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1、动物育种学课件-第6个体遗传评定之选择指数法2Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望生产性能测定遗传评定选种选配1432Generation2生产性能测定表型测定结果遗 传 评 定育种值估计育种值估计获得优良后代选择优秀种畜选配畜禽遗传改良的方法3育种工作的重要任务之一个体祖先同胞后裔育种值估计育种值估计选 种Genetic EvaluationGenetic Evaluation信息信息4第二节 单性状育种值估计5一、单项资料信息估计单性状育种值二、多项资料信息估计单性状
2、育种值育种值估计常用的资料信息来源6育种值估计常用的资料信息来源资料信息来源：个体、祖先、同胞、后裔7主要包括四个方面：育种值估计常用的资料信息来源v个体本身记录v祖先的记录v同胞的记录v后裔的记录个体个体性状表性状表型值型值育种值育种值8个体育种值(A)与各种资料来源(P)的关系AAsAdP9通径：表示变量间因果关系的线（单箭头）v通径线上的数值表明关系的程度eg.1. As与A 之间有0.5的值，说明个体育种值的遗传基础有二分之一源自父亲个体育种值与各种资料来源的关系个体育种值与各种资料来源的关系10eg.2. A与P间通径线上的h，表明每一个性状P中有一部分是由于A所致v其大小为该性状遗
3、传力的平方根个体育种值与各种资料来源的关系个体育种值与各种资料来源的关系11AAoP通过性能测定获得通过性能测定获得P通过通过P估计估计APo12一、单项资料估计单性状育种值(6-3) 建立育种值对表型值的回归方程:13一、单项资料估计单性状育种值个体的估计育种值（EBV）个体育种值对信息表型值的回归系数用于育种值估计的信息表型值与该信息来源处于相同条件的群体均值(6-3)关键14一、单项资料估计单性状育种值bAP的计算公式(6-4)：个体育种值与信息表型值的协方差信息表型值方差15一、单项资料估计单性状育种值信息表型值剖分为决定该表型值的育种值和剩余值:一般地，假设育种值与剩余值的协方差为0
4、，即:因此:16一、单项资料估计单性状育种值提供信息的亲属个体与被估个体间的亲缘相关系数性状的加性遗传方差17一、单项资料估计单性状育种值bAP的计算公式(6-4)：个体育种值与信息表型值的协方差信息表型值方差18一、单项资料估计单性状育种值1、个体本身单次度量表型值2、个体本身多次度量均值3、多个同类亲属单次度量均值4、多个同类亲属多次度量均值 （作为多项资料来源处理）与信息资料形式有关。常用的信息资料形式有四种：信息来源度量次数19一、单项资料估计单性状育种值个体本身的度量次数或同类亲属个体数性状单次度量的表型方差多个表型值间的相关。一个个体多次度量时， ；多个同类个体单次度量时，提供信息
5、的同类个体间的亲缘系数提供信息的同类个体间的亲缘系数（由P39公式2-14 得 ）20一、单项资料估计单性状育种值将上式代入6-4 ，可得：（6-5）（6-3）21不同信息估计单性状育种值的bAP表123422举例举例：一头母牛第一胎校正305天产奶量为6800kg，其所在牛群当年第一胎母牛平均校正305天产奶量为6400kg。已知产奶量的遗传力h20.25，求该母牛的估计育种值。 解：将各数据代入公式6-3：23一、单项资料估计单性状育种值即：将bAP及信息表型值代入公式6-3，得到Aeg. 个体本身一次记录估计育种值（6-3）24育种值估准确度育种值估准确度的衡量指标衡量指标：估计育种值
