相应的措施地方品种：找准优缺点，扬长避短。育成品种：加强性能测定和遗传评估，继续提纯和稳定优良性状。引入品种：集中饲养，加强风土驯化，严格选种，合理选配。2.杂交繁育

具有差异的群体间的个体交配，即“异种群选配”。这种差异体现在表型、基因型或群体特性等三个方面。系间杂交：不同品系间的交配品种间杂交：不同品种间的交配远缘杂交：分类学上不同种或不同属间的交配适用范围当种群的生产性能不能满足经济生产需求，需要作大的方向性改变时使用，以创造新的优良特性、培育新品种或获得杂种优势为目的。杂交繁育的分类按照关系远近：系间杂交、品种间杂交、种间杂交和属间杂交等。按照杂交目的：分为经济杂交、引入杂交、改良杂交和育成杂交等。按照杂交方式：分为简单杂交、复杂杂交、级进杂交、轮回杂交和双杂交等。杂交繁育的作用杂交育种：实现遗传材料的重组，即使基因和性状重新组合，产生新的遗传型，培育新品种。改良性杂交育种：以改变现有品种的某些特性或生产方向为目的的杂交方法。培育新品种性的杂交育种：有目标、有计划地通过杂交手段培育新品种的方法。杂交利用：利用杂种优势－－杂交后代在生活力、适应性、抗逆性、生产性能方面优于纯种个体的特性，提高生产性能。一、选配的原则1.根据育种目标进行综合考虑；2.尽量组织配合力好的家畜配种；3.公畜质量要高于母畜；4.相同缺陷或相反缺陷的个体不能交配；5.正确使用近交；6.注意品质选配的使用。任务实施1.应了解整个畜群的基本情况；2.应分析以往的选配结果；3.应分析配种的公母畜的系谱和个体品质。(1)分析交配双方的优缺点；(2)绘制畜群（个体）系谱图；(3)分析系、族间亲和力。二、选配计划制订前的准备三、具体选配计划的制订四、选配计划的修订

如果达不到预定指标则需要进行及时调查并在下一次配种时加以注意。如果发生公畜精液品质变差或伤残死亡等偶然情况，应及时对选配计划进行合理修订。嗯，咱们的宝宝可爱又健康！选配技术近交程度分析任务描述

近交作为一种育种措施，必须使用适度才能收到理想的效果。因此，在育种工作中对近交程度要有一个衡量和表示的方法；要正确应用近交，必需了解近交的遗传效应，学会近交程度的衡量方法，掌握近交的运用技术等。46号公羊I亲代Ⅱ祖代Ⅲ（曾祖代）102155471031710361018105101810背景知识

近交的概念：交配双方有较近的亲缘关系，就叫做近亲交配，简称近交。相互有亲缘关系的个体必定有共同祖先，离共同祖先愈近，亲缘关系也愈近。近交就是指双方到共同祖先的总代数不超过6代的个体间的交配，即其所生子女的近交系数大于0.78％者。

自体受精全同胞兄妹半同胞兄妹堂、表兄妹六代品系间品种间种间属间近交杂交远缘杂交远交一、近交的遗传效应近交可促使等位基因纯合：近交可增加同基因型交配的概率，是一定程度的同型交配。近交能降低群体平均值：近交既能增高纯合子的频率，降低杂合子的频率，随着群体中杂合子频率的降低，群体的平均非加性效应值减小，因此，数量性状的群体表型平均值也就降低。近交可使群体分化：经过近交，杂合子频率逐代减小，最后趋向0，纯合子频率逐代增加，整个畜群最后分化成几个不同的纯合子系，即纯系。二、近交程度的分析方法

亲缘结构式法近交系数计算法亲缘系数计算法1.亲缘结构式法(罗马数字表示法）用罗马数字表示共同祖先在系谱中所处位置（世代数）来表示近交程度。查看系谱中父系和母系双方有无共同祖先，如有，可用△、☆或√等符号将其标示出来。用罗马数字分别写出共同祖先在母系和父系中出现的世代数，中间用一横线隔开（横线左端为共同祖先在母系中的世代数，横线右端为共同祖先在父系中的世代数）。罗马数字写出后，按一定标准确定其近交程度。

