家畜育种学课件第四章

家畜育种学课件第四章第一页，共四十五页，2022年，8月28日第一节个体育种值

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

第二页，共四十五页，2022年，8月28日育种工作的重要任务之一

个体祖先同胞后裔

估计育种值

选种第三页，共四十五页，2022年，8月28日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。有关概念第四页，共四十五页，2022年，8月28日育种值：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（estimatedbreedingvalue，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（estimatedtransmittingability，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.第五页，共四十五页，2022年，8月28日相对育种值（relativebreedingvalue，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（totalbreedingvalue，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。第六页，共四十五页，2022年，8月28日重点：

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第七页，共四十五页，2022年，8月28日育种值的信息来源

种用个体育种值的信息来源可用下图表示：

全同胞同胞半同胞后裔种用价值自身性能系谱

祖父父祖母外祖父母外祖母第八页，共四十五页，2022年，8月28日一、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第九页，共四十五页，2022年，8月28日而故个体育种值与信息表型值的协方差信息表型值方差第十页，共四十五页，2022年，8月28日其中：——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，所以第十一页，共四十五页，2022年，8月28日——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，那么第十二页，共四十五页，2022年，8月28日

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，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

第十三页，共四十五页，2022年，8月28日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。

第十四页，共四十五页，2022年，8月28日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×遗传力第十五页，共四十五页，2022年，8月28日（2）根据个体的多次记录其中：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）第十六页，共四十五页，2022年，8月28日

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

第十七页，共四十五页，2022年，8月28日（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。第十八页，共四十五页，2022年，8月28日3、根据同胞记录

（1）全同胞记录：其中：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=第十九页，共四十五页，2022年，8月28日（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。第二十页，共四十五页，2022年，8月28日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第二十一页，共四十五页，2022年，8月28日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＝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。第二十二页，共四十五页，2022年，8月28日（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）。

第二十三页，共四十五页，2022年，8月28日信息资料类型一个体单次度量值一个体K次度量均值n个同类个体单次度量均值本身——亲本0.5

（这时n=2）（非近交，双亲均值）全同胞兄妹0.5半同胞兄妹0.25全同胞后裔0.5半同胞后裔0.5第二十四页，共四十五页，2022年，8月28日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。第二十五页，共四十五页，2022年，8月28日

二、多项资料估计育种值

即：利用多种亲属信息育种值估计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）第二十六页，共四十五页，2022年，8月28日有多种资料来源时，由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。第二十七页，共四十五页，2022年，8月28日

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A1～A4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。

第二十八页，共四十五页，2022年，8月28日A1A2A3A4h2

＜0.2亲本自身同胞后裔h2

＜0.6亲本同胞自身后裔h2

≥0.6亲本同胞后裔自身第二十九页，共四十五页，2022年，8月28日第三节多性状综合遗传评定

一、多性状的选择方法

实际育种过程中，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法第三十页，共四十五页，2022年，8月28日

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，确定选择策略第三十一页，共四十五页，2022年，8月28日

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第三十二页，共四十五页，2022年，8月28日（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。第三十三页，共四十五页，2022年，8月28日为了便于比较和相加，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：第三十四页，共四十五页，2022年，8月28日上式中，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：第三十五页，共四十五页，2022年，8月28日（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。

H＝W1A1＋W2A2＋……＋WnAnI＝b1P1+b2P2+……+bnPn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第三十六页，共四十五页，2022年，8月28日目标：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+┄+bnP1n＝W1A11＋W2A12＋┄＋WnA1nb1P21+b2P22+┄+bnP2n＝W1A21＋W2A22＋┄＋WnA2n┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇┇b1Pn1+b2Pn2+┄+bnPnn＝W1An1＋W2An2＋┄＋WnAnn第三十七页，共四十五页，2022年，8月28日例如：对两个性状的选择

有：b1P11+b2P12＝W1A11＋W2A12b1P21+b2P22＝W1A21＋W2A22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；

P12＝P21为性状1和2的表型协方差；

A12＝A21为性状1和2的遗传协方差第三十八页，共四十五页，2022年，8月28日将上式用矩阵表示：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；

P－1为P的逆矩阵第三十九页，共四十五页，2022年，8月28日

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第四十页，共四十五页，2022年，8月28日实际情况下，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（BestLinearUnbiasedPrediction,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。第四十一页，共四十五页，2022年，8月28日

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，在实际情况下不成立。

第四十二页，共四十五页，2022年，8月28日

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：2－4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