第六章 个体遗传评定 — 选择指数法
第一节 简 介
第二节 育种值的概念及其信息来源途径
第三节 单性状育种值的估计
第四节 多性状的综合评定
第五节 选择指数法应用的注意事项
第六节 约束选择和最宜选择第一节 简 介
个体遗传评定:即个体种用价值评定
个体遗传评定的目的:
对个体种用能力进行评估,找出遗传潜能好的个体留种,
即对家畜遗传型的评估 。
种用个体的要求
生产性能高,体质外形好,发育正常,繁殖性能好,合乎品种标准,种用价值高
个体遗传评定的方法:
A,对质量性状的评定:多采用 系谱调查 和 测交试验 来判定遗传型
B、对数量性状的评定:多采用 估计育种值 的方法来进行评定第二节 育种值的概念及其信息来源途径
一、育种值的概念
育种值又称为种用价值,是个体育种值的简称,
指的是种用个体的遗传特性。就某一性状而言,
则是个体的遗传型(基因型)。
数量性状表型值是由个体的遗传和环境效应共同作用的结果,即
其中,能稳定遗传给下一代的是基因的加性效应( ),
它可通过育种改良得到稳定的改进。
个体加性效应的高低反映了它在育种上贡献的大小,因而称之为育种值。
P G E A D I E A R
A
相关概念
1.估计育种值
虽然育种值是可以稳定遗传的,根据它进行种用个体选择可以获得稳定的选择进展。但是,育种值是不能直接度量的,所能测定的是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值。
因此,只能 利用统计学原理和方法,通过表型值和个体间的亲缘关系进行估计,由此得到的估计值称为估计育种值 ( estimated breeding value,
EBV或 )。 A
相关概念
2.估计传递力
对常染色体上的基因而言,后代的遗传基础由父母双方共同决定,一个亲本只有一半的基因遗传给下一代。
对数量性状来说,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
( estimated transmitting ability,ETA)。
即:
2
EBVE T A?
相关概念
3.相对育种值
个体育种值占所在群体均值的百分比称为相对育种值( relative breeding value,RBV)。
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。
有:
( 1 ) 1 0 0 %ARBV P
相关概念
4.综合育种值
对多性状选择时,需要估计 个体多个性状的综合育种值 ( total breeding value),根据它进行选择可获得多个性状的最佳选择效果。
综合育种值是考虑了 不同性状在育种上和经济上的重要性 差异,用性状的经济加权值表示。
假设需要选择提高的目标性状共有 n个,各性状的育种值分别为 a1……a n,相应的经济加权值
( economic weight)分别为 w1……w n,则综合育种值( H)可定义为:
1
n
iiH w a
二、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三节 单性状育种值的估计
一、估计育种值的原理
二、单项资料估计育种值
三、多项资料估计育种值一、估计育种值的原理:
P= G+ E ; G= A+ D+ I ; P= A+ D+ I+ E
P=A+R
D和 I的效应由于基因的分离和重组,不能确实遗传。育种中能固定的只是基因 加性效应的部分,即基因的 加性值 ( A),又叫 育种值 。只有育种值能确实地遗传给后代,故根据育种值进行选择。
育种值不能直接度量,只能从表型值进行间接估计 。 这种估计要运用回归原理进行
( 利用两个变量间的回归关系,从一个变量估计另一个变量 ) 。
通用的回归方程为:
其中,x为自变量; y为因变量;
bxy为 y对 x的回归系数。
yxxby xy )(?
由表型值估计育种值:
在大群体的均数中,各种偏差正负抵消,
故:
代入得:
方程中,回归系数 bAP在不同资料的情况下为不同加权的遗传力,如下表:
APPbA AP )(?
AP?
PPPbA AP )(?
资料来源 b
AP
公式本身一次记录 H
2
h
2
本身 n 次记录 H
( n )
2
nh
n r
e
2
1 1
( )
父母 n 次记录 H
( p n )
2
0 5
1 1
2
.
( )
nh
n r
e
全同胞记录 H
( F s )
2
0 5
1 1 0 5
2
2
.
( ),
nh
n h
半同胞记录 H
( H s )
2
0 25
1 1 0 25
2
2
.
( ),
nh
n h
混合家系资料 H
(F - H)
2
r nh
n r h
2
2
1 1
( )
子女记录(全同胞) H
( O1 )
2
0 5
1 1 0 5
2
2
.
( ),
nh
n h
子女记录(半同胞) H
( O2 )
2
0 5
1 1 0 25
2
2
.
