数量性状选择原理与方法精选PPT.ppt
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1、关于数量性状选择原理与方法第1页,讲稿共60张,创作于星期二第一节第一节 选择相关概念选择相关概念自然选择自然选择自然选择自然选择 指在自然环境条件下,自然界对物种的选择作用指在自然环境条件下,自然界对物种的选择作用指在自然环境条件下,自然界对物种的选择作用指在自然环境条件下,自然界对物种的选择作用“物竞天择、适者生存物竞天择、适者生存物竞天择、适者生存物竞天择、适者生存”作作作作 用用用用:在在在在生生生生物物物物进进进进化化化化中中中中起起起起主主主主导导导导作作作作用用用用,自自自自然然然然环环环环境境境境条条条条件件件件控控控控制制制制着着着着变变变变异发展的方向,导致适应性状的产生异
2、发展的方向,导致适应性状的产生异发展的方向,导致适应性状的产生异发展的方向,导致适应性状的产生人工选择人工选择人工选择人工选择 指指指指在在在在动动动动植植植植物物物物育育育育种种种种过过过过程程程程中中中中,人人人人类类类类发发发发挥挥挥挥其其其其主主主主观观观观能能能能动动动动性性性性,对对对对家家家家养养养养动动动动植物进行的有目的性的选择作用。植物进行的有目的性的选择作用。植物进行的有目的性的选择作用。植物进行的有目的性的选择作用。作作作作 用:进化的方向由适应自然环境条件转向有利于为人类提用:进化的方向由适应自然环境条件转向有利于为人类提用:进化的方向由适应自然环境条件转向有利于为人
3、类提用:进化的方向由适应自然环境条件转向有利于为人类提供更多的畜产品。控制进化方向的是人的意愿。供更多的畜产品。控制进化方向的是人的意愿。供更多的畜产品。控制进化方向的是人的意愿。供更多的畜产品。控制进化方向的是人的意愿。第2页,讲稿共60张,创作于星期二人工选择和自然选择的差异人工选择和自然选择的差异1 1、针对维持群体均值而言、针对维持群体均值而言 自然选择是向心选择自然选择是向心选择自然选择是向心选择自然选择是向心选择 人工选择是离心选择人工选择是离心选择人工选择是离心选择人工选择是离心选择2 2、选择的目的与方向、选择的目的与方向 自然选择没有明确的目的性和方向性自然选择没有明确的目的
4、性和方向性自然选择没有明确的目的性和方向性自然选择没有明确的目的性和方向性 人工选择有明确方向性和目的性:选择目标人工选择有明确方向性和目的性:选择目标人工选择有明确方向性和目的性:选择目标人工选择有明确方向性和目的性:选择目标选择方案选择方案选择方案选择方案3 3、选择的过程、选择的过程 自然选择是一个漫长的过程,时间长,见效慢自然选择是一个漫长的过程,时间长,见效慢自然选择是一个漫长的过程,时间长,见效慢自然选择是一个漫长的过程,时间长,见效慢 人工选择的过程则相对较短,见效较快人工选择的过程则相对较短,见效较快人工选择的过程则相对较短,见效较快人工选择的过程则相对较短,见效较快第3页,讲
5、稿共60张,创作于星期二人工选择和自然选择间的关系人工选择和自然选择间的关系1 1 1 1、当当当当选选选选择择择择的的的的方方方方向向向向一一一一致致致致时时时时,自自自自然然然然选选选选择择择择能能能能加加加加快快快快人人人人工工工工选选选选择择择择的的的的进进进进程程程程,增强人工选择的效果。增强人工选择的效果。增强人工选择的效果。增强人工选择的效果。2 2 2 2、当当当当选选选选择择择择方方方方向向向向不不不不一一一一致致致致时时时时,人人人人工工工工选选选选择择择择会会会会受受受受到到到到自自自自然然然然选选选选择择择择的的的的制制制制约约约约或或或或影影影影响响响响。此此此此时时
6、时时,要要要要获获获获得得得得人人人人工工工工选选选选择择择择的的的的预预预预期期期期效效效效果果果果,就就就就必必必必须须须须加加加加强强强强或改善饲养管理条件来克服自然选择的作用。或改善饲养管理条件来克服自然选择的作用。或改善饲养管理条件来克服自然选择的作用。或改善饲养管理条件来克服自然选择的作用。高高高高产产产产对对对对家家家家畜畜畜畜适适适适应应应应自自自自然然然然环环环环境境境境条条条条件件件件往往往往往往往往是是是是有有有有害害害害的的的的,故故故故应应应应加加加加强强强强对对对对高高高高产产产产品品品品种的营养条件供应和环境条件控制。种的营养条件供应和环境条件控制。种的营养条件供
