动物育种学第6－个体遗传评定之选择指数法2PPT学习教案

1、会计学1动物育种学第动物育种学第6个体遗传评定之选择指个体遗传评定之选择指数法数法22生产性能测定遗传评定选种选配1432Generation第1页/共78页3生产性能测定表型测定结果遗 传 评 定育种值估计育种值估计获得优良后代选择优秀种畜选配畜禽遗传改良的方法第2页/共78页4个体祖先同胞后裔育种值估计育种值估计选 种信息信息第3页/共78页5第4页/共78页6育种值估计常用的资料信息来源第5页/共78页7资料信息来源：个体、祖先、同胞、后裔第6页/共78页8v个体本身记录v祖先的记录v同胞的记录v后裔的记录个体个体性状性状表型表型值值育种值育种值第7页/共78页9AAsAdP第8页/共7

2、8页10第9页/共78页11第10页/共78页12AAoP通过性能测定获得通过性能测定获得P通过通过P估计估计APo第11页/共78页13)*(PPbAEBVIAP(6-3) 建立育种值对表型值的回归方程:第12页/共78页14)*(PPbAEBVAPAAPb*PP个体的估计育种值（EBV）个体育种值对信息表型值的回归系数用于育种值估计的信息表型值与该信息来源处于相同条件的群体均值(6-3)关键第13页/共78页152*),(pAPPACovbbAP的计算公式(6-4)：个体育种值与信息表型值的协方差信息表型值方差*),(PACov2*p第14页/共78页16信息表型值剖分为决定该表型值的育种

3、值和剩余值:*RAP0*),(RACov一般地，假设育种值与剩余值的协方差为0，即:2*),(*)*,(*),(AArAACovRAACovPACov因此:*),(AAAAAACovr第15页/共78页172*),(AArPACovAr2A提供信息的亲属个体与被估个体间的亲缘相关系数性状的加性遗传方差第16页/共78页182*),(pAPPACovbbAP的计算公式(6-4)：个体育种值与信息表型值的协方差信息表型值方差*),(PACov2*p第17页/共78页192*p1、个体本身单次度量表型值2、个体本身多次度量均值3、多个同类亲属单次度量均值4、多个同类亲属多次度量均值 （作为多项资料来

4、源处理）与信息资料形式有关。常用的信息资料形式有四种：信息来源度量次数第18页/共78页2022*) 1(1PPPnrnnPr2P个体本身的度量次数或同类亲属个体数性状单次度量的表型方差ePrr 2*hrrAP多个表型值间的相关。一个个体多次度量时， ；多个同类个体单次度量时，*Ar提供信息的同类个体间的亲缘系数提供信息的同类个体间的亲缘系数（由P39公式2-14 得 ）第19页/共78页21PAPPAAAPrnnhrnrnrb) 1(1) 1(1222将上式代入6-4 ，可得：（6-5）)*(PPbAEBVAP（6-3）2*),(pAPPACovb第20页/共78页22不同信息估计单性状育种

5、值的bAP表1234PAAPrnnhrb) 1(12)*(PPbAEBVAP2*hrrAP第21页/共78页23)(100)64006800(25. 0)*(2kgPPhA解：将各数据代入公式6-3：第22页/共78页24即：将bAP及信息表型值代入公式6-3，得到Aeg. 个体本身一次记录估计育种值)*(PPbAEBVAP)*(2PPhAEBV（6-3）第23页/共78页25PAApAPAPAArnnhrbrr) 1(12*AAr（6-6）估计育种值的准确度取决于：被估个体与提供信息个体间的亲缘关系（rA）、性状的遗传力(h2)、可利用的信息数量(n)等一、单项资料估计单性状育种值A第24页

6、/共78页26)*()*(2PPhPPbAAP第25页/共78页27)*() 1(1)*(2PPrkkhPPbAeAP最最宜宜度度量量次次数数第26页/共78页28第27页/共78页29)*(50)*(2PPhPPbAAP第28页/共78页30第29页/共78页31第30页/共78页32猪、鸡猪、鸡牛、羊牛、羊第31页/共78页33第32页/共78页341234不同信息估计单性状育种值的bAP表第33页/共78页35第34页/共78页36第35页/共78页37第36页/共78页381234不同信息估计单性状育种值的bAP表第37页/共78页39第38页/共78页40第39页/共78页41个体祖

7、先同胞后裔育种值估计育种值估计选 种信息信息利用各种可利用的表型信息和特定的统计统计学方法学方法，将加性遗传效应从表型值中剖分出来P = A R第40页/共78页42第41页/共78页43表6-2 2头种公羊及其亲属的剪毛量（kg）记录（P151） 公羊号本身 父亲 母亲 祖父 祖母外祖父外祖母半同胞兄妹半同胞子女n均值n均值9-781 8.213.65.610.47.610.74.31165.73156.089-752 7.414.57.36.06.88.74.6755.61155.54（道良佐，1989）kg，剪毛量的遗传力h20.2。根据不同信息估计2头种公羊剪毛量性状的育种值 计算回归