6、与真实育种值 A 间的相关系数相关系数（6-6）估计育种值的准确度取决于：被估个体与提供信息个体间的亲缘关系（rA）、性状的遗传力(h2)、可利用的信息数量(n)等一、单项资料估计单性状育种值25不同信息来源估计育种值的特点不同信息来源估计育种值的特点一、个体本身信息也称个体测定，利用个体本身信息估计育种值包括单次度量值、多次度量值两种情况单次度量值：加权系数即性状遗传力一个群体内，个体育种值大小顺序与个体表型值大小一致26一、个体本身信息多次度量值：提高了育种值估计的准确度。消除部分特殊环境效应对个体的影响bAP取决于度量次数k和性状重复力re： k越多，bAP相对越大； re越高，单次度量
7、值的代表性越强，多次度量提高的效率变低不同信息来源估计育种值的特点最最宜宜度度量量次次数数27一、个体本身信息估计育种值特点v育种值估计准确度直接取决于性状遗传力大小v高遗传力性状通常采用个体测定v非限性性状应充分利用这一信息：eg.体重等不同信息来源估计育种值的特点28二、系谱信息也称系谱测定，包括父母及祖先的表型信息主要利用父母的信息，然后是祖父母更远的祖先提供信息价值有限，一般少用单亲信息的bAP只有个体本身信息的一半，rA=0.5不同信息来源估计育种值的特点29二、系谱信息利用双亲一次度量均值估计育种值时， bAP等于遗传力不同信息来源估计育种值的特点30二、系谱信息估计育种值特点v
8、早期选择：个体性状未表现之前个体出生前，根据系谱记录的亲本成绩预测后代育种值个体出生后，亲本信息作为个体选择的辅助信息，提高育种值估计的准确度不同信息来源估计育种值的特点31三、同胞信息v亦称同胞测定，包括全同胞信息和半同胞信息v全同胞：同父同母的子女间，无近交情况时亲缘系数rA*为0.5。v半同胞：同父异母或同母异父的子女间，无近交情况时rA*为0.25。不同信息来源估计育种值的特点猪、鸡猪、鸡牛、羊牛、羊32三、同胞信息bAP中分子和分母的亲缘系数含义不同v分子： rA 表示提供信息的个体与被估个体间的亲缘系数。全同胞为0.5，半同胞为0.25v分母： rA* 表示提供信息的个体间的亲缘系
9、数。全同胞为0.5，半同胞为0.25不同信息来源估计育种值的特点331234不同信息估计单性状育种值的bAP表34三、同胞信息估计育种值特点v同胞数目较多，可由此提高育种值估计的准确度v性状度量需屠宰后才能得到（如眼肌面积）v限性性状选择（产奶量）、阈性状选择（产犊数）不同信息来源估计育种值的特点35四、后裔信息亦称后裔测定，包括半同胞子女和全同胞子女育种值估计的目的：使后代获得最大的遗传进展个体的后代性能是评价该个体种用价值高低的最可靠标准不同信息来源估计育种值的特点36四、后裔信息v全同胞子女：同父同母的子女间，无近交情况时亲缘系数rA*为0.5v半同胞子女：同父异母的子女间，无近交情况时
10、亲缘系数rA*为0.25v半同胞子女：bAP中分子、分母的亲缘系数不同不同信息来源估计育种值的特点371234不同信息估计单性状育种值的bAP表38四、后裔信息估计育种值特点：育种值估计准确度高延长了世代间隔主要针对影响较大且不能进行个体测定的种畜奶牛种公牛的选择不同信息来源估计育种值的特点39四、后裔信息后裔测定注意事项：F保证一定的测定数量F消除与配母畜效应的影响：随机交配、统计学方法F控制后裔所处的环境：不同种公畜的比较，应在相同或尽可能相似的环境条件下饲养它们的女儿不同信息来源估计育种值的特点40小 结个体祖先同胞后裔育种值估计育种值估计选 种Genetic EvaluationGen