7、应和环境条件控制。种的营养条件供应和环境条件控制。3 3 3 3、当两种选择作用严重抵触时,人工选择就不会取得进展、当两种选择作用严重抵触时,人工选择就不会取得进展、当两种选择作用严重抵触时,人工选择就不会取得进展、当两种选择作用严重抵触时,人工选择就不会取得进展(品种退化)。(品种退化)。(品种退化)。(品种退化)。第4页,讲稿共60张,创作于星期二选择的实质选择的实质 打破了繁殖的随机性,打破了繁殖的随机性,定向地改变了群体中相关基因的频率。打破了自然状态条件下生物群体的打破了自然状态条件下生物群体的“哈代温哈代温伯格伯格”平衡平衡 ,改变了生物类型。第5页,讲稿共60张,创作于星期二改变
8、一个种群的步骤:改变一个种群的步骤:首先,创造或发现变异首先,创造或发现变异首先,创造或发现变异首先,创造或发现变异 方法:诱变或杂交方法:诱变或杂交方法:诱变或杂交方法:诱变或杂交其次,通过其次,通过选择选择的作用在群体中定向地扩散所需变的作用在群体中定向地扩散所需变异型基因,并逐步使之成为群体的主导类型。异型基因,并逐步使之成为群体的主导类型。方法:通过定向选择来增高理想基因的频率。方法:通过定向选择来增高理想基因的频率。方法:通过定向选择来增高理想基因的频率。方法:通过定向选择来增高理想基因的频率。有变异存在,才有新品种的产生,变异为育种提供素有变异存在,才有新品种的产生,变异为育种提供
9、素材,变异是育种的基础材,变异是育种的基础。第6页,讲稿共60张,创作于星期二选择的创造性作用选择的创造性作用 育育育育种种种种是是是是根根根根据据据据家家家家畜畜畜畜的的的的遗遗传传和和和和变变异异两两两两种种种种特特特特性性性性,通通通通过过过过选选择择和和和和繁繁育育两两两两种种种种手手手手段段段段来引导变异发展的方向而进行的工作。来引导变异发展的方向而进行的工作。来引导变异发展的方向而进行的工作。来引导变异发展的方向而进行的工作。理论基础理论基础理论基础理论基础选择的创造性作用选择的创造性作用选择的创造性作用选择的创造性作用 选选选选择择择择能能能能积积积积累累累累变变变变异异异异,决
10、决决决定定定定变变变变异异异异的的的的方方方方向向向向,产产产产生生生生新新新新类类类类型型型型个个个个体体体体,最最最最终终终终使使使使畜群结构畜群结构畜群结构畜群结构发生根本改变发生根本改变发生根本改变发生根本改变。选择的创造性作用在家畜育种中的体现选择的创造性作用在家畜育种中的体现选择的创造性作用在家畜育种中的体现选择的创造性作用在家畜育种中的体现1 1 1 1针对针对针对针对特定数量性状特定数量性状特定数量性状特定数量性状的系统选育可能育成新品种的系统选育可能育成新品种的系统选育可能育成新品种的系统选育可能育成新品种选择的重点数量性状(经济重要性)选择的重点数量性状(经济重要性)选择的
11、重点数量性状(经济重要性)选择的重点数量性状(经济重要性)2 2 2 2针对针对针对针对特定质量性状特定质量性状特定质量性状特定质量性状的系统选育也可能育成新品种的系统选育也可能育成新品种的系统选育也可能育成新品种的系统选育也可能育成新品种3 3 3 3选择选择选择选择有益突变有益突变有益突变有益突变也能培育新品种也能培育新品种也能培育新品种也能培育新品种第7页,讲稿共60张,创作于星期二第二节第二节 数量性状的选择反应数量性状的选择反应 数量性状数量性状(quantitative trait)quantitative trait)quantitative trait)quantitative
12、 trait)表型呈连续性分布,各变异类型间无明显区别,不能直接加表型呈连续性分布,各变异类型间无明显区别,不能直接加表型呈连续性分布,各变异类型间无明显区别,不能直接加表型呈连续性分布,各变异类型间无明显区别,不能直接加以描述,只能用数字来描绘其变异特性的性状。以描述,只能用数字来描绘其变异特性的性状。以描述,只能用数字来描绘其变异特性的性状。以描述,只能用数字来描绘其变异特性的性状。特点:特点:特点:特点:是可以度量的性状;是可以度量的性状;是可以度量的性状;是可以度量的性状;呈连续性变异;呈连续性变异;呈连续性变异;呈连续性变异;其表现容易受到环境因素的影响;其表现容易受到环境因素的影响
