家畜育种学课件(第四章)――西北农林科技大学

1、第四章 家畜种用价值的评定,个体育种值 单性状的育种值计算 多性状的育种值计算,第一节 个体育种值,教学目的与要求： 了解育种值概念及育种值估计的原理 重点： 育种值的概念及实质 育种值估计的原理 难点： 真实育种值与估计育种值 育种值估计的原理,育种工作的重要任务之一,个体 祖先 同胞 后裔,估计育种值,选种,表型值的估计公式 其中： A为加性效应，D为显性效应，它们为等位基因间的效应，I为上位效应，属于非等位基因间的效应。E又分为一般性环境效应和永久性环境效应。在所有的影响因素中，只有A能够真实的遗传下去，故又叫育种值。,有关概念,育种值：将控制一个数量性状的所有基因座上基因的加性效应总和

2、称为基因的加性效应值。此值的高低反映了它在育种上的贡献大小，因此 这部分效应也叫育种值。 实质 ：基因的加性效应值，反映一个种畜作为种用的价值。 估计育种值（ estimated breeding value，EBV）：育种值无法直接测量，只能通过一定的统计学方法，通过表型值和个体间的亲缘关系来对育种值进行估计，该估计值称为估计育种值。 估计传递力（estimated transmitting ability，ETA） 是个体育种值的一半，对常染色体上的基因而言，一个亲本只有一半的基因遗传给下一代，对数量性状而言，个体育种值只有一半传递到下一代.,相对育种值（ relative breedin

3、g value，RBV）: 个体育种值与所在群体表型均值的百分比，是没有单位的相对值形式。这是为了育种实践中便于比较个体育种值的相对大小而设定的。 因为 所以 综合育种值（ total breeding value，TBV）: 考虑不同性状在育种和经济上的重要性不同，给予不同性状育种值对应的经济加权值（w），综合成的一个以货币为单位的指数，也可用H表示。,重点： 育种值估计的信息来源 单一亲属信息来源的育种值估计 教学目的与要求： 了解育种值估计的信息来源，掌握单一亲属信息来源的育种值估计，了解多亲属信息来源的育种值估计 难点： 单一亲属信息来源的育种值估计,第二节 单性状育种值估计,育种值的

4、信息来源,种用个体育种值的信息来源可用下图表示：,一、利用单一亲属信息估计育种值,1. 原理：利用育种值与表型值之间的回归关系方程来进行估计,而,故,其中： 个体i的估计育种值 育种值与表型值之间的回归系数 用于评定的个体表型值 个体所在群体性状的平均表型值 n 个体本身度量次数或同类亲属个体数 性状的表型方差由于,一般情况下认为A*与R*不相关，所以,多个表型值之间的相关，如果是一个个体 多次度量，它就等于重复力（ ）,为提供信息的同类个体间的亲缘系数,如果为多个同类个体单次度量，那么,表示的是利用选择指数估计育种值的准确度，实际上是选择指数与育种值之间的相关系数 利用表型值估计育种值的时候

5、，估计准确度就是表型值与育种值之间的相关系数 。 根据生统理论有： 可知，个体育种值估计的准确度取决于提供信息个体与被估个体间的亲缘关系、性状的遗传力、重复力及可利用的信息量。,个体育种值估计准确度的度量,单项资料估计育种值,资料来源： 本身记录、祖先记录、同胞记录（全同胞或半同胞）、后裔记录 可根据单个记录进行育种值估计，也可根据多种资料进行复合评定。,1、根据个体记录,（1）根据个体本身一次记录,其中： 表示个体x某性状的估计育种值（EBV）； Px 表示个体x该性状的表型值； 表示该性状的群体表型平均值； h2 表示该性状的遗传力 公式含义：选择差遗传力,（2）根据个体的多次记录,其中：

6、 是个体x的n次记录的平均表型值； h(n)2 是n次记录平均值的遗传力 h(n)2 n 表示记录次数； re 表示各次记录间的相关系数（即重复率）,2、根据祖先记录,根据系谱记录对种畜的育种值进行估计，最重要的是父母记录。 （1）只有一个亲本记录时： 其中： 为一个亲本n次记录的平均值 hp(n)2为亲本n次记录平均值的遗传力,（2）同时有父母的记录：其中： 、 为父亲和母亲n次记录平均值 hS(n)2、hD(n)2为父母n次记录平均值遗传力,（3）利用双亲的一次记录： 注意：用祖先记录估计的育种值不如根据个体本身记录准确，但可作为早期选种的依据。,3、根据同胞记录,（1）全同胞记录： 其中