11、etic Evaluation信息信息利用各种可利用的表型信息和特定的统计学方统计学方法法，将加性遗传效应从表型值中剖分出来P = A R41一、单项资料估计单性状育种值举 例42表6-2 2头种公羊及其亲属的剪毛量（kg）记录（P151） 公羊号本身 父亲 母亲 祖父 祖母外祖父外祖母半同胞兄妹半同胞子女n均值n均值9-781 8.213.65.610.47.610.74.31165.73156.089-752 7.414.57.36.06.88.74.6755.61155.54（道良佐，1989）假设它们来自同一群体，该群体剪毛量均值为5.0kg，剪毛量的遗传力h20.2。根据不同信息估计
12、2头种公羊剪毛量性状的育种值 计算回归系数计算回归系数bAP431、根据个体本身记录 9-781号公羊的估计育种值和估计准确度分别是：一、单项资料估计单性状育种值举例9-752号公羊：44一、单项资料估计单性状育种值举例2、根据半同胞兄妹记录 9-781号公羊：45一、单项资料估计单性状育种值举例2、根据半同胞兄妹记录 9- 752号公羊：半同胞数目少，估计准确度降低46一、单项资料估计单性状育种值举例3、根据半同胞子女记录 9-781号公羊：多个半同胞子女信息估计育种值时，分子与分母的亲缘相关系数取值不同47一、单项资料估计单性状育种值举例3、根据半同胞子女记录 9-752号公羊：48例6-
13、1表明：不同信息估计育种值的准确度不同： 子女（0.664） 同胞（0.464） 个体（0.447）双亲均值（0.316） 父亲或母亲（0.226）单项信息估计育种值的准确度有限提高选种准确度的措施：充分利用所有有关的信息进行育种值估计一、单项资料估计单性状育种值举例49作 业：1、有如下信息资料，分别计算个体育种值估计的回归系数和准确度1）个体本身5次表型记录，h20.25，r0.62）500个半同胞的单次记录， h20.253）500个半同胞后裔的单次记录， h20.2550一、单项资料估计单性状育种值二、二、多项资料多项资料估计估计单性状单性状育种值育种值复合育种值复合育种值51二、多项
14、资料估计单性状育种值利用单项信息估计育种值的准确度有限利用多项信息合并估计育种值的准确度较高本本 身身女女 儿儿双双 亲亲半同胞半同胞（盛志廉，陈耀生，（盛志廉，陈耀生，1999）52主要包括四个方面：主要包括四个方面：育种值估计常用的资料信息来源v个体个体本身记录本身记录v祖先祖先的记录的记录v同胞同胞的记录的记录v后裔后裔的记录的记录个体个体多项信息多项信息资料资料育种值育种值多元回归多元回归矩矩 阵阵531、纯量（scalars）：）：单个数值，通常用单个数值，通常用小写斜小写斜体体字母表示。如字母表示。如 p0.3、n15 等等2、矩阵（matrix）：）：由一组元素按一定顺序（行由一
15、组元素按一定顺序（行或列）构成。或列）构成。元素元素可以是纯量、数学表达式或矩可以是纯量、数学表达式或矩阵。通常用阵。通常用大写粗体大写粗体字母表示。如字母表示。如 A2 3行 列线性代数相关知识：回回 忆忆543、向量（vector）：）：矩阵的一种，指包括一行矩阵的一种，指包括一行（行向量）或一列（列向量）元素的矩阵（行向量）或一列（列向量）元素的矩阵线性代数相关知识：v一般地，向量指列向量，用一般地，向量指列向量，用小写粗体小写粗体字母表示字母表示v a为列向量为列向量、 a为行向量为行向量va a 纯量纯量a是是a的的转置矩阵转置矩阵55线性代数相关知识：4、矩阵的乘法计算、矩阵的乘法
16、计算举 例：两矩阵两矩阵A、B可乘的条件可乘的条件：A的列数B的行数56即：57线性代数相关知识：4、逆矩阵矩阵A的逆矩阵58二、多项资料估计单性状育种值59复合育种值：同时利用同时利用多项亲属信息多项亲属信息进行的进行的育种值估计育种值估计二、多项资料估计单性状育种值P1P2Pn多元线性回归多元线性回归b1 、 b2 bn 60多项信息合并估计育种值的多项信息合并估计育种值的多元回归方程多元回归方程2种信息合并估计育种值种信息合并估计育种值矩阵形式矩阵形式回归系数是回归系数是计算关键计算关键61计算回归系数的正规方程组：复合育种值的计算步骤计算步骤62V：信息表型值间的信息表型值间的方差协方