13、;其表现容易受到环境因素的影响;其表现容易受到环境因素的影响;控制数量性状的遗传基础是微效多基因系统;控制数量性状的遗传基础是微效多基因系统;控制数量性状的遗传基础是微效多基因系统;控制数量性状的遗传基础是微效多基因系统;多呈正态分布。多呈正态分布。多呈正态分布。多呈正态分布。第8页,讲稿共60张,创作于星期二对数量性状进行选择的特点对数量性状进行选择的特点数量性状一般受数量性状一般受数量性状一般受数量性状一般受微效多基因微效多基因控制,基因型相对比较复杂,控制,基因型相对比较复杂,控制,基因型相对比较复杂,控制,基因型相对比较复杂,难以进行针对某一基因的选择。难以进行针对某一基因的选择。难以
14、进行针对某一基因的选择。难以进行针对某一基因的选择。对数量性状的选择必须应用对数量性状的选择必须应用对数量性状的选择必须应用对数量性状的选择必须应用生物统计学生物统计学和和和和数量遗传学数量遗传学原原原原理,从性状的理,从性状的理,从性状的理,从性状的表型值表型值中剔除中剔除中剔除中剔除环境效应环境效应的影响,而根据或的影响,而根据或的影响,而根据或的影响,而根据或接近根据多数基因的接近根据多数基因的接近根据多数基因的接近根据多数基因的加性效应加性效应育种值育种值来进行选择。来进行选择。来进行选择。来进行选择。第9页,讲稿共60张,创作于星期二一、选择反应与选择差194019401940194
15、0年:年:年:年:J.L.LushJ.L.LushJ.L.LushJ.L.Lush根据不同的数量性状中,子女的表型值对双亲平均根据不同的数量性状中,子女的表型值对双亲平均根据不同的数量性状中,子女的表型值对双亲平均根据不同的数量性状中,子女的表型值对双亲平均表型值的表型值的表型值的表型值的回归系数回归系数不同,提出了不同,提出了不同,提出了不同,提出了遗传率遗传率这个概念。子女值对双亲均值的这个概念。子女值对双亲均值的这个概念。子女值对双亲均值的这个概念。子女值对双亲均值的回归系数就是该性状的遗传率。回归系数就是该性状的遗传率。回归系数就是该性状的遗传率。回归系数就是该性状的遗传率。回归方程为
16、:回归方程为:回归方程为:回归方程为:是子女表型值的离均差,表示因选择使选留个体的子女平均表型是子女表型值的离均差,表示因选择使选留个体的子女平均表型是子女表型值的离均差,表示因选择使选留个体的子女平均表型是子女表型值的离均差,表示因选择使选留个体的子女平均表型值高于原始群体均值的部分。这种因选择而在下一代产生的反应称为值高于原始群体均值的部分。这种因选择而在下一代产生的反应称为值高于原始群体均值的部分。这种因选择而在下一代产生的反应称为值高于原始群体均值的部分。这种因选择而在下一代产生的反应称为选选择反应择反应(R R R R)。)。)。)。是双亲表型均值的离均差,表示由于选择使选留个体的平
17、均是双亲表型均值的离均差,表示由于选择使选留个体的平均是双亲表型均值的离均差,表示由于选择使选留个体的平均是双亲表型均值的离均差,表示由于选择使选留个体的平均表型值高于原始群体均值的部分,称为表型值高于原始群体均值的部分,称为表型值高于原始群体均值的部分,称为表型值高于原始群体均值的部分,称为选择差选择差(S S S S)。)。)。)。第10页,讲稿共60张,创作于星期二上式可演化为:上式可演化为:RSh2 选择反应又称为选择反应又称为选择反应又称为选择反应又称为一代选择进展一代选择进展一代选择进展一代选择进展。选择效果的衡量标准是选择反应(选择效果的衡量标准是选择反应(选择效果的衡量标准是选
18、择反应(选择效果的衡量标准是选择反应(R R R R)的大小。所以影)的大小。所以影)的大小。所以影)的大小。所以影响选择效果的两个基本因素就是性状的响选择效果的两个基本因素就是性状的响选择效果的两个基本因素就是性状的响选择效果的两个基本因素就是性状的遗传力遗传力(h h h h2 2 2 2)与与与与选择差选择差(S S S S)。)。)。)。影响这两个因素的其他因素都会影响选择效果。影响这两个因素的其他因素都会影响选择效果。如:世如:世如:世如:世代间隔、性状间的相关、一次选择性状的数目、近交以代间隔、性状间的相关、一次选择性状的数目、近交以代间隔、性状间的相关、一次选择性状的数目、近交以
19、代间隔、性状间的相关、一次选择性状的数目、近交以及遗传与环境的互作等。及遗传与环境的互作等。及遗传与环境的互作等。及遗传与环境的互作等。第11页,讲稿共60张,创作于星期二第12页,讲稿共60张,创作于星期二遗传进展遗传进展(selection progressselection progressselection progressselection progress):选育群体平均每年所):选育群体平均每年所):选育群体平均每年所):选育群体平均每年所获得的选择反应。即选择反应除以平均获得的选择反应。即选择反应除以平均获得的选择反应。即选择反应除以平均获得的选择反应。即选择反应除以平均世代间
