第七章 个体遗传评定
—— BLUP法简介
? BLUP方法由 美国学者 Henderson于 1948年提出
? 20世纪 80年代，随着数理统计学尤其是线性模型理
论、计算机科学、计算数学等多学科领域的迅速发展,
BLUP法 在估计家畜育种值方面得到了广泛应用
? 特别是在 大家畜的种用价值评定 方面,BLUP法 为重
要经济性状的遗传改良作出了重大贡献。
一,BLUP的概念及数学模型
（一） BLUP的概念
? BLUP—— Best Linear Unbiased Prediction
? 最佳线性无偏预测,按照最佳线性无偏的原则去估
计 线性模型 中的 固定效应 和 随机效应 。
? 线性 是指估计值是观测值的 线性 函数；
? 无偏 是指估计值的数学期望等于被估计量的真实值（固
定效应）或被估计量的数学期望（随机效应）；
? 最佳 是指估计值的误差方差最小。
（二） BLUP的数学模型
? 模型（ Model）
? 模型是描述 观察值 与 影响观察值变异性的各 因子 之间的
关系的 数学方程式
? 分类
? 真实模型 —— 非常准确地模拟观察值的变异性，
模型中不含有未知成分
? 理想模型 —— 根据研究者所掌握的专业知识建立
的尽可能接近真实模型的模型
? 操作模型 —— 用于实际统计分析的模型，它通常
是理想模型的简化形式
? BLUP方法所用数学模型为线性模型
—— 模型中所包含的各因子是以 相加 的形式影响观
察值，相互间呈线性相关。
? 一个线性模型应由 3个部分组成,
? 数学方程式
? 方程中随机变量的期望方差和协方差
? 假设及约束条件
? 数学方程式,
? 期望和方差,
? 假设和约束条件,
? 所有母牛都来自同一品种
? 所有母牛都在相同的环境下以相同的饲养方式饲养
? 所有的母牛都来自同一公牛
? 所有的母牛的母亲对母牛的乳脂量无影响 ……
分组 初产年龄（等级） 1 2 3
产
犊
季
节
1 114 143 145 150
2
109 103
163
117
ijkjiijk ebay ?????
线性模型举例
母牛的乳脂量生产成绩表 （ Schaeffer L R,1993）
jiijk bayE ??? ?)( 0)( ?ijkeE 2)()( iijkijk eVyV ???
线性模型的种类
? 按功能可分为,
? 回归模型、方差分析模型、协方差分析模型和方
差组份模型。
? 按因子数可分为,
? 单因子模型、双因子模型和多因子模型。
? 按因子性质可分为,
? 固定效应模型、随机效应模型和混合效应模型。
BLUP的实质
? BLUP所使用的数学模型是 混合效应模型
? BLUP的实质是选择指数法的推广，但它有
别于选择指数法
? 它可以在估计育种值的同时对 系统环境误差 进行
估计和矫正，因而，在传统育种值估计的假设不
成立的情况下，其估计值也具有理想值的性质。
二,BLUP法的基本原理 —— 自学
三,BLUP育种值估计的方法 —— 自学
（一）无重复观察值的动物模型 BLUP
（二）有重复观察值的动物模型 BLUP
（三）其它模型下的 BLUP
（四）多性状的 BLUP育种值估计
? BLUP法的缺点：受计算条件的限制
? 对一些跨群（场）的遗传评定，方程组个数可达几
万至几十万，用手工计算是根本不可能的
? 近年来，世界各国育种学家在 BLUP法的计算
问题上做了大量的工作，已开发出相应的电脑
软件
?PEST
?NETPIG
?……
BLUP育种值估计软件
选择方法总结
选
择
方
法
单性状
多性状
个体选择
家系选择
家系内选择
个体育种值估计
合并选择
个体本身信息
利用同胞信息
利用后裔信息
利用祖先信息
间接选择
约束选择指数
综合选择指数
最宜选择指数
综合育种值估计
顺序选择
利用各种信息 (包括 BLUP等方法 )
独立淘汰
指数选择 利用个体本身信息