7、： 为全同胞的平均表型值； h(FS)2为全同胞均值的遗传力 h(FS)2=,（2）半同胞记录：,其中： 为半同胞的平均表型值； h(HS)2 为半同胞均值的遗传力： h(HS)2 注意：同胞数越多，同胞均值遗传力越大。故对于低遗传力性状，用同胞资料选种的可靠性大。,利用同胞信息估计育种值的优点： 可进行早期选种 可进行限性性状的选择 可进行本身难以度量的性状的选择 对低遗传率性状，同胞资料选种的可靠性大 缺点: 只能区别家系间优劣，不能鉴别家系内好坏,4、根据后裔记录主要用于公畜选择,（1）公畜与随机母畜群体交配的后代： 其中： 是子女的平均表型值； h(0)2是子女均值的遗传力：h(0)2

8、2h(HS)2 即有： 由后裔资料估计育种值的可靠性高于用半同胞资料估计育种值。,（2）与配母畜为挑选出的群体,上式中考虑并消除了母畜群体高于全群均值的偏差部分。 （方法：从子女高出群体平均值的部分中减去由于母亲的作用使子女高出群体的部分）。,2.实例例题1.以P151页例6.1中表6-2资料为例。种公羊9-781的亲本资料估计育种值：,例题2.（ P151页）例6.1中表6-2资料为例计算9-794号公羊半同胞子女信息估计育种值和半同胞兄妹估计育种值。,二、多项资料估计育种值,即：利用多种亲属信息育种值估计,估计育种值常用的各种信息关系示意图（盛志廉和陈瑶生，1999）,有多种资料来源时，由

9、于亲属间亲缘相关系数的差异，要利用不同的偏回归系数对各项资料进行加权，以求得复合育种值。 不同资料来源的比较： 祖先资料估计育种值的可靠性较差； 对于遗传力低的性状，同胞选择优于个体选择，遗传力高时，相反； 对于遗传力高而本身又能直接度量的性状，个体选择的效果优于后裔测定。,简化的复合育种值估计,计算偏回归系数的过程复杂，故简化： 简化处理的方法： 在单项育种值基础上，根据不同资料在不同情况下的育种重要性，给予不同的加权值，并使各项加权值之和为1。即： 式中的A1A4分别代表哪种信息估计的育种值，由性状的h2来确定，如有缺项，该项以零计。,第三节 多性状综合遗传评定,一、多性状的选择方法 实际

10、育种过程中，必须同时考虑对多个性状进行选择多性状综合遗传评定。 顺序选择法 独立淘汰法 综合选择（选择指数）法 多性状BLUP法,制订选择计划的步骤： 1、各性状表型参数和遗传参数的估计； 2、各性状经济加权值的确定； 3、选择强度的估计； 4、选择指数的制订和选择效果的估计； 5、计算个体指数值，确定选择策略,二、综合选择指数的制订,简化选择指数的制订 通用选择指数的制订,（一）简化选择指数的制订,常用的简化选择指数公式： 为第 i 个性状的经济加权值； 为第 i 个性状的遗传加权值（遗传率）； 为第 i 个性状的个体表型值； 为第 i 个性状的群体均值； 为简化选择指数。,为了便于比较和相

11、加，将各性状的离差标准化，即： 因为 的变化趋势与 的变化一致，由此衍生出第二种表达式：,上式中，不同性状在指数中占的比重受 大小的影响很大， 小的性状占比重较大，而一些受环境影响大的重要经济性状,由于它们的变异范围大， 值大，在指数中占的比重就小，这显然是不合理的。 为了克服这一缺点，改用性状的群体均值来标准化性状的表型值，就获得了第三种表达式 ：,（二）通用选择指数的制订,出发点：通过对可度量性状的选择，经济上获得最大遗传进展 思路：结合考虑经济上的遗传进展（综合育种值H）和综合选择指数值（I），使两者相关达最大。 HW1A1W2A2WnAn I b1P1 + b2P2 + + bnPn