20、隔世代间隔。世代间隔:指每繁殖一代所需的年数,或者说是用子女出世代间隔:指每繁殖一代所需的年数,或者说是用子女出世代间隔:指每繁殖一代所需的年数,或者说是用子女出世代间隔:指每繁殖一代所需的年数,或者说是用子女出生时父母的平均年龄来表示。生时父母的平均年龄来表示。生时父母的平均年龄来表示。生时父母的平均年龄来表示。第13页,讲稿共60张,创作于星期二 选择强度:选择强度:不同性状间由于度量单位和标准差不同,选不同性状间由于度量单位和标准差不同,选不同性状间由于度量单位和标准差不同,选不同性状间由于度量单位和标准差不同,选择差之间不能相互比较。为统一标准,都除以各自的标择差之间不能相互比较。为统
21、一标准,都除以各自的标择差之间不能相互比较。为统一标准,都除以各自的标择差之间不能相互比较。为统一标准,都除以各自的标准差,使之标准化。这种标准化的选择差称为准差,使之标准化。这种标准化的选择差称为准差,使之标准化。这种标准化的选择差称为准差,使之标准化。这种标准化的选择差称为选择强度选择强度选择强度选择强度(i i i i)。)。)。)。其公式为:其公式为:其公式为:其公式为:;所以所以所以所以 又:又:又:又:故故故故选择反应选择反应的公式可转化为:的公式可转化为:的公式可转化为:的公式可转化为:第14页,讲稿共60张,创作于星期二二、影响选择反应与改良速度的因素二、影响选择反应与改良速度
22、的因素根据根据根据根据 ,1 1 1 1、性状的遗传力、性状的遗传力、性状的遗传力、性状的遗传力2 2 2 2、选择强度、选择强度、选择强度、选择强度3 3 3 3、性状的表型标准差、性状的表型标准差、性状的表型标准差、性状的表型标准差4 4 4 4、世代间隔、世代间隔、世代间隔、世代间隔第15页,讲稿共60张,创作于星期二(一)性状的遗传力1、直接提高选择反应。2、遗传力高,说明表型变异中来源于遗传变异的组分越高,表型选择的准确性越大,从而提高选择效果。第16页,讲稿共60张,创作于星期二(二)选择强度(二)选择强度选择强度是不受性状影响的通用参数选择强度是不受性状影响的通用参数选择强度是不
23、受性状影响的通用参数选择强度是不受性状影响的通用参数选择强度选择强度i i与与与与留种率留种率间存在直接对应关系间存在直接对应关系间存在直接对应关系间存在直接对应关系可用下面的公式估计:可用下面的公式估计:可用下面的公式估计:可用下面的公式估计:育种中的实际选择分布图P=性状表型值;=被选中种畜的表型值平均数;=群体中经性能测定动物表型值平均数;阴影部分=被选中种畜的分额p,Z为处纵高第17页,讲稿共60张,创作于星期二留种率:留种率:是指留种个体数与测定个体数之比(留种数是指留种个体数与测定个体数之比(留种数是指留种个体数与测定个体数之比(留种数是指留种个体数与测定个体数之比(留种数/测定个
24、测定个测定个测定个体数)体数)体数)体数)100100100100。在性状表型值呈在性状表型值呈在性状表型值呈在性状表型值呈正态分布正态分布正态分布正态分布的情况下,留种率的大小决的情况下,留种率的大小决的情况下,留种率的大小决的情况下,留种率的大小决定定定定选择差选择差选择差选择差的大小。即留种的家畜越多,选择差越小。的大小。即留种的家畜越多,选择差越小。的大小。即留种的家畜越多,选择差越小。的大小。即留种的家畜越多,选择差越小。第18页,讲稿共60张,创作于星期二第19页,讲稿共60张,创作于星期二第20页,讲稿共60张,创作于星期二第21页,讲稿共60张,创作于星期二(三)性状的表型标准
25、差第22页,讲稿共60张,创作于星期二 选选选选择择择择极极极极限限限限:对对对对一一一一个个个个群群群群体体体体实实实实行行行行长长长长期期期期的的的的闭闭闭闭锁锁锁锁选选选选择择择择,随随随随着着着着选选选选择择择择的的的的进进进进行行行行,有有有有利利利利基基基基因因因因的的的的频频频频率率率率不不不不断断断断提提提提高高高高,直直直直至至至至固固固固定定定定。此此此此时时时时,群群群群体体体体内内内内基基基基因因因因趋趋趋趋于于于于一一一一致致致致,没没没没有有有有可可可可利利利利用用用用的的的的遗遗遗遗传传传传变变变变异异异异产产产产生生生生,则则则则选选选选择择择择不不不不再再再再
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