( ),
nh
n h
子女记录(全-半同胞) H
( O3 )
2
r nh
n r h
2
2
1 1
( )
通用 \
r nh
n r
e
2
1 1
( )
上表中:
* re为重复力;
**,为混合家系的平均亲源相关系数,d为配种并产仔的母畜数
d
dr
4
1
二、单项资料估计育种值
估计结果得到:
估计育种值 (estimated breeding value,EBV)
育种学资料来源:
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估计育种值,也可根据多种资料进行复合评定。
单项资料估计育种值
1、根据个体本身记录
根据个体一次记录,个体的多次记录
2、根据祖先记录
只有一个亲本有记录、同时有父母的记录、利用双亲的一次记录
3、根据同胞记录
全同胞记录、半同胞记录
4、根据后裔记录
公畜与随机母畜群体交配、与配母畜为挑选出的群体
1、根据个体记录其中:
表示个体某性状的 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
PhPPA xx 2)(?
xA?
P
( 1)根据个体本身一次记录
( 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 )
PhPPA nnx 2)()( )(?
)(nP
enP
A
rn
nh
V
V
)1(1
2
)(
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
PhPPA nPnPx 2)()( )(?
)(nPP
( 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 。
PhPPhPPA nDnDnSnSx 2)()(2)()( )(5.0)(5.0?
)(nSP )(nDP
PhPPPA DSx 2])(5.0[?
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=
PhPPA FSFSx 2)()( )(?
)(FSP
2
2
5.0)1(1
5.0
hn
nh
( 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。
缺点,只能区别家系间优劣,不能鉴别家系内好坏。
PhPPA HSHSx 2)()( )(?
)(HSP
2
2
25.0)1(1
25.0
hn
nh
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:
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:
故由后裔资料估计的育种值可靠性高于半同胞,头数相同时为半同胞的两倍。
PhPPA x 2)0(0 )(?
0P
PhPPA HSx 2)(0 )(2?
( 2)与配母畜为挑选出的群体
PhhPPPP
PhhPPPPA
HSD
HSDx
2
)(
2
0
2
)(
2
0
])()(2[
])(5.0)[(2?
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)。
三、多项资料估计育种值
即:多种亲属信息育种值估计
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。
简化的复合育种值估计
计算偏回归系数的过程很复杂!
简化处理的方法:
在单项育种值基础上,根据性状高低给予不同的加权值,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。
1 2 3 40,1 0,2 0,3 0,4xA A A A A
2h1A234
0.2≤
22
1 1 1 2 2 2
22
3 3 3 4 4 4
1 2 3 4
2 2 2 2
1 1 2 2 3 3 4 4
( ) ; ( ) ;
( ) ; ( )
0.1 0.2 0.3 0.4
0.1 ( ) 0.2( ) 0.3 ( ) 0.4( )
x
A P P h P A P P h P
A P P h P A P P h P
A A A A A
P P h P P h P P h P P h P
A1 A2 A3 A4
h2 < 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 自身第四节 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
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
I= ΣWihi2PI
其中,Wi为性状的加权值;
hi2为性状遗传力; PI为个体表型值
几种变形公式:
消除单位的差异,I= ΣWihi2PI/σI
以其平均值代替标准差,可消除标准差大小对性状在指数中比重的影响:
I= ΣWihi2PI/
iP
(二)通用选择指数的制订
出发点: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+ …… + WnAn
I = 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 待定系数目标:使 H与 I相关达到最大( LS法)
b1P11+b2P12+┄ +bnP1n= W1A11+ W2A12+ ┄ + WnA1n
b1P21+b2P22+┄ +bnP2n= W1A21+ W2A22+ ┄ + WnA2n
┇ ┇ ┇ ┇ ┇ ┇
┇ ┇ ┇ ┇ ┇ ┇
b1Pn1+b2Pn2+┄ +bnPnn= W1An1+ W2An2+ ┄ + WnAnn
当上式成立时,H与 I的 相关 性达到最大 。
例如:对两个性状的选择有,b1P11+b2P12= W1A11+ W2A12
b1P21+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的遗传协方差将上式用矩阵表示
Pb=AW
解得,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的逆矩阵注意:
同时对 n个性状选择时,每个性状的选择反应是单个性状选择时的 。 此结论成立的条件为:
1,所选性状间无相关;
2,各性状有相同的遗传力和标准差;
3,选择强度和经济加权值相同 。
