动物育种学课件-第5－选择原理与方法3.ppt

动物育种学课件-第5选择原理与方法3 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望v在一个育种方案中，当选择强度、遗传变异和世在一个育种方案中，当选择强度、遗传变异和世代间隔等保持相对稳定时，如何提高选择的准确代间隔等保持相对稳定时，如何提高选择的准确性，即遗传进展公式中的性，即遗传进展公式中的 ，就成了育种者所需，就成了育种者所需要着力解决的关键问题。要着力解决的关键问题。v在种畜的选择中，需要随着与其有关资料的出现，在种畜的选择中，需要随着与其有关资料的出现，不断地对其种用价值进行评定和选留。任何时候不断地对其种用价值进行评定和选留。任何时候都是利用最有利的资料，以期获得最大的选择准都是利用最有利的资料，以期获得最大的选择准确性，以求获得最大的遗传进展。确性，以求获得最大的遗传进展。单性状选择的基本方法单性状选择的基本方法经典的动物育种学将单性状的选择方法：经典的动物育种学将单性状的选择方法：个体选择、家系选择、家系内选择合并选择个体的表型值可分剖为两个组分：个体的表型值可分剖为两个组分：个体所在的个体所在的家系均值家系均值P Pf f个体表型值与家系均值之差（个体表型值与家系均值之差（P Pi i-P-Pf f），亦），亦也称之也称之家系内偏差家系内偏差，用，用P Pw w表示，表示，个体表型值的组分个体表型值的组分个体表型值与选择方法个体表型值与选择方法也称为大群选择（也称为大群选择（mass selection），只是根据个），只是根据个体本身性状的表型值选择；体本身性状的表型值选择；简单易行，性状遗传力较高时，选择有效；简单易行，性状遗传力较高时，选择有效；在不太严格的育种方案中可使用这一选择方法；在不太严格的育种方案中可使用这一选择方法；个体选择的准确性取决于性状的遗传力大小，即个体选择的准确性取决于性状的遗传力大小，即个体选择个体选择（individual selection）家系指的全同胞和半同胞家系，家系指的全同胞和半同胞家系，以整个家系为一个选择单位，只根据家系均值决定以整个家系为一个选择单位，只根据家系均值决定个体的去留个体的去留更远的家系的信息对选择意义不大更远的家系的信息对选择意义不大家畜育种中应用于限性性状，家畜育种中应用于限性性状，对于遗传力偏低的性状，而采用含量较大的家系选对于遗传力偏低的性状，而采用含量较大的家系选择，效果良好。择，效果良好。家系选择家系选择（family selection）家系选择的准确性主要取决于家系的含量、个体间的表型相关和性状的遗传力：n n为家系含量；为家系含量；r rA A为家系内个体间的亲缘相关系数；为家系内个体间的亲缘相关系数；r r为个体间的表型相关系数，亦即组内相关系数；为个体间的表型相关系数，亦即组内相关系数；在稳定的群体结构下，不考虑家系均值的大小，只根据个体表型值与家系均值的偏差来选择，在每个家系中选择超过家系均值最多的个体留种；主要应用于群体规模较小，家系数量较少，且性状遗传力偏低家系内选择的使用价值主要在于，小群体内选配、扩繁和小群保种方案中。家系内选择家系内选择（within-family selection）家系内选择的准确性取决于性状遗传力及个家系内选择的准确性取决于性状遗传力及个体的表型相关，而与家系含量无关：体的表型相关，而与家系含量无关：同时使用家系均数和家系内偏差两种信息来源同时使用家系均数和家系内偏差两种信息来源根据性状遗传力和家系内表型相关，分别给予两根据性状遗传力和家系内表型相关，分别给予两种信息以不同的加权，合并为一个指数种信息以不同的加权，合并为一个指数I I，其公式为其公式为：合并选择合并选择（combined selection）依据合并指数进行的选择，其选择的准确性高依据合并指数进行的选择，其选择的准确性高于以上各选择方法，因此可获得理想的遗传进于以上各选择方法，因此可获得理想的遗传进展。其选择准确性可从下式中得出：展。