《单性状育种值估计》PPT课件.ppt

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1、第七章第七章 单性状育种值估计单性状育种值估计 w第一节第一节 基本概念基本概念w第二节第二节 育种值估计的原理育种值估计的原理w第三节第三节 利用单项资料估计育种值利用单项资料估计育种值w第四节第四节 利用多项资料估计育种值利用多项资料估计育种值第一节第一节 基本概念基本概念w w个体遗传评定：即个体种用价值评定个体遗传评定：即个体种用价值评定个体遗传评定：即个体种用价值评定个体遗传评定：即个体种用价值评定 w w个体遗传评定的目的：个体遗传评定的目的：个体遗传评定的目的：个体遗传评定的目的：对对对对个个个个体体体体种种种种用用用用能能能能力力力力进进进进行行行行评评评评估估估估，找找找找出

2、出出出遗遗遗遗传传传传潜潜潜潜能能能能好好好好的的的的个个个个体体体体留留留留种种种种，即对家畜遗传型的评估。即对家畜遗传型的评估。即对家畜遗传型的评估。即对家畜遗传型的评估。w w种用个体的要求种用个体的要求种用个体的要求种用个体的要求生生生生产产产产性性性性能能能能高高高高、体体体体质质质质外外外外形形形形好好好好、发发发发育育育育正正正正常常常常、繁繁繁繁殖殖殖殖性性性性能能能能好好好好、合合合合乎品种标准、种用价值高乎品种标准、种用价值高乎品种标准、种用价值高乎品种标准、种用价值高w w个体遗传评定的方法：个体遗传评定的方法：个体遗传评定的方法：个体遗传评定的方法：A A、对对对对质质

3、质质量量量量性性性性状状状状的的的的评评评评定定定定：多多多多采采采采用用用用系系系系谱谱谱谱调调调调查查查查和和和和测测测测交交交交试试试试验验验验来来来来判判判判定遗传型定遗传型定遗传型定遗传型B B、对数量性状的评定：多采用、对数量性状的评定：多采用、对数量性状的评定：多采用、对数量性状的评定：多采用估计育种值估计育种值估计育种值估计育种值的方法来进行的方法来进行的方法来进行的方法来进行评定评定评定评定 育种值的概念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，育种值又称为种用价值，是个体育种值的简称，育种值又称为种用价值，是个体育种值的简称，育种值又称为种用价值，是个体育种值的

4、简称，指的是指的是指的是指的是种用个体的遗传特性种用个体的遗传特性种用个体的遗传特性种用个体的遗传特性。就某一性状而言，。就某一性状而言，。就某一性状而言，。就某一性状而言，则是个体的遗传型（基因型）。则是个体的遗传型（基因型）。则是个体的遗传型（基因型）。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数量性状表型值是由个体的遗传和环境效应共同数量性状表型值是由个体的遗传和环境效应共同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，即作用的结果，即作用的结果，即作用的结果，即w w其中，能稳定遗传给下一代的是基因的加性效应（其中，能稳定遗传给下一代的是基因的加性效

5、应（其中，能稳定遗传给下一代的是基因的加性效应（其中，能稳定遗传给下一代的是基因的加性效应（A A），），），），它可通过育种改良得到稳定的改进。它可通过育种改良得到稳定的改进。它可通过育种改良得到稳定的改进。它可通过育种改良得到稳定的改进。个体个体个体个体加性效应加性效应加性效应加性效应的高低反映了它在育种上贡献的大的高低反映了它在育种上贡献的大的高低反映了它在育种上贡献的大的高低反映了它在育种上贡献的大小，因而称之为小，因而称之为小，因而称之为小，因而称之为育种值育种值育种值育种值。相关概念相关概念w1估计育种值估计育种值虽然育种值是可以稳定遗传的，根据它进行种用虽然育种值是可以稳定遗传的

6、，根据它进行种用虽然育种值是可以稳定遗传的，根据它进行种用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，个体选择可以获得稳定的选择进展。但是，个体选择可以获得稳定的选择进展。但是，个体选择可以获得稳定的选择进展。但是，育种育种育种育种值是不能直接度量的值是不能直接度量的值是不能直接度量的值是不能直接度量的，所能测定的是包含育种值，所能测定的是包含育种值，所能测定的是包含育种值，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在内的各种遗传效应和环境效应共同作用得到的在内的各种遗传效应和环境效应共同作用得到的在内的各种遗传效应和环境效应共同作用得