12、其中：Wi为各性状的经济加权值； Ai为各性状育种值； Pi为各性状表型值； bi为H和I相关达到最大时的待定系数,目标：使H与I相关达到最大（LS法）,当以下关系成立时，H与I的相关性达到最大： b1P11+b2P12+bnP1nW1A11W2A12WnA1n b1P21+b2P22+bnP2nW1A21W2A22WnA2n b1Pn1+b2Pn2+bnPnnW1An1W2An2WnAnn,例如：对两个性状的选择,有：b1P11+b2P12W1A11W2A12 b1P21+b2P22W1A21W2A22 其中：P11、P22为性状1和2的表型方差； A11和A22为性状1和2的遗传方差； P

13、12P21为性状1和2的表型协方差； A12A21为性状1和2的遗传协方差,将上式用矩阵表示：,Pb=AW 那么： b=P-1AW 其中：P表示方差、协方差矩阵； A表示遗传方差、协方差矩阵； W表示经济加权值矩阵； b表示待定系数矩阵； P1为P的逆矩阵,一、应用选择指数的前提 所有观测值间没有系统环境效应（场、年度、季节等），或者在使用前对系统环境效应进行了校正； 侯选个体间不存在固定遗传差异，即要求个体源于同一遗传基础的群体（导致了选择指数法不能用于对不同群体和不同世代个体间进行比较）； 各种群体参数已知。如误差方差协方差、育种值方差协方差等都已知。,第四节 选择指数法应用的注意事项,实

14、际情况下，上述三个条件往往是不成立的。 鉴于选择指数法有这些缺陷，所以提出多性状BLUP（Best Linear Unbiased Prediction,最优线性无偏预测）育种值预测法，这种方法的思想就是在消除各种系统环境误差的基础上，充分利用各方面的信息，对个体的育种值进行一种最优化的准确估计。 BLUP方法应用起来比较复杂，所以在实际生产中，特别是一般猪场、家禽场，选择指数方法应用的仍然比较多。,二、选择效果偏差产生的原因,参数估计误差的存在； 经济加权值确定的依据不充分； 侯选群体太小，导致选择强度估计偏高； 信息性状和目标性状的不一致。 假定的所有候选个体信息来源相同，在实际情况下不成

15、立。,三、制订选择指数的注意事项,强调经济加权值的制订： 1、突出主要经济性状：24个为宜 2、所选性状容易度量： 3、尽可能是早期性状：早期选种 4、对“向下”选择的性状，加权值为负 5、对负相关的性状尽可能合并为一个性状来处理,在多性状选择中，需要对不同性状的改进量作控制： 希望在一些性状改进的同时，保持另一些性状不变的选择称为约束选择； 希望在选择过程中控制某些性状按照人们设计的方向和大小改进的选择称为最宜选择。并非说这种选择是最好的。,第五节 约束选择和最宜选择,第三章 选择原理-习题,习题8. 已知：N=30000头，n1=18500头，n2=1450头，P=600kg；A=300k

16、g，求：p1=？p2=？， i1=？i2=？ ,R 1=？R2=？ 解： p1= n1/N=18500/30000=0.6167 p2= n2/N=1450/30000=0.0483 选择强度i1查表可知为0.619， i2查表可知为2.071 选择差：S 1=i1 P= 0.619 600kg =371.4kg； S2=i2 P= 2.071 600kg =1242.6kg R 1=S 1h2= S1 2A /2P=371.4 3002 / 6002 =92.85kg R2= S2 h2= S 2 2A /2P=1242.6 3002 / 6002 =310.65kg,习题9.,P=0.1,

17、P=1.00, Px = Py = 0.55, 对应地，ix = iy = 0.721 h2=2A /2P， 2P = 2A / h2 ， X性状 2P = 252 / 0.25 =2500， P = 50 y性状 2P =0.12 / 0.30 =0.0333， P =0.1825 CRX = 0.721 （0.25 0.30）1/2 （-0.80） 50=-7.898 RX = 50 0.721 0.25 =9.013 Ry = 0.1825 0.721 0.30 =0.039 CRy = 0.721 （0.25 0.30）1/2 （-0.80） 0.1825=-0.0288 效率比较： RX /CRX = 9.013/（-7.898）=-1.14； RY /CRY = 0.039/（-0.0288）=-1.35,习题10. 性状1：Y；性状2：X,解：按性状2的间接选择CRY =iX（0.320.37）1/2 0.89P（Y） =0.344 iXP（Y） ；gt=CRY /GI =0.344 iXP（Y） /1 = 0.344 iXP（Y）,解：按性状1的选择RY =0.320 iX P（Y