种畜的遗传评估一

1、种畜的遗传评估（一）种畜的遗传评估（一） 育种值估计的基本原理和方法育种值估计的基本原理和方法一、个体育种值 n基本概念 数量性状表型值（ ）可剖分为： pidagegpn 为遗传效应 n 为环境效应 n 为加性遗传效应n 为显性遗传效应n 为上位遗传效应ge 控制一个数量性状的所有基因座上基因的加性效应总和称为基因的加性效应值。个体加性效应值的高低反映了它在育种上的贡献大小，因此也将这部分效应称为个体的育种值。 adin估计育种值 （estimated breeding value, ） ebv育种值是不能够直接度量到的，能够度量的是由包含育种值在内的各种遗传效应和环境效应共同作用得到的表型

2、值。因此，只能利用统计方法，通过表型值和个体之间的亲缘关系来对育种值进行估计，由此得到的估计值称为估计育种值 n估计育种值 （estimated transmitting ability, ） eta对于常染色体上的基因来说，后代的遗传基础是由父母亲共同决定的，一个亲本只有一半的基因遗传给下一代。对数量性状而言，个体育种值的一半能够传递给下一代，在遗传评估中将它定义为估计传递力 2ebveta n估计育种值的基本计算公式 n 为育种值对表型值的回归系数n 为用于估计育种值的信息表型值n 为育种值和表型值的相关 n 为被估个体育种值标准差 n 为信息表型值标准差 n 为预期选择反应 papbap

3、apaapapaappaapapapxrirraacovpacovrrbpba),(),(apraprapr祖父祖母外祖父外祖母父亲母亲半同胞个体全同胞子女后代信息个体信息亲代信息祖代信息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）二、利用一种资料估计育种值 n基本公式)(*ppbaebvaprnnhrbaap) 1(12paapapapaarnnhrbrr) 1(12*关键的是要计算出 ，而它与信息资料的形式有关，一般常用的资料形式有下列4种：个体本身单次度量表型值、个体本身多次度量均值、多个同类亲属单次度量均值以及多个同类亲属多次度量均值。在实际计算时，最后一种类型作为多

4、信息来源处理更为简便、准确。 apbn个体本身信息（individual testing） 个体本身单次表型值 个体本身 次表型值的均值 phahbhrapap22keepaepaprkkharkkhbhrkkrkk) 1(1) 1(1) 1(122pkkpn系谱信息（pedigree testing） 一个亲本单次表型值 一个亲本 次表型值的均值 ppkkpppapapphahbhrpp225 . 05 . 05 . 0kkpkppeeapeaapprkkharkkhbrkkhrr) 1(15 . 0) 1(15 . 0) 1(122双亲单次表型值的均值（假定两亲本不存在亲缘相关）n同胞信息

5、（sib testing）一个同胞单次表型值 或 papapphahbhrpp2222 同胞有全同胞和半同胞之分，同父同母的子女间为全同胞，同父异母或同母异父为半同胞 。 hshsapapphahbhrhshs2225. 025. 025. 0 fsfsapapphahbhrfsfs225 . 05 . 05 . 0fsphsp一个同胞 次度量表型值的均值 或 hsehsepaepaprkkharkkhbrkkhrhshs) 1(125. 0) 1(125. 0) 1(125. 022fsefsepaepaprkkharkkhbrkkhrfsfs) 1(15 . 0) 1(15 . 0) 1(

6、15 . 022kfsphsp 个同胞单次度量均值 或 hshshsfsfsfshsapfspahspafspaprnnhaprnnharnnhbrnnhbrnnhrrnnhrhsfshsfs) 1(125. 0) 1(15 . 0) 1(125. 0) 1(15 . 0) 1(125. 0) 1(15 . 02222nfsphspn后裔信息（progeny testing）一个子女单次度量表型值一个子女 次度量均值 oapaapphahbroo2225 . 05 . 05 . 0opopkoeepaepaprkharkkhbrkkhroo) 1(15 . 0) 1(15 . 0) 1(15

7、. 022 个子女单次度量均值 或 ，这时应区分是全同胞子女还是半同胞子女 nofpohpohohpapaphnnhahnnhbhnnhrohoh22222) 1(25. 015 . 0) 1(25. 015 . 0) 1(25. 015 . 0ofofpapaphnnhahnnhbhnnhrofof22222) 1(5 . 015 . 0) 1(5 . 015 . 0) 1(5 . 015 . 0n例1 在一个种猪场中，经统计分析得到达100kg背膘的群体均值为 ，估计的遗传力近似为0.5。下表给出了4头种公猪及其有关亲属的达100kg背膘厚（单位，mm），试利用各种不同的信息估计该性状种公

8、猪育种值。这里仅以1250号种公猪在三种情况下的育种值估计和估计准确度计算方法为例加以说明 0 .14p4头种公猪及其有关亲属的达头种公猪及其有关亲属的达100kg背膘记录背膘记录n n公猪号本身父亲母亲祖父祖母外祖父外祖母半同胞兄妹 半同胞子女均值均值125013141514.5151616.520013.55013.213401414.2151515.513.514.520014.25013.814501211.712.514.5161515.810012.42511.815601010.5111212.51312.510010.52510.2利用个体本身信息可以得到：0.70715 .