7、到的表型值。表型值。表型值。表型值。因此，只能因此，只能因此，只能因此，只能利用统计学原理和方法，通过表型值利用统计学原理和方法，通过表型值利用统计学原理和方法，通过表型值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，由此得到的估计和个体间的亲缘关系进行估计，由此得到的估计和个体间的亲缘关系进行估计，由此得到的估计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值称为估计育种值值称为估计育种值值称为估计育种值（estimated breeding valueestimated breeding value，EBVEBV或或或或 ）。）。）。）。相关概念相关概念w2估计传

8、递力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对常染色体上的基因而言，后代的遗传基础由父对常染色体上的基因而言，后代的遗传基础由父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母双方共同决定，一个亲本只有一半的基因遗传母双方共同决定，一个亲本只有一半的基因遗传母双方共同决定，一个亲本只有一半的基因遗传给下一代。给下一代。给下一代。给下一代。对数量性状来说，对数量性状来说，对数量性状来说，对数量性状来说，个体育种值的一半个体育种值的一半个体育种值的一半个体育种值的一半能够传递给能够传递给能够传递给能够传递给下一代，在遗传评估中将它定义为估计传递力下

9、一代，在遗传评估中将它定义为估计传递力下一代，在遗传评估中将它定义为估计传递力下一代，在遗传评估中将它定义为估计传递力（estimated transmitting abilityestimated transmitting ability，ETAETA）。）。）。）。即：即：即：即：相关概念相关概念w3相对育种值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个体育种值占所在群体均值的百分比称为相对育个体育种值占所在群体均值的百分比称为相对育个体育种值占所在群体均值的百分比称为相对育种值（种值（种值（种值（relative breeding valuerelative breeding

10、value，RBVRBV）。）。）。）。这是为了育种实践中便于比较个体育种值的相对这是为了育种实践中便于比较个体育种值的相对这是为了育种实践中便于比较个体育种值的相对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。大小而设定的。大小而设定的。大小而设定的。有：有：有：有：相关概念相关概念w4综合育种值综合育种值对多性状选择时，需要估计对多性状选择时，需要估计对多性状选择时，需要估计对多性状选择时，需要估计个体多个性状的综合个体多个性状的综合个体多个性状的综合个体多个性状的综合育种值育种值育种值育种值（total breeding valuetotal breeding value），根

11、据它进行），根据它进行），根据它进行），根据它进行选择可获得多个性状的最佳选择效果。选择可获得多个性状的最佳选择效果。选择可获得多个性状的最佳选择效果。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综合育种值是考虑了综合育种值是考虑了综合育种值是考虑了不同性状在育种上和经济上不同性状在育种上和经济上不同性状在育种上和经济上不同性状在育种上和经济上的重要性的重要性的重要性的重要性差异，用性状的经济加权值表示。差异，用性状的经济加权值表示。差异，用性状的经济加权值表示。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假设需要选择提高的目标性状共有假设需要选择提高的目标性状共有假设

12、需要选择提高的目标性状共有n n个，各性状个，各性状个，各性状个，各性状的育种值分别为的育种值分别为的育种值分别为的育种值分别为a a1 1aan n，相应的经济加权值，相应的经济加权值，相应的经济加权值，相应的经济加权值（economic weighteconomic weight）分别为）分别为）分别为）分别为ww1 1wwn n，则综合，则综合，则综合，则综合育种值（育种值（育种值（育种值（H H）可定义为：）可定义为：）可定义为：）可定义为：育种值估计的信息来源育种值估计的信息来源 w种用个体育种值的信息来源可用下图表示：种用个体育种值的信息来源可用下图表示：全同胞全同胞同胞同胞 半同

13、胞半同胞后裔后裔种用价值种用价值自身性能自身性能系谱系谱 祖父祖父父父 祖母祖母 外祖父外祖父 母母 外祖母外祖母第二节第二节 估计育种值的原理估计育种值的原理 一、估计育种值的原理：一、估计育种值的原理：w wPGE ；GADI ；PADIE P=A+RwD和和I的效应由于基因的分离和重组，不能确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实遗传。育种中能固定的只是基因加性效应加性效应的部分，即基因的的部分，即基因的加性值加性值（A），又叫），又叫育种育种值值。只有育种值能确实地遗传给后代，故根。只有育种值能确实地遗传给后代，故根据育种值进行选择。据育种值进行选择。w育育