8、系数计算回归系数bAP第42页/共78页44)(64. 0)0 . 52 . 8(2 . 0)*(2kgPPhA447. 02 . 0) 1(12hhrrnnhrrrAPAAPAA9-752号公羊：)(48. 0)0 . 54 . 7(2 . 0)*(2kgPPhA447. 02 . 0hrrAPAA第43页/共78页458593. 02 . 025. 0) 1116(12 . 011625. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(6273. 0)0 . 573. 5(8593. 0)*(kgPPbAAP464. 02 . 025. 0) 1116(12 .

9、 011625. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrrHSAPAAA第44页/共78页467979. 02 . 025. 0) 175(12 . 07525. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(4867. 0)0 . 561. 5(7979. 0)*(kgPPbAAP447. 02 . 025. 0) 175(12 . 07525. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrrHSAPAAA半同胞数目少，估计准确度降低第45页/共78页478824. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(1)

10、 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(9530. 0)0 . 508. 6(8824. 0)*(kgPPbAAP664. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(12)(2hrnnhrrHSAAA多个半同胞子女信息估计育种值时，分子与分母的亲缘相关系数取值不同第46页/共78页488824. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(4765. 0)0 . 554. 5(8824. 0)*(kgPPbAAP664. 02 . 025. 0) 115(12

11、. 0155 . 0) 1(12)(2hrnnhrrHSAAA第47页/共78页49第48页/共78页50作 业：1、有如下信息资料，分别计算个体育种值估计的回归系数和准确度1）个体本身5次表型记录，h20.25，r2）500个半同胞的单次记录， h23）500个半同胞后裔的单次记录， h2第49页/共78页51一、单项资料估计单性状育种值二、二、多项资料多项资料估计估计单性状单性状育种值育种值复合育种值复合育种值第50页/共78页52本本 身身女女 儿儿双双 亲亲半同半同胞胞（盛志廉，陈耀生，（盛志廉，陈耀生，1999）第51页/共78页53v个体个体本身记录本身记录v祖先祖先的记录的记录v

12、同胞同胞的记录的记录v后裔后裔的记录的记录个体个体多项信多项信息资料息资料育种值育种值多元回归多元回归矩矩 阵阵第52页/共78页541、纯量（scalars）：）：单个数值，通常用单个数值，通常用小写斜体小写斜体字母表示。如字母表示。如 p0.3、n15 等等2、矩阵（matrix）：）：由一组元素按一定顺序（行或列）构成。由一组元素按一定顺序（行或列）构成。元素元素可以是纯量、数学表达式或矩阵。通常用可以是纯量、数学表达式或矩阵。通常用大写粗体大写粗体字母表示。如字母表示。如 A2 3行 列线性代数相关知识：232221131211aaaaaa32A回回 忆忆第53页/共78页553、向量

13、（vector）：）：矩阵的一种，指包括一行（行向量）或一列（列向量）元素的矩阵矩阵的一种，指包括一行（行向量）或一列（列向量）元素的矩阵线性代数相关知识：v一般地，向量指列向量，用一般地，向量指列向量，用小写粗体小写粗体字母表示字母表示v a为列向量为列向量、 a为行向量为行向量va a 纯量纯量a是是a的的转置矩转置矩阵阵第54页/共78页56线性代数相关知识：4、矩阵的乘法计算、矩阵的乘法计算50202101201021举 例：2112111121111211axaxaaxxax则：，、设 21111211aaxxax两矩阵两矩阵A、B可乘的条件可乘的条件：A的列数B的行数第55页/共7

14、8页572122112121121111211122211211axaxaxaxaaxxxxXab则：，、设, 211122211211XabaXaaxxxx21221121211211112111axaxaxaxbbb21221121212112111111axaxbaxaxb即：?, 2010 4321 2111bXabaX求，、若计算：bb211111050204103202101bbb第56页/共78页58线性代数相关知识：4、逆矩阵CABCAB1矩阵A的逆矩阵第57页/共78页59二、多项资料估计单性状育种值第58页/共78页60复合育种值：同时利用同时利用多项亲属信多项亲属信息息进