就是以罗马数字组成的结构式表示共同祖先在系谱中母系与父系出现的世代来反映亲交程度的一种方法。判定标准1.嫡亲交配：横线两边数字之和为3或4。Ⅰ—Ⅱ，Ⅱ—Ⅱ，Ⅰ—Ⅲ，Ⅲ—Ⅰ。2.近亲交配：横线两边数字之和为5或6。Ⅱ—Ⅲ，Ⅲ—Ⅱ，Ⅲ—Ⅲ，Ⅰ—Ⅳ，Ⅳ—Ⅰ，Ⅱ—Ⅳ，Ⅳ—Ⅱ。3.中亲交配：横线两边数字之和为7至8。Ⅲ—Ⅳ，Ⅳ—Ⅲ，Ⅵ—Ⅱ，Ⅱ—Ⅵ，Ⅰ—Ⅵ，Ⅵ—Ⅰ，Ⅰ—Ⅴ，Ⅴ—Ⅰ。4.远亲交配：横线两边数字之和在8以上。Ⅳ，Ⅲ—Ⅴ，Ⅴ—Ⅲ，Ⅱ—Ⅵ，Ⅵ—Ⅱ，Ⅴ—Ⅴ，Ⅴ—Ⅵ，Ⅵ—Ⅴ，Ⅵ—Ⅵ，Ⅰ—Ⅶ，Ⅶ—Ⅰ。近交程度最高的是全同胞交配(Ⅱ－Ⅱ，Ⅱ－Ⅱ)、母子交配（I－Ⅱ）和父女交配（Ⅱ－I）；其次是半同胞交配（Ⅱ－Ⅱ）；再次为祖孙交配（I－Ⅲ或Ⅲ－I）；更远一些为姑侄交配(Ⅱ－Ⅲ)、叔侄交配（Ⅲ－Ⅱ）和堂兄妹交配（Ⅲ－Ⅲ）等。

46号公羊I亲代Ⅱ祖代Ⅲ（曾祖代）10215547103△17103△6101*8105101*810103号在母系和父系方面均出现在祖代，即可写出“103Ⅱ－Ⅱ”。101号在母系和父系方面均出现在曾祖代，即可写成“101Ⅲ－Ⅲ”。按此法具体评定近交程度时，还应注意以下几点：（1）共同祖先的父母，虽也重复出现，但不要再计算，以免重复。（2）当共同祖先在多个世代中重复出现时，可将出现的代数都写上，横线两边都可有多个罗马数字。此时的近交程度，应认为比以最近的代数所评定的近交程度还要近。（3）当系谱中有多个共同祖先出现时，每一共同祖先可用一组罗马数字标记。此时的近交程度，应认为比以最近的那个共同祖先来评定的近交程度还要近。（4）若某些个体只在父系或母系单方重复出现，不能算作共同祖先。没有共同祖先，就不是近交，而是由近交向远交过渡的一种形式。559号母羊430345

Ⅱ120105145513170108ⅡⅢ2566551201053220701089471ⅢⅣ从系谱中可以看出，145号和5号仅出现于母系，而70号仅出现于父系，因此559号母羊的父母没有共同祖先，虽然母亲430号和父亲345号都是近交个体，但559号母羊不是近交所生，因其父母之间并无亲缘关系。2.近交系数计算法近交系数：是指个体通过双亲从共同祖先得到相同基因的机会。也可以说是通过近交使基因纯合的百分率。表示杂合基因比近交前所占比例减少的程度；或形成个体的两个配子间因近交而造成的相关系数。根据通径系数原理，个体x的近交系数即是形成x个体的两个配子间的相关系数，用Fx表示。个体x的近交系数计算公式:Fx:个体x的近交系数n1:个体x的父亲到共同祖先的世代数n2:个体x的母亲到共同祖先的世代数n1+n2+1:连接x的父亲、母亲与共同祖先通径链中的个体数FA:共同祖先A的近交系数BAC