14、种种值值不不能能直直接接度度量量，只只能能从从表表型型值值进进行行间间接接估估计计。这这种种估估计计要要运运用用回回归归原原理理进进行行（利利用用两两个个变变量量间间的的回回归归关关系系，从从一一个个变变量估计另一个变量）。量估计另一个变量）。通用的回归方程为：通用的回归方程为：w其中：其中：x为自变量；为自变量；y为因变量；为因变量；bxy为为y对对x的回归系数。的回归系数。由表型值估计育种值：由表型值估计育种值：w w在大群体的均数中，各种偏差正负抵消，在大群体的均数中，各种偏差正负抵消，在大群体的均数中，各种偏差正负抵消，在大群体的均数中，各种偏差正负抵消，故：故：故：故：w w代入得：

15、代入得：代入得：代入得：w w方程中，回归系数方程中，回归系数方程中，回归系数方程中，回归系数b bAPAP根据根据根据根据提供信息的个体提供信息的个体提供信息的个体提供信息的个体与与与与估计育种估计育种估计育种估计育种值个体值个体值个体值个体间亲缘关系不同而给予间亲缘关系不同而给予间亲缘关系不同而给予间亲缘关系不同而给予不同加权的遗传力不同加权的遗传力不同加权的遗传力不同加权的遗传力。回归系数回归系数bAP计算通式计算通式w式中式中:表示提供信息的个体与估计育种值个体间的表示提供信息的个体与估计育种值个体间的表示提供信息的个体与估计育种值个体间的表示提供信息的个体与估计育种值个体间的亲缘系数

16、亲缘系数亲缘系数亲缘系数 为各测量的表型值间的表型相关为各测量的表型值间的表型相关为各测量的表型值间的表型相关为各测量的表型值间的表型相关w w当信息来源是一个个体当信息来源是一个个体当信息来源是一个个体当信息来源是一个个体多次度量多次度量多次度量多次度量均值时，均值时，均值时，均值时，等于多次等于多次等于多次等于多次度量的重复率度量的重复率度量的重复率度量的重复率 ；w w当信息来源是当信息来源是当信息来源是当信息来源是n n个同类个体单次度量均值时，个同类个体单次度量均值时，个同类个体单次度量均值时，个同类个体单次度量均值时，等于同等于同等于同等于同类个体间的亲缘系数与性状遗传力的乘积类个

17、体间的亲缘系数与性状遗传力的乘积类个体间的亲缘系数与性状遗传力的乘积类个体间的亲缘系数与性状遗传力的乘积()()。表示提供信息的个体之间的亲缘系数。表示提供信息的个体之间的亲缘系数。表示提供信息的个体之间的亲缘系数。表示提供信息的个体之间的亲缘系数。混合家系混合家系的平均的平均亲亲源相关系源相关系数：数：d为配种为配种并产仔的并产仔的母畜数母畜数个体育种值个体育种值估计准确度估计准确度的度量的度量 w w 表示的是利用选择指数估计育种值的准确度，实表示的是利用选择指数估计育种值的准确度，实表示的是利用选择指数估计育种值的准确度，实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

18、之间的相关系数际上是选择指数与育种值之间的相关系数际上是选择指数与育种值之间的相关系数际上是选择指数与育种值之间的相关系数w w利用表型值估计育种值的时候，估计准确度就是表利用表型值估计育种值的时候，估计准确度就是表利用表型值估计育种值的时候，估计准确度就是表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型值与育种值之间的相关系数型值与育种值之间的相关系数型值与育种值之间的相关系数w w根据生统理论有：根据生统理论有：根据生统理论有：根据生统理论有：w w可知，个体育种值估计的可知，个体育种值估计的可知，个体育种值估计的可知，个体育种值估计的准确度取决于提供信息个准确度

19、取决于提供信息个准确度取决于提供信息个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、重复体与被估个体间的亲缘关系、性状的遗传力、重复体与被估个体间的亲缘关系、性状的遗传力、重复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。力及可利用的信息量。力及可利用的信息量。力及可利用的信息量。第三节第三节 利用单项资料估计育种值利用单项资料估计育种值单项资料估计育种值单项资料估计育种值w资料来源：资料来源：本身记录本身记录本身记录本身记录祖先记录祖先记录祖先记录祖先记录同胞记录（全同胞或半同胞）同胞记录（全同胞或半同胞）同胞记录（全同胞或半同胞）同胞记录（全同胞或半同胞）