15、行的进行的育种值估计育种值估计二、多项资料估计单性状育种值P1P2Pn多元线性回归多元线性回归b1 、 b2 bn A第59页/共78页61)(.)()(222111nnnPPbPPbPPbA多项信息合并估计育种值的多项信息合并估计育种值的多元回归方程多元回归方程)()(222111PPbPPbA2种信息合并估计育种值种信息合并估计育种值221121PPPPbbA矩阵形式矩阵形式回归系数是回归系数是计算关键计算关键第60页/共78页62cVb cVb1计算回归系数的正规方程组：复合育种值的计算步骤计算步骤cVb1cVV1、)(221121PPPPbbA第61页/共78页63cVb V：信息表型

16、值间的信息表型值间的方差协方差矩阵方差协方差矩阵b：偏回归系数向量偏回归系数向量c： 被估个体被估个体育种值育种值与与信息表型值信息表型值间的协方差向量间的协方差向量r：被估个体与信息来源的亲缘系数向量被估个体与信息来源的亲缘系数向量)(2Arc (6-9)第62页/共78页64各信息表型值的各信息表型值的方差方差、21P22P信息表型值间的信息表型值间的协方差协方差),(21PPCov被估个体被估个体育种值育种值与与信息表型值间信息表型值间的协方差，称右手项的协方差，称右手项、),(1PACov),(2PACov),(),(),(),(212122121221PACovPACovbbPPCo

17、vPPCovPP正规方程组 对应于 ：cVb 第63页/共78页65复合育种值的计算步骤计算步骤cVb1cVV1、)(221121PPPPbbA第64页/共78页66二、多项资料估计单性状育种值举例例1：拟估计拟估计1号青年公牛的复合育种值号青年公牛的复合育种值 可供使用的信息资料记录： 母亲母亲的产奶记录的产奶记录P1 =7020kg，对应的均值为对应的均值为6500kg 祖母祖母的产奶记录的产奶记录P2 =8050kg，对应的均值为对应的均值为6450kg 有关的遗传参数已知：有关的遗传参数已知：假设母亲和祖母来自同一群体，且无亲缘关系假设母亲和祖母来自同一群体，且无亲缘关系性状性状Ph产

18、奶量产奶量600kg0.25第65页/共78页67据已知条件，有：据已知条件，有：),(),(21PACovPACovc二、多项资料估计单性状育种值举例解：先求矩阵解：先求矩阵V、c, ,以计算偏回归系数以计算偏回归系数 : :22121221),(),(PPPPCovPPCovVkgPPP2222600210),(221*AArPPCov2213005 . 0),(AArPACov22230025. 0),(AArPACovkghPA222230060025. 02b信息个体间的亲缘系数被估个体与信息来源间的亲缘系数第66页/共78页68根据根据 ，可得：，可得：0625.0125.0300

19、25.03005 .060000600),(),(.),(),(22122211221212PACovPACovPPCovPPCovPPcVb1cVb1kgPPPPbbA16516005200625. 0125. 064508050650070200625. 0125. 02211211第67页/共78页69例例2 2：设同群牛中设同群牛中2号青年公牛也参加遗传评定，此公牛可利用的资料是号青年公牛也参加遗传评定，此公牛可利用的资料是母亲母亲及及外祖母外祖母的记录的记录个体个体母亲母亲外祖母外祖母0.50.5P1P2二者有亲缘关系V中的协方差不再为0221212),(),(PPPPCovPPCo

20、vV22*212121),(),(AAArAACovPPCov母亲与外祖母的亲缘系数母亲与外祖母的亲缘系数第68页/共78页70二、多项资料估计单性状育种值举例221222225. 05 . 02121AAPAAPcVb1则回归系数向量为：0476. 01190. 030025. 03005 . 060023002300600221222221bbb第69页/共78页71二、多项资料估计单性状育种值假设2号青年公牛母亲和外祖母的产奶量表型值分别与1号公牛的母亲和祖母的成绩一致，则其复合育种值估计为：kgPPPPbbA13816005200476. 01190. 02211212kgAkgA13

21、816521比较第一头公牛和第二头公牛的育种值：第70页/共78页72二、多项资料估计单性状育种值2号公牛将1号公牛的祖母信息换成外祖母的信息（其它条件不变），结果使偏回归系数值变小，估计的育种值降低2母亲母亲外祖母外祖母0.50.5P1P21母亲母亲祖母祖母0.50.50.5P1P2原 因？第71页/共78页73二、多项资料估计单性状育种值 解 释： 2号号公牛的信息资料间有亲缘关系（母亲与外祖母）公牛的信息资料间有亲缘关系（母亲与外祖母） 两资料为公牛提供的信息有一部分重复两资料为公牛提供的信息有一部分重复 总的信息量变小总的信息量变小 1号号公牛除母亲外，还有来自父亲的信息（祖母）公牛除母亲外，还有来自父亲的信息（祖母） 总的信息量大总的信息量大第72页/共78页74221121