SD

X个体近交系数的方法步骤:从个体的系谱中查找出共同祖先，用适当的符号如“△、√、★、※、*”等作标记;把原系谱改编成结构式系谱（即箭形图）;找通路，就是通过共同祖先连接双亲的路径,要把所有的通路都找全，并确定每条通路的n1和n2;代入公式计算。如共同祖先不是近交所生个体，公式简化为:通径链A的近交系数个体数通径链的系数S←A→D03(½)3BACSD

X求下图中个体X的近交系数?求下图中个体X的近交系数?通径链共同祖先的近交系数个体数通径链的系数S←A→D03(½)3S←B→D03(½)3ABSD

X求下图中个体X的近交系数?CDEFSD

XABSD1213Fx=（1/2）n1+n2+1=（1/2）1+1+1=0.125xSDABSGABCECEXSDBEAC横式系谱通径图x1.计算共同祖先S的近交系数

S的共同祖先是C和E，从父亲A通过C和E分别到母亲B的通路有两条：

ACB；AEB

N=3

N=3

Fs=（1/2）3+（1/2）3=0.252、计算X的近交系数

Fx=(1/2)2*(1+0.25)=0.3125=31.25%x的共同祖先是S,同时s本身又是x的父亲，故s连接父母的通路只有一条，既SSD，N=2。

群体近交程度的计算:（1）畜群小时，分别求出各个体值，再平均。（2）畜群很大时，随机抽样计算平均值。（3）对于封闭群体：其中：ΔF为畜群平均近交系数的每代增量；

NS为每代参加配种的公畜数；

ND为每代参加配种的母畜数。当群体每代近交系数增量不变时：

Fn=1－(1－ΔF)n；其中：n为世代数；

Fn为第t世代的近交系数畜群中的母畜数量大于12头时，公式简化为：有一闭锁畜群连续8个世代没有引入外来公畜，并且群内公畜始终保持3头，而且实行随机留种，试问该畜群的近交系数是多少？该畜群每个世代近交系数的增量为：经过8个世代后畜群的近交系数为：计算结果，该畜群平均近交系数为28.857%。亲缘系数表示双亲间的亲缘程度，是说明双亲间的遗传相关程度；而近交系数表明个体本身是由什么程度的近交产生的。亲缘关系分为旁系亲属和直系亲属两类。2.亲缘系数计算法直系亲属间的亲缘系数：—个体与其某个祖先间的亲缘系数式中，为个体到其祖先A个体间的亲缘系数；

N为由个体X到其祖先A的世代数；为个体的近交系数；为A个体的近交系数。如果祖先A和个体x都不是近交个体，FA、Fx均为零，则公式可简化为：计算时，应首先把原系谱改编成结构式系谱；然后找通路，即从祖先（A）到后代（x）的路径，查出每条路径上的n值；最后代入公式计算。若个体x或A是近交所生的，就应该先计算出Fx或FA，代入公式6-6计算；若个体x或A不是近交所生的，就应该代入公式计算。计算下面系谱中个体x与祖先S间的亲缘系数：13S1改写2S1SD2SDxxS第一步，改编成结构式系谱；第二步，计算出个体x和祖先S的近交系数。这里祖先S为非近交个体，故FS＝0；x为近交个体，其父母S和D到共同祖先S的通路有三条：①D←Sn1=1②D←2←Sn1=2③D←2←1←Sn1=3第三步，计算个体x与祖先S之间的亲缘系数RxS。这里x到S的通路有四条，其n值分别为：①x←Sn=1②x←D←Sn=2③x←D←2←Sn=3④x←D←2←1←Sn=4代入公式，计算RxS：

其中：RSD表示个体S和D间的亲缘系数；

N为S和D分别到共同祖先的代数之和：N=n1+n2

FS为个体S的近交系数；

FD为个体D的近交系数；

FA为共同祖先的近交系数

旁系亲属间的亲缘系数：如果个体S、D和祖先A都不是近交个体，则公式可简化为：计算时，应首先把原系谱改编成结构式系谱；然后找通路，即S通过共同祖先A到D的路径，并确定每条通路上的n值；若个体S、D和A有近交个体，应先把它们的近交系数计算出来，然后代入公式计算。计算下面系谱中全同胞S和D间的亲缘系数：SDxDAABBBS改写Ax第一步，把原系谱改编为结构式系谱，如上图。第二步，计算个体S、D和祖先A、B的近交系数。这里它们均非近交个体，故近交系数FS、FD、FA、FB均等于0。第三步，计算全同胞S和D间的亲缘系数。这里S和D通过共同祖先A和B的通路各有一条：①S←A→Dn=2②S←B→Dn=2根据公式6-9，个体S和D间的亲缘系数RSD为：亲缘系数计算：求下图中个体S和D的亲缘系数？CDEF