9、013.5000)0 .140 .13(5 . 00 .14)(50. 02hrppbpahbapapap利用父亲信息可以得到：0.3536 5 . 05 . 05 . 00 .14)0 .140 .14(25. 00 .14)(25. 05 . 05 . 05 . 02hrppbpahbapappap利用半同胞兄妹信息可以得到：0.96625 . 0) 1200(25. 015 . 020025. 0) 1(25. 0125. 022hnnhbap13.5169)0 .145 .13(9662. 00 .14)(ppbpaaphs0.49155 . 025. 0) 1200(15 . 020

10、025. 0) 1(125. 0hsparnnhrhs三、利用多种亲属资料估计育种值 n多种亲属信息育种值估计原理 多项信息资料合并估计育种值，实际上就是一种多元回归的方法 ，即：pbiipban 为第 种亲属的表型信息n 为被估个体育种值对 的偏回归系数n 为信息表型值向量n 为偏回归系数向量。ipiibpbip 问题的关键是计算这些偏回归系数。这可借助通径分析来解决。 n多项信息估计个体育种值通径图iajaipjpipjpipjpxaihjhizjziqjq)(ijr)(ixr)( jxrxaijridjdiiippp和、jjjppp和、（a）估计信息与个体育种值的通径关系（b）多信息估计

11、育种值原理通径图（a）（b） hhpapaiiipppirkkzii) 1(122) 1(1hzrnnqiappiii 如果把一个信息的育种值到它的表型值之间的通径系数统记为 ，对三种信息显然有： idiiiiiiihzqhzhd 因此，根据通径系数理论，由多项信息估计育种值的偏回归系数方程为：rrb12)()(211jjiijidrrdr jxixbbb )()(jxixrrrn 为所求的估计育种值偏回归系数矩阵 n 为各信息与被估计育种值的个体间亲缘系数向量 n 为各信息间的相关矩阵 rrb)(ixixairbrrb估计育种值的准确度为：随机交配群体中常用亲属间的亲缘相关系数随机交配群体中

12、常用亲属间的亲缘相关系数arsdsssddsddfshsfohoi个体（i）0.50.50.250.250.250.250.50.250.50.51父亲（s）00.50.5000.50.50.250.250.5母亲（d）000.50.50.500.250.250.5祖父（ss）0000.250.250.1250.1250.25祖母（sd）000.250.250.1250.1250.25外祖父（ds）00.2500.1250.1250.25外祖母（dd）0.2500.1250.1250.25全同胞兄妹（fs）0.250.250.250.5父系半同胞兄妹（hs）0.1250.1250.25全同胞子

13、女（fo）0.250.5半同胞子女（ho）0.5n例2 利用例1的所有亲属信息资料进行育种值估计，这里仅以1250号为例。 根据前面公式有： 5 . 07654321hddddddd5 . 025. 0) 1200(15 . 02008 zhd5 . 05 . 0) 150(15 . 0509 zhd得到偏回归系数方程为： 5 . 025. 025. 025. 025. 025. 05 . 05 . 010.728025. 0125. 0125. 0125. 0125. 025. 025. 05 . 025. 00.508700025. 005 . 025. 00.125020005 . 00

14、25. 00.125002005 . 0025. 00.1250.25002005 . 025. 00.1250.25000205 . 025. 025. 000.50.500205 . 00.250.5000.50.5025 . 05 . 025. 025. 025. 025. 025. 05 . 05 . 02987654321bbbbbbbbb由此方程可解得：0.34560.04550.03470.03470.03140.03140.10400.09430.3418987654321bbbbbbbbb所以该个体的估计育种值为：13.6672)0 .142 .13(3456. 0)0 .1

15、45 .13(0455. 0)0 .145 .16(0347. 0)0 .1416(0347. 0)0 .1415(0314. 0)0 .145 .14(0314. 0)0 .1415(1040. 0)0 .1441 (0943. 0)0 .1431 (3408. 00 .14)()()()()()()()()(9876543211250ppbppbppbppbppbppbppbppbppbpahohsdddssdssdsx该个体的估计传递力为：6.817521aeta该育种值估计准确度为：0.8113rbair类似地可以得到：14.21681340a12.58771450a10.77101560a n相对育种值 相对育种值就是个体育种