17、差矩阵方差协方差矩阵b：偏回归系数向量偏回归系数向量c： 被估个体被估个体育种值育种值与与信息表型值信息表型值间的协方差向量间的协方差向量r：被估个体与信息来源的亲缘系数向量被估个体与信息来源的亲缘系数向量(6-9)63各信息表型值的各信息表型值的方差方差、信息表型值间的信息表型值间的协方差协方差被估个体被估个体育种值育种值与与信息表型值间信息表型值间的的协方差，称右手项协方差，称右手项、正规方程组 对应于 ：64复合育种值的计算步骤计算步骤65二、多项资料估计单性状育种值举例例1：拟估计拟估计1号青年公牛的复合育种值号青年公牛的复合育种值 可供使用的信息资料记录： 母亲母亲的产奶记录的产奶记
18、录P1 =7020kg，对应的均值为对应的均值为6500kg 祖母祖母的产奶记录的产奶记录P2 =8050kg，对应的均值为对应的均值为6450kg 有关的遗传参数已知：有关的遗传参数已知：假设母亲和祖母来自同一群体，且无亲缘关系假设母亲和祖母来自同一群体，且无亲缘关系性状性状Ph产奶量产奶量600kg0.2566据已知条件，有：据已知条件，有：二、多项资料估计单性状育种值举例解：先求矩阵解：先求矩阵V、c, ,以计算偏回归系数以计算偏回归系数 : :信息个体间的亲缘系数被估个体与信息来源间的亲缘系数67根据根据 ，可得：，可得：68例例2 2：设同群牛中设同群牛中2号青年公牛也参加遗传评定，
19、号青年公牛也参加遗传评定，此公牛可利用的资料是此公牛可利用的资料是母亲母亲及及外祖母外祖母的记录的记录个体个体母亲母亲外祖母外祖母0.50.5P1P2二者有亲缘关系V中的协方差不再为0母亲与外祖母的亲缘系数母亲与外祖母的亲缘系数69二、多项资料估计单性状育种值举例则回归系数向量为：70二、多项资料估计单性状育种值假设2号青年公牛母亲和外祖母的产奶量表型值分别与1号公牛的母亲和祖母的成绩一致，则其复合育种值估计为：比较第一头公牛和第二头公牛的育种值：71二、多项资料估计单性状育种值2号公牛将1号公牛的祖母信息换成外祖母的信息（其它条件不变），结果使偏回归系数值变小，估计的育种值降低2母亲母亲外祖
20、母外祖母0.50.5P1P21母亲母亲祖母祖母0.50.50.5P1P2原 因？72二、多项资料估计单性状育种值 解 释： 2号号公牛的信息资料间有亲缘关系（母亲与外祖母）公牛的信息资料间有亲缘关系（母亲与外祖母） 两资料为公牛提供的信息有一部分重复两资料为公牛提供的信息有一部分重复 总的信息量变小总的信息量变小 1号号公牛除母亲外，还有来自父亲的信息（祖母）公牛除母亲外，还有来自父亲的信息（祖母） 总的信息量大总的信息量大73复合育种值估计小结复合育种值的估计公式正规方程组正规方程组的矩阵形式回归系数计算式性状表型值74复合育种值的计算步骤计算步骤75复合育种值估计的准确度准确度的衡量指标：估计育种值与真实育种估计育种值与真实育种值间的相关系数值间的相关系数b：偏回归系数向量偏回归系数向量r：被估个体与信息来源的亲缘系数向量被估个体与信息来源的亲缘系数向量76复合育种值估计的准确度举例：以例以例1、例、例2中的中的1号、号、2号公牛作比较号公牛作比较2号公牛估计育种值时，由于使用的信息有重复，导致估计的准确度降低77提高复合育种值估计准确度的方法： 使用尽可能多的信息资料使用尽可能多的信息资料 被估个体与信息来源个体的亲缘关系越近越好被估个体与信息来源个体的亲缘关系越近越好78