20、后裔记录后裔记录后裔记录后裔记录 1、根据个体记录、根据个体记录其中：其中：其中：其中：表示个体表示个体表示个体表示个体x x某性状的某性状的某性状的某性状的估计育种值估计育种值估计育种值估计育种值（EBVEBV）；）；）；）；P Px x 表示个体表示个体表示个体表示个体x x该性状的表型值；该性状的表型值；该性状的表型值；该性状的表型值；表示该性状的群体表型平均值；表示该性状的群体表型平均值；表示该性状的群体表型平均值；表示该性状的群体表型平均值；h h2 2 表示该性状的遗传力表示该性状的遗传力表示该性状的遗传力表示该性状的遗传力w w公式含义：选择差公式含义：选择差公式含义：选择差公式

21、含义：选择差 遗传力遗传力遗传力遗传力 （1）根据个体本身）根据个体本身一次一次记录记录（2）根据个体的多次记录）根据个体的多次记录其中：其中：其中：其中：w w 是个体是个体是个体是个体x x的的的的n n次记录的平均表型值；次记录的平均表型值；次记录的平均表型值；次记录的平均表型值；h h(n)(n)2 2 是是是是n n次记录平均值的遗传力次记录平均值的遗传力次记录平均值的遗传力次记录平均值的遗传力 h h(n)(n)2 2 n n 表示记录次数；表示记录次数；表示记录次数；表示记录次数；r re e 表示各次记录间的相关系数（即重复率）表示各次记录间的相关系数（即重复率）表示各次记录间

22、的相关系数（即重复率）表示各次记录间的相关系数（即重复率）2、根据祖先记录、根据祖先记录w w根根根根据据据据系系系系谱谱谱谱记记记记录录录录对对对对种种种种畜畜畜畜的的的的育育育育种种种种值值值值进进进进行行行行估估估估计计计计，最最最最重重重重要要要要的的的的是父母记录。是父母记录。是父母记录。是父母记录。（1）只有一个亲本记录时：）只有一个亲本记录时：w w其中：其中：为一个亲本为一个亲本n次记录的平均值次记录的平均值 hp(n)2为亲本为亲本n次记录平均值的遗传力次记录平均值的遗传力（2）同时有父母的记录：）同时有父母的记录：其中：其中：、为父亲和母亲为父亲和母亲n次记录平均值次记录平

23、均值hS(n)2、hD(n)2为父母为父母n次记录平均值遗传力次记录平均值遗传力（3）利用双亲的一次记录：）利用双亲的一次记录：注注注注意意意意：用用用用祖祖祖祖先先先先记记记记录录录录估估估估计计计计的的的的育育育育种种种种值值值值不不不不如如如如根根根根据据据据个个个个体体体体本本本本身身身身记录准确，但可作为记录准确，但可作为记录准确，但可作为记录准确，但可作为早期选种早期选种早期选种早期选种的依据。的依据。的依据。的依据。3、根据同胞记录、根据同胞记录 w（1）全同胞记录：）全同胞记录：w其中：其中：为全同胞的平均表型值；为全同胞的平均表型值；h(FS)2为全同胞均值的遗传力为全同胞均

24、值的遗传力 h(FS)2=（2）半同胞记录：）半同胞记录：w w其中：其中：其中：其中：为半同胞的平均表型值；为半同胞的平均表型值；为半同胞的平均表型值；为半同胞的平均表型值；h h(HS)(HS)2 2 为半同胞均值的遗传力：为半同胞均值的遗传力：为半同胞均值的遗传力：为半同胞均值的遗传力：h h(HS)(HS)2 2w w注意：同胞数越多，同胞均值遗传力越大。故对于注意：同胞数越多，同胞均值遗传力越大。故对于注意：同胞数越多，同胞均值遗传力越大。故对于注意：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。低遗传力性状，用同胞资料选种的可靠性大。低遗传力性状，用

25、同胞资料选种的可靠性大。低遗传力性状，用同胞资料选种的可靠性大。w利用同胞信息估计育种值的优点：利用同胞信息估计育种值的优点：可进行早期选种可进行早期选种可进行早期选种可进行早期选种可进行限性性状的选择可进行限性性状的选择可进行限性性状的选择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可进行本身难以度量的性状的选择可进行本身难以度量的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对低遗传率性状，同胞资料选种的可靠性大对低遗传率性状，同胞资料选种的可靠性大对低遗传率性状，同胞资料选种的可靠性大w缺点缺点:只能区别只能区别只能区别只能区别家系间家系间家系间家