复合育种值估计
—— BLUP法简介
? BLUP方法由 美国学者 Henderson于 1948年提出
? 20世纪 80年代，随着数理统计学尤其是线性模型理
论、计算机科学、计算数学等多学科领域的迅速发展,
BLUP法 在估计家畜育种值方面得到了广泛应用
? 特别是在 大家畜的种用价值评定 方面,BLUP法 为重
要经济性状的遗传改良作出了重大贡献。
一,BLUP的概念及数学模型
（一） BLUP的概念
? BLUP—— Best Linear Unbiased Prediction
? 最佳线性无偏预测,按照最佳线性无偏的原则去估
计 线性模型 中的 固定效应 和 随机效应 。
? 线性 是指估计值是观测值的 线性 函数；
? 无偏 是指估计值的数学期望等于被估计量的真实值（固
定效应）或被估计量的数学期望（随机效应）；
? 最佳 是指估计值的误差方差最小。
（二） BLUP的数学模型
? 模型（ Model）
? 模型是描述 观察值 与 影响观察值变异性的各 因子 之间的
关系的 数学方程式
? 分类
? 真实模型 —— 非常准确地模拟观察值的变异性，
模型中不含有未知成分
? 理想模型 —— 根据研究者所掌握的专业知识建立
的尽可能接近真实模型的模型
? 操作模型 —— 用于实际统计分析的模型，它通常
是理想模型的简化形式
? BLUP方法所用数学模型为线性模型
—— 模型中所包含的各因子是以 相加 的形式影响观
察值，相互间呈线性相关。
? 一个线性模型应由 3个部分组成,
? 数学方程式
? 方程中随机变量的期望方差和协方差
? 假设及约束条件
? 数学方程式,
? 期望和方差,
? 假设和约束条件,
? 所有母牛都来自同一品种
? 所有母牛都在相同的环境下以相同的饲养方式饲养
? 所有的母牛都来自同一公牛
? 所有的母牛的母亲对母牛的乳脂量无影响 ……
分组 初产年龄（等级） 1 2 3
产
犊
季
节
1 114 143 145 150
2
109 103
163
117
ijkjiijk ebay ?????
线性模型举例
母牛的乳脂量生产成绩表 （ Schaeffer L R,1993）
jiijk bayE ??? ?)( 0)( ?ijkeE 2)()( iijkijk eVyV ???
线性模型的种类
? 按功能可分为,
? 回归模型、方差分析模型、协方差分析模型和方
差组份模型。
? 按因子数可分为,
? 单因子模型、双因子模型和多因子模型。
? 按因子性质可分为,
? 固定效应模型、随机效应模型和混合效应模型。
BLUP的实质
? BLUP所使用的数学模型是 混合效应模型
? BLUP的实质是选择指数法的推广，但它有
别于选择指数法
? 它可以在估计育种值的同时对 系统环境误差 进行
估计和矫正，因而，在传统育种值估计的假设不
成立的情况下，其估计值也具有理想值的性质。
二,BLUP法的基本原理 —— 自学
三,BLUP育种值估计的方法 —— 自学
（一）无重复观察值的动物模型 BLUP
（二）有重复观察值的动物模型 BLUP
（三）其它模型下的 BLUP
（四）多性状的 BLUP育种值估计
? BLUP法的缺点：受计算条件的限制
? 对一些跨群（场）的遗传评定，方程组个数可达几
万至几十万，用手工计算是根本不可能的
? 近年来，世界各国育种学家在 BLUP法的计算
问题上做了大量的工作，已开发出相应的电脑
软件
?PEST
?NETPIG
?……
BLUP育种值估计软件
选择方法总结
选
择
方
法
单性状
多性状
个体选择
家系选择
家系内选择
个体育种值估计
合并选择
个体本身信息
利用同胞信息
利用后裔信息
利用祖先信息
间接选择
约束选择指数
综合选择指数
最宜选择指数
综合育种值估计
顺序选择
利用各种信息 (包括 BLUP等方法 )
独立淘汰
指数选择 利用个体本身信息
复合育种值估计