SD

XAB注意：个体的近交系数实际等于双亲的亲缘系数乘以若双亲均为非近交个体，即FS＝FD＝0，则个体的近交系数等于其双亲亲缘系数的1/2。3.近交系数与亲缘系数的用途近交系数的用途估计个体或群体的近交程度。为控制群体的近交程度提供依据。亲缘系数的用途利用亲缘系数判断个体或群体遗传结构的相似程度。因为是和的遗传相关系数，越大，表示个体和间的遗传相似性越高。亲缘系数是估计育种值和制订选择指数的参数。因为亲缘系数是根据同胞资料估计育种值的依据。

根据下列系谱，计算Fx和RSD。XDS432187658765选配技术近交的应用任务描述

随着动物杂交育种的兴起,近交作为一种必要的育种手段得到广泛地应用。近交具有促使等位基因纯合、降低群体均值的效应,具有固定优良性状、揭露有害基因、保持优良个体的血统、提高群体同质性的作用。在动物育种上,应很好把握近交的应用时机,准确衡量近交的程度,灵活运用近交的方法,严格控制近交的速度和时间,并采取多种措施防止近交衰退的发生,使近交的有利功能充分发挥出来。任务实施

近交的应用是一项技术性很强的工作。近交有其有害的一面，也有其有利的一面，无论是繁殖场还是生产性牧场，一般都应避免近交，但在育种工作中，有时为了达到某种目的，又往往需要这种选配方式。

一、近交的作用及注意的问题（一）近交的育种学作用1.固定优良性状通过近交可以使优良性状的基因型纯化，从而使其能够比较确实地遗传给后代；近交能增加同基因型交配的概率，从而就有助于提高同质选配的效果。五指山小型猪近交系双基因敲除克隆猪2.揭露有害基因近交促使等位基因纯合，隐性有害基因暴露的机会就增多了，因而也就可以及早地把表现隐性有害性状的个体淘汰，使群体中有害基因的频率大大降低。近亲血友病遗传3.保持优良个体的血统当畜群中出现个别特别优秀的个体时，为了尽量保持这些优秀个体的特性并扩大其影响，可以围绕这些优秀个体开展近交，逐步壮大优秀后代群体规模，使优良基因得以较好地传承并扩散。系祖建系是最传统最经典的品系育种方法，也是猪育种历史中最广为应用的育种方法。其基本原理是将育种群体中性能最为优秀的个体公猪立为系祖，通过选配形成一个闭锁的系祖亲缘群，经过多代慎密细致的选种选配计划（猪一般是5～7代），使整个亲缘群的个体达到或接近系祖的性能水平，从而形成一个新的独立品系。4.提高畜群同质性近交使基因纯合的另一结果是造成畜群的分化，使群体逐渐分化为若干基因型纯合的类型，通过选择、分群，可以得到几个比较同质的畜群，达到畜群提纯的目的。（二）利用近交应注意的问题1.必须有明确的近交目的近交只宜在培育新品种、建立新品系、种群提纯与保纯的过程中采用之。2.灵活运用各种近交形式如为了使优良公畜的遗传性尽快固定下来并使之在后代中占绝对优势，可使用父女、祖父与孙女这样连续与一个优良公畜回交的形式；若为了使优良母畜的遗传性占优势，则可用母子、祖母与孙子交配的形式；若为了使公母双方的优良品质在后代中均得到表现，或为了更大范围地扩大某一优良祖先的影响，则可用同胞、半同胞或堂（表）兄妹等同代近交。3.控制近交的速度和时间近交的速度是快些好还是慢些好，不能一概而论，这取决于育种群的质量以及种畜的遗传品质。近交使用时间的长短，原则是达到目的就适可而止，及时转为程度较轻的中亲交配或远