n
1
第五节 选择指数法应用的注意事项
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。
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
( 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 。
当然,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
1,参数估计误差的存在;
2,经济加权值确定的依据不充分;
3,侯选群体太小,导致选择强度估计偏高;
4,信息性状和目标性状的不一致。
5,假定的所有候选个体信息来源相同,在实际情况下不成立。
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,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,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第六节 约束选择和最宜选择
(自学为主)
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。
本章难点
本章和前面关于选择方法的内容为整个动物育种学的基础理论。在学习过程中请务必多看多记。在复习各个公式的推导过程中,最好能亲自动笔推导一次,以加深印象。特别是各种不同情况下的遗传力变化形式和育种值的评估方法,尤为重要。
第一节 简 介
第二节 育种值的概念及其信息来源途径
第三节 单性状育种值的估计
第四节 多性状的综合评定
第五节 选择指数法应用的注意事项
第六节 约束选择和最宜选择第一节 简 介
个体遗传评定:即个体种用价值评定
个体遗传评定的目的:
对个体种用能力进行评估,找出遗传潜能好的个体留种,
即对家畜遗传型的评估 。
种用个体的要求
生产性能高,体质外形好,发育正常,繁殖性能好,合乎品种标准,种用价值高
个体遗传评定的方法:
A,对质量性状的评定:多采用 系谱调查 和 测交试验 来判定遗传型
B、对数量性状的评定:多采用 估计育种值 的方法来进行评定第二节 育种值的概念及其信息来源途径
一、育种值的概念
育种值又称为种用价值,是个体育种值的简称,
指的是种用个体的遗传特性。就某一性状而言,
则是个体的遗传型(基因型)。
数量性状表型值是由个体的遗传和环境效应共同作用的结果,即
其中,能稳定遗传给下一代的是基因的加性效应( ),
它可通过育种改良得到稳定的改进。
个体加性效应的高低反映了它在育种上贡献的大小,因而称之为育种值。
P G E A D I E A R
A
相关概念
1.估计育种值
虽然育种值是可以稳定遗传的,根据它进行种用个体选择可以获得稳定的选择进展。但是,育种值是不能直接度量的,所能测定的是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值。
因此,只能 利用统计学原理和方法,通过表型值和个体间的亲缘关系进行估计,由此得到的估计值称为估计育种值 ( estimated breeding value,
EBV或 )。 A
相关概念
2.估计传递力
对常染色体上的基因而言,后代的遗传基础由父母双方共同决定,一个亲本只有一半的基因遗传给下一代。
对数量性状来说,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
( estimated transmitting ability,ETA)。
即:
2
EBVE T A?
相关概念
3.相对育种值
个体育种值占所在群体均值的百分比称为相对育种值( relative breeding value,RBV)。
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。
有:
( 1 ) 1 0 0 %ARBV P
相关概念
4.综合育种值
对多性状选择时,需要估计 个体多个性状的综合育种值 ( total breeding value),根据它进行选择可获得多个性状的最佳选择效果。
综合育种值是考虑了 不同性状在育种上和经济上的重要性 差异,用性状的经济加权值表示。
假设需要选择提高的目标性状共有 n个,各性状的育种值分别为 a1……a n,相应的经济加权值
( economic weight)分别为 w1……w n,则综合育种值( H)可定义为:
1
n
iiH w a
二、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三节 单性状育种值的估计
一、估计育种值的原理
二、单项资料估计育种值
三、多项资料估计育种值一、估计育种值的原理:
P= G+ E ; G= A+ D+ I ; P= A+ D+ I+ E
P=A+R
D和 I的效应由于基因的分离和重组,不能确实遗传。育种中能固定的只是基因 加性效应的部分,即基因的 加性值 ( A),又叫 育种值 。只有育种值能确实地遗传给后代,故根据育种值进行选择。
育种值不能直接度量,只能从表型值进行间接估计 。 这种估计要运用回归原理进行
( 利用两个变量间的回归关系,从一个变量估计另一个变量 ) 。
通用的回归方程为:
其中,x为自变量; y为因变量;
bxy为 y对 x的回归系数。
yxxby xy )(?
由表型值估计育种值:
在大群体的均数中,各种偏差正负抵消,
故:
代入得:
方程中,回归系数 bAP在不同资料的情况下为不同加权的遗传力,如下表:
APPbA AP )(?
AP?
PPPbA AP )(?
资料来源 b
AP
公式本身一次记录 H
2
h
2
本身 n 次记录 H
( n )
2
nh
n r
e
2
1 1
( )
父母 n 次记录 H
( p n )
2
0 5
1 1
2
.
( )
nh
n r
e
全同胞记录 H
( F s )
2
0 5
1 1 0 5
2
2
.
( ),
nh
n h
半同胞记录 H
( H s )
2
0 25
1 1 0 25
2
2
.
( ),
nh
n h
混合家系资料 H
(F - H)
2
r nh
n r h
2
2
1 1
( )
子女记录(全同胞) H
( O1 )
2
0 5
1 1 0 5
2
2
.
( ),
nh
n h
子女记录(半同胞) H
( O2 )
2
0 5
1 1 0 25
2
2
.