其选择准确性可从下式中得出：多性状选择的基本方法多性状选择的基本方法顺序选择法（顺序选择法（tandem selectiontandem selection）又称单项选择法，对计划选择的多个性状逐一选择和改进，每个性状选择一个或数个世代，待一个性状得到预期选择效果，停止选择，再选择第二个性状，然后再选择第三个性状等等选择效果不理想无法克服性状间的遗传拮抗作用，以及自然选择的回归作用，往往是顾此失彼多性状选择的基本方法多性状选择的基本方法独立淘汰法（独立淘汰法（independent cullingindependent culling）也称独立水平法，将所要选择的家畜生产性状各确定一个选择界限，凡是要留种的家畜个体，必须同时超过各性状的选择标准同时考虑了多个性状的选择，于顺序选择法容易将那些在大多数性状上表现十分突出，而仅在个别性状上有所不足的家畜淘汰掉，而各性状上都表现平平的个体反倒有可能保留下来。综合指数法（综合指数法（index selectionindex selection）根据遗传基础和经济重要性，将各性状，分别给予适当的加权，然后综合到一个指数个体的选择仅依据这个综合指数的大小指数选择以将候选个体在各性状上的优点和缺点综合考虑，并用经济指标表示个体的综合遗传素质因此这种指数选择法具有最高的选择效果，是迄今在家畜育种中应用最为广泛的选择方法。多性状选择的基本方法多性状选择的基本方法多性状选择的基本方法多性状选择的基本方法影响选择成效的因素及影响选择成效的因素及提高选择效果的育种措施提高选择效果的育种措施提高动物生产效率的遗传效应提高动物生产效率的遗传效应v通过人工选择获得的遗传进展（通过人工选择获得的遗传进展（genetic process）v通过杂交获得的杂种优势（通过杂交获得的杂种优势（heterosis）在一个品种内进行在一个品种内进行速度较慢速度较慢效应可累积效应可累积多个品种（系）联合进行多个品种（系）联合进行获得速度较快获得速度较快效应不可累积效应不可累积选择的概念选择的概念选择是物种进化和品种发展的动力选择是物种进化和品种发展的动力选择是手段，通过外界因素的作用，将群体中的遗选择是手段，通过外界因素的作用，将群体中的遗传物质重新安排，以期达到某种目的传物质重新安排，以期达到某种目的选择是一个过程，给予不同个体以不同的繁殖机会选择是一个过程，给予不同个体以不同的繁殖机会选择分为两类：选择分为两类：自然选择（自然选择（natural selectionnatural selection）人工选择（人工选择（artificial selectionartificial selection）人工选择人工选择人工选择的概念是，按照人为制定的标准选人工选择的概念是，按照人为制定的标准选择，其目的则使家畜更加有利于人类择，其目的则使家畜更加有利于人类人工选择的实质是，由育种者来决定家畜个人工选择的实质是，由育种者来决定家畜个体参加繁殖的机会，体参加繁殖的机会，“选优去劣选优去劣”系统的人工选择可定向地改变群体的基因频系统的人工选择可定向地改变群体的基因频率，从而打破了群体基因频率的平衡状态。率，从而打破了群体基因频率的平衡状态。人工选择的效果人工选择的效果v选择的理论和方法是家畜育种学中研究相当深入、选择的理论和方法是家畜育种学中研究相当深入、理论体系比较完整、效果十分明显的领域之一理论体系比较完整、效果十分明显的领域之一目前使用的大多数家畜优良品种均是经过长期人工目前使用的大多数家畜优良品种均是经过长期人工选择而育成的选择而育成的在育成的优良品种中，通过系统地选择某些质量性在育成的优良品种中，通过系统地选择某些质量性状也可能育成新品种（状也可能育成新品种（红白花牛、无角美利奴羊红白花牛、无角美利奴羊）选育有益突变也能培育新品种（选育有益突变也能培育新品种（BooroolaBooroola羊羊）在育成的优良品种中，选择可以改变生产性能方向在育成的优良品种中，选择可以改变生产性能方向（大约克夏猪大约克夏猪）遗传变异性遗传变异性：遗传改良的基础，相对稳定：遗传改良的基础，相对稳定选择强度、世代间隔选择强度、世代间隔：依据育种措施和育种方案：依据育种措施和育种方案选择的准确性：选择的准确性：取决育种值估计的方法和利用的信息量取决育种值估计的方法和利用的信息量影响家畜遗传改进的因素影响家畜遗传改进的因素遗传进展遗传进展选择选择强度强度遗传变异度世代间隔影响遗传改良效果的因素影响遗传改良效果的因素选择准确性选择强度的概念选择强度的概念选择强度与留种率选择强度与留种率建立规模足够大的育种群建立规模足够大的育种群 