26、系间优劣，不能鉴别优劣，不能鉴别优劣，不能鉴别优劣，不能鉴别家系内家系内家系内家系内好坏好坏好坏好坏4、根据后裔记录、根据后裔记录主要用于公畜选择主要用于公畜选择 w（1）公畜与随机母畜群体交配的后代：）公畜与随机母畜群体交配的后代：w其中：其中：是子女的平均表型值；是子女的平均表型值；h(0)2是是 子子 女女 均均 值值 的的 遗遗 传传 力力：h(0)22h(HS)2w后后裔裔资资料料估估计计育育种种值值的的可可靠靠性性高高于于用用半半同同胞胞资料估计育种值。资料估计育种值。（2）与配母畜为挑选出的群体）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上式中考虑并消除了母畜群

27、体高于全群均值的偏差部分。值的偏差部分。（方法：从子女高出群体平均值的部分中减去（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）。由于母亲的作用使子女高出群体的部分）。第四节第四节 利用多项资料估计育种值利用多项资料估计育种值多项资料估计育种值多项资料估计育种值w w即：利用多种亲属信息育种值估计即：利用多种亲属信息育种值估计即：利用多种亲属信息育种值估计即：利用多种亲属信息育种值估计w w有有有有多多多多种种种种资资资资料料料料来来来来源源源源时时时时，由由由由于于于于亲亲亲亲属属属属间间间间亲亲亲亲缘缘缘缘相相相相关关关关系系系系数数数数的的的的差差差差异异异异

28、，要要要要利利利利用用用用不不不不同同同同的的的的偏偏偏偏回回回回归归归归系系系系数数数数对对对对各各各各项项项项资资资资料料料料进进进进行行行行加加加加权权权权，以求得以求得以求得以求得复合育种值复合育种值复合育种值复合育种值。w w不同资料来源的比较：不同资料来源的比较：不同资料来源的比较：不同资料来源的比较：祖先资料祖先资料祖先资料祖先资料估计育种值的可靠性较差；估计育种值的可靠性较差；估计育种值的可靠性较差；估计育种值的可靠性较差；对于遗传力低的性状，对于遗传力低的性状，对于遗传力低的性状，对于遗传力低的性状，同胞选择同胞选择同胞选择同胞选择优于个体选择，遗传力优于个体选择，遗传力优于

29、个体选择，遗传力优于个体选择，遗传力高时，相反；高时，相反；高时，相反；高时，相反；对于遗传力高而本身又能直接度量的性状，对于遗传力高而本身又能直接度量的性状，对于遗传力高而本身又能直接度量的性状，对于遗传力高而本身又能直接度量的性状，个体选择个体选择个体选择个体选择的的的的效果优于后裔测定。效果优于后裔测定。效果优于后裔测定。效果优于后裔测定。简化的简化的复合育种值估计复合育种值估计w由于计算偏回归系数的过程复杂，故简化：由于计算偏回归系数的过程复杂，故简化：w简化处理的方法：简化处理的方法：在单项育种值基础上，根据资料来源给予不同的在单项育种值基础上，根据资料来源给予不同的在单项育种值基础

30、上，根据资料来源给予不同的在单项育种值基础上，根据资料来源给予不同的加权值，并使各项加权值之和为加权值，并使各项加权值之和为加权值，并使各项加权值之和为加权值，并使各项加权值之和为1 1。即：。即：。即：。即：式中的式中的式中的式中的A A1 1A A4 4分别代表哪种信息估计的育种值由分别代表哪种信息估计的育种值由分别代表哪种信息估计的育种值由分别代表哪种信息估计的育种值由性状的性状的性状的性状的h h2 2来确定来确定来确定来确定 A A1 1A A2 2A A3 3A A4 4h h2 2 0.20.20.20.2亲亲亲亲本本本本自身自身自身自身同胞同胞同胞同胞后裔后裔后裔后裔h h2 2 0.60.60.60.6亲亲亲亲本本本本同胞同胞同胞同胞自身自身自身自身后裔后裔后裔后裔h h2 2 0.60.60.60.6亲亲亲亲本本本本同胞同胞同胞同胞后裔后裔后裔后裔自身自身自身自身