( ),
nh
n h
子女记录(全-半同胞) H
( O3 )
2
r nh
n r h
2
2
1 1
( )
通用 \
r nh
n r
e
2
1 1
( )
上表中:
* re为重复力;
**,为混合家系的平均亲源相关系数,d为配种并产仔的母畜数
d
dr
4
1
二、单项资料估计育种值
估计结果得到:
估计育种值 (estimated breeding value,EBV)
育种学资料来源:
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估计育种值,也可根据多种资料进行复合评定。
单项资料估计育种值
1、根据个体本身记录
根据个体一次记录,个体的多次记录
2、根据祖先记录
只有一个亲本有记录、同时有父母的记录、利用双亲的一次记录
3、根据同胞记录
全同胞记录、半同胞记录
4、根据后裔记录
公畜与随机母畜群体交配、与配母畜为挑选出的群体
1、根据个体记录其中:
表示个体某性状的 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
PhPPA xx 2)(?
xA?
P
( 1)根据个体本身一次记录
( 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 )
PhPPA nnx 2)()( )(?
)(nP
enP
A
rn
nh
V
V
)1(1
2
)(
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
PhPPA nPnPx 2)()( )(?
)(nPP
( 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 。
PhPPhPPA nDnDnSnSx 2)()(2)()( )(5.0)(5.0?
)(nSP )(nDP
PhPPPA DSx 2])(5.0[?
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=
PhPPA FSFSx 2)()( )(?
)(FSP
2
2
5.0)1(1
5.0
hn
nh
( 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。
缺点,只能区别家系间优劣,不能鉴别家系内好坏。
PhPPA HSHSx 2)()( )(?
)(HSP
2
2
25.0)1(1
25.0
hn
nh
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:
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:
故由后裔资料估计的育种值可靠性高于半同胞,头数相同时为半同胞的两倍。
PhPPA x 2)0(0 )(?
0P
PhPPA HSx 2)(0 )(2?
( 2)与配母畜为挑选出的群体
PhhPPPP
PhhPPPPA
HSD
HSDx
2
)(
2
0
2
)(
2
0
])()(2[
])(5.0)[(2?
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)。
三、多项资料估计育种值
即:多种亲属信息育种值估计
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。
简化的复合育种值估计
计算偏回归系数的过程很复杂!
简化处理的方法:
在单项育种值基础上,根据性状高低给予不同的加权值,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。
1 2 3 40,1 0,2 0,3 0,4xA A A A A
2h1A234
0.2≤
22
1 1 1 2 2 2
22
3 3 3 4 4 4
1 2 3 4
2 2 2 2
1 1 2 2 3 3 4 4
( ) ; ( ) ;
( ) ; ( )
0.1 0.2 0.3 0.4
0.1 ( ) 0.2( ) 0.3 ( ) 0.4( )
x
A P P h P A P P h P
A P P h P A P P h P
A A A A A
P P h P P h P P h P P h P
A1 A2 A3 A4
h2 < 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 自身第四节 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
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
I= ΣWihi2PI
其中,Wi为性状的加权值;
hi2为性状遗传力; PI为个体表型值
几种变形公式:
消除单位的差异,I= ΣWihi2PI/σI
以其平均值代替标准差,可消除标准差大小对性状在指数中比重的影响:
I= ΣWihi2PI/
iP
(二)通用选择指数的制订
出发点: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+ …… + WnAn
I = 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 待定系数目标:使 H与 I相关达到最大( LS法)
b1P11+b2P12+┄ +bnP1n= W1A11+ W2A12+ ┄ + WnA1n
b1P21+b2P22+┄ +bnP2n= W1A21+ W2A22+ ┄ + WnA2n
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b1Pn1+b2Pn2+┄ +bnPnn= W1An1+ W2An2+ ┄ + WnAnn
当上式成立时,H与 I的 相关 性达到最大 。
例如:对两个性状的选择有,b1P11+b2P12= W1A11+ W2A12
b1P21+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的遗传协方差将上式用矩阵表示
Pb=AW
解得,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的逆矩阵注意:
同时对 n个性状选择时,每个性状的选择反应是单个性状选择时的 。 此结论成立的条件为:
1,所选性状间无相关;
2,各性状有相同的遗传力和标准差;
3,选择强度和经济加权值相同 。
n
1
第五节 选择指数法应用的注意事项
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。
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
( 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 。
当然,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
1,参数估计误差的存在;
2,经济加权值确定的依据不充分;
3,侯选群体太小,导致选择强度估计偏高;
4,信息性状和目标性状的不一致。
5,假定的所有候选个体信息来源相同,在实际情况下不成立。
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,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,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第六节 约束选择和最宜选择
(自学为主)
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。
本章难点
本章和前面关于选择方法的内容为整个动物育种学的基础理论。在学习过程中请务必多看多记。在复习各个公式的推导过程中,最好能亲自动笔推导一次,以加深印象。特别是各种不同情况下的遗传力变化形式和育种值的评估方法,尤为重要。