强调场间、地区间的联合育种，实施统一的育强调场间、地区间的联合育种，实施统一的育种方案和种公畜遗传评定及使用制度种方案和种公畜遗传评定及使用制度；扩大生产性能测定的规模扩大生产性能测定的规模 在育种群中，对所有正常的后备种家畜进行严在育种群中，对所有正常的后备种家畜进行严格的生产性能测定，以保证得到理想的留种率格的生产性能测定，以保证得到理想的留种率提高选择强度的育种措施提高选择强度的育种措施v实施特殊的育种措施，改善留种率实施特殊的育种措施，改善留种率 适当延长种畜的使用年限，降低每年的适当延长种畜的使用年限，降低每年的更新率；更新率；采取措施提高母畜每年提供的后代数；采取措施提高母畜每年提供的后代数；缩短母畜的胎间距；缩短母畜的胎间距；降低后备种家畜在育成期的损失；降低后备种家畜在育成期的损失；v实施人工授精等生物技术，提高了种公实施人工授精等生物技术，提高了种公家畜的使用率和选择强度家畜的使用率和选择强度提高选择强度的育种措施提高选择强度的育种措施遗传进展遗传进展选择强度遗传变异度遗传变异度世代间隔影响遗传改良效果的因素影响遗传改良效果的因素选择准确性育种群应保持一定规模育种群应保持一定规模同样的选择强度下，大规模育种群将较长时同样的选择强度下，大规模育种群将较长时间保持较理想的可利用遗传变异度间保持较理想的可利用遗传变异度；育种初始群体应具有足够的遗传变异度育种初始群体应具有足够的遗传变异度组建初始群的种畜应保持尽可能多的血统关组建初始群的种畜应保持尽可能多的血统关系和较远的亲缘关系；系和较远的亲缘关系；保持群体遗传变异度的育种措施保持群体遗传变异度的育种措施经常在育种群中进行遗传参数的估计经常在育种群中进行遗传参数的估计 根据其参数估计值，检测群体中遗传变异度根据其参数估计值，检测群体中遗传变异度的变化，并依此确定下一步的育种措施的变化，并依此确定下一步的育种措施。采取适当育种方法提高群体的遗传变异采取适当育种方法提高群体的遗传变异以各种形式以各种形式(种家畜、冷冻精液或冷冻胚胎种家畜、冷冻精液或冷冻胚胎)从外群体导入外血，以求扩大群体的遗传变从外群体导入外血，以求扩大群体的遗传变异度异度。保持群体遗传变异度的育种措施保持群体遗传变异度的育种措施家畜主要性状的遗传变异度家畜主要性状的遗传变异度遗传进展遗传进展选择强度遗传变异度世代间隔影响遗传改良效果的因素影响遗传改良效果的因素选择准确性选择准确性v提高遗传力的估计值提高遗传力的估计值 性能测定站可以创造一个稳定的标准化饲养性能测定站可以创造一个稳定的标准化饲养管理条件，由此降低环境变异，使得个体间管理条件，由此降低环境变异，使得个体间的遗传变异得以充分地显现；的遗传变异得以充分地显现；v校正环境效应对遗传力估计的影响校正环境效应对遗传力估计的影响 现场采集的数据带有较大的环境变异，使用现场采集的数据带有较大的环境变异，使用适当的统计学方法（适当的统计学方法（LSLS法法），经校正后估计），经校正后估计的遗传力，可减小环境效应所导致的误差的遗传力，可减小环境效应所导致的误差；提高育种值估计准确度的育种措施提高育种值估计准确度的育种措施v扩大可利用的数据规模扩大可利用的数据规模 数据规模越大，育种值估计的准确性越高。数据规模越大，育种值估计的准确性越高。特别是一些重复表现的性能记录，对于遗传特别是一些重复表现的性能记录，对于遗传力偏低的性状尤为重要；力偏低的性状尤为重要；v选用更科学的育种值估计方法选用更科学的育种值估计方法 用用BLUPBLUP法法对大规模不均衡资料分析时，可获对大规模不均衡资料分析时，可获得最佳线性无偏预测值，即育种值估计具有得最佳线性无偏预测值，即育种值估计具有更高的精确性。更高的精确性。提高育种值估计准确性的育种措施提高育种值估计准确性的育种措施选择的准确性与育种数据选择的准确性与育种数据遗传进展遗传进展选择强度遗传变异度世代间隔世代间隔影响遗传改良效果的因素影响遗传改良效果的因素选择准确性世代间隔世代间隔 概念概念：拟做种用的后备仔家畜出生：拟做种用的后备仔家畜出生时、其父母双亲的平均年龄时、其父母双亲的平均年龄 效应效应：与遗传进展成反比：与遗传进展成反比E 育种措施育种措施：加快种畜更新，缩短：加快种畜更新，缩短种畜使用年限种畜使用年限世代间隔对遗传进展的影响世代间隔对遗传进展的影响尽可能缩短种家畜的使用年限尽可能缩短种家畜的使用年限在遗传评定中，使种家畜耽搁了一些时间，因此种在遗传评定中，使种家畜耽搁了一些时间，因此种家畜使用时应尽可能缩短使用期限家畜使用时应尽可能缩短使用期限；挑选世代间隔较短的选种方法挑选世代间隔较短的选种方法 鉴于家畜繁殖率高，大部生产性状的表现不受性别鉴于家畜繁殖率高，大部生产性状的表现不受性别限制，因此家畜遗传评定一般不使用耗时长的后裔限制，因此家畜遗传评定一般不使用耗时长的后裔测定测定缩短世代间隔的育种措施缩短世代间隔的育种措施实施早期选种措施实施早期选种措施 在家畜个体尚未表现生产性状，或尚未在家畜个体尚未表现生产性状，或尚未完成性状的表现时，实施的辅助选择措完成性状的表现时，实施的辅助选择措施。标记辅助选择的目的之一是实现早施。标记辅助选择的目的之一是实现早期选种，缩短世代间隔。期选种，缩短世代间隔。缩短世代间隔的育种措施缩短世代间隔的育种措施间接选择反应间接选择反应间接选择的效率间接选择的效率4辅助选择性状辅助选择性状：一般没有直接经济意义，其价值在于，用一般没有直接经济意义，其价值在于，用以估测因性别或表现时间较晚或测定难度大以估测因性别或表现时间较晚或测定难度大的生产性状。的生产性状。辅助选择性状的类型：辅助选择性状的类型：辅助性状选择辅助性状选择其他相关的生产性状其他相关的生产性状表征性状及体型外貌性状表征性状及体型外貌性状生化遗传多态性和血型生化遗传多态性和血型分子遗传标记分子遗传标记4辅助选择性状的条件辅助选择性状的条件：辅助性状选择辅助性状选择性状表现较早，使选种可以缩短世代间隔；性状表现较早，使选种可以缩短世代间隔；测定简单易行，可提高测定规模，从而提高选测定简单易行，可提高测定规模，从而提高选择强度；择强度；遗传力较高，选择时可获得较高的育种值估计遗传力较高，选择时可获得较高的育种值估计的精确性；的精确性；与生产性状间有很紧密的遗传相关关系与生产性状间有很紧密的遗传相关关系*对哪些性状实施间接选择，要视具体情对哪些性状实施间接选择，要视具体情况，经过遗传分析而定。况，经过遗传分析而定。辅助选择性状辅助选择性状：一般没有直接经济意义，其价值在于，一般没有直接经济意义，其价值在于，用以估测因性别或表现时间较晚或测定难用以估测因性别或表现时间较晚或测定难度大的生产性状。度大的生产性状。辅助选择性状的类型：辅助选择性状的类型：辅助性状选择辅助性状选择其他相关的生产性状其他相关的生产性状表征性状及体型外貌性状表征性状及体型外貌性状生化遗传多态性和血型生化遗传多态性和血型分子遗传标记分子遗传标记辅助选择性状的条件辅助选择性状的条件：辅助性状选择辅助性状选择性状表现较早，使选种可以缩短世代间隔；性状表现较早，使选种可以缩短世代间隔；测定简单易行，可提高测定规模，从而提高选测定简单易行，可提高测定规模，从而提高选择强度；择强度；遗传力较高，选择时可获得较高的育种值估计遗传力较高，选择时可获得较高的育种值估计的精确性；的精确性；与生产性状间有很紧密的遗传相关关系与生产性状间有很紧密的遗传相关关系E 对哪些性状实施间接选择，要视具体情况，对哪些性状实施间接选择，要视具体情况，经过遗传分析而定。经过遗传分析而定。