61个体遗传评定.pptx

2024/4/3 周三1第六章个体遗传评定个体遗传评定Genetic Evaluation2024/4/3 周三2如何提高畜群的遗传进展2024/4/3 周三3生产性能测定表型测定结果遗 传 评 定估计育种值估计育种值获得优良后代选择优秀种畜选配畜群遗传改良的方法2024/4/3 周三4第一节 遗传评定概述第二节 单性状育种值估计第三节 多性状综合遗传评定个体遗传评定2024/4/3 周三5一、遗传评定一、遗传评定二、育种值相关概念三、育种值估计方法概述第一节 遗传评定概述与育种值的关系2024/4/3 周三6一、遗传评定一、遗传评定遗传评定是畜禽育种工作的中心任务中心任务遗传价值越高的个体种用价值越高遗传价值越高的个体种用价值越高遗传评定遗传评定（genetic evaluation）：评估畜：评估畜禽禽遗传价值的高低遗传价值的高低，以此作为衡量指标，以此作为衡量指标来选择优秀的个体作为种畜来选择优秀的个体作为种畜（seedstock）判断个体的遗传价值2024/4/3 周三7种用价值高低通常用育种值（breeding value）大小衡量育种值：指一个个体作为亲本（种畜）的价值。即，育种值是衡量个体遗传价值高低的指标育种值不能被直接观测，只能根据表型信息进行估计（信息信息：各种来源的表型测定记录）一、遗传评定一、遗传评定 估计育种值的目的：预测个体的遗传价值预测个体的遗传价值（genetic prediction），选择遗传价值高的个体作为亲本，使其后代生产性能获得较大改进2024/4/3 周三8育种工作的重要任务之一个体祖先同胞后裔估计育种值估计育种值选 种一、遗传评定一、遗传评定信息信息2024/4/3 周三9遗 传 评 定：育种值应用角度育种值估计：统计学方法角度选 种：育种措施角度遗传评定的遗传评定的实质内容实质内容即即育种值估计育种值估计一、遗传评定一、遗传评定选择种畜遗传预测遗传预测（genetic prediction）2024/4/3 周三10一、遗传评定二、育种值相关概念二、育种值相关概念三、育种值估计方法概述第一节 遗传评定概述2024/4/3 周三11二、育种值相关概念二、育种值相关概念育种值育种值估计育种值估计育种值估计传递力估计传递力相对育种值相对育种值个体育种值个体育种值复合育种值复合育种值综合育种值综合育种值2024/4/3 周三12育种值在影响性状表型的三种遗传效应，即加性效应加性效应（A）、显性效应（D）和上位效应（I）中，只有加性效应能够稳定遗传给后代二、育种值相关概念二、育种值相关概念加性效应值：控制一个数量性状的所有基因座上基因的加性效应（独立的基因效应）总和育种值：个体的加性效应值也称育种值。加性效应值高低反映了个体在育种上的贡献大小2024/4/3 周三13表型值（P）遗传效应（G）环境效应（E）加性效应（加性效应（A）系统环境效应（Es）显性效应（D）随机环境效应（ER）上位效应（I）A：独立的基因效应（加性效应），其效应可以累加、可以遗传D等位基因间的互作效应；I 非等位基因间的互作效应：不独立的基因效应（非加性效应），其遗传效应不可累加、不可遗传 表型值的剖分二、育种值相关概念二、育种值相关概念2024/4/3 周三14二、育种值相关概念二、育种值相关概念M N假设控制某一性状的座位（loci）共有2个，M、N座位各有2个等位基因，其独立的基因效应分别是1、2、3、4。该性状的育种值A为：A独立的基因效应之和独立的基因效应之和 1+2+3+4 加性效应之和加性效应之和遗传效应遗传效应A、D、I的解释：的解释：M N等位基因间的互作效应 D非等位基因间的互作效应 I不可遗传可以遗可以遗传传2024/4/3 周三15二、育种值相关概念二、育种值相关概念举 例：假设一个性状受5个座位（loci）控制，每个座位各有2个等位基因，则共有10个基因。假设10个基因的独立基因型值分别为+3.0、-0.6、+0.2、+4.2、-1.4、-2.3、+0.4、-0.1、+0.9、+1.5。求个体该性状的育种值（加性效应值）？A=3.0+(-0.6)+0.2+4.2+(-1.4)+(-2.3)+0.4+(-0.1)+0.9+1.5=+5.82024/4/3 周三16估计育种值（estimated breeding value,EBV）：）：育种值无法直接测量，只能通过一定育种值无法直接测量，只能通过一定的统计学方法，利用表型信息加以估计，该估计的统计学方法，利用表型信息加以估计，该估计值称为估计育种值值称为估计育种值二、育种值相关概念二、育种值相关概念A0.50.5AsAd 估计传递力（estimated transmitting ability,ETA）：）：是个体育种值的一半，是个体育种值的一半，ETA=EBV/2。一个亲本只有一半的基因一个亲本只有一半的基因遗传给下一代，对数量性状而言，个体遗传给下一代，对数量性状而言，个体育种值只有一半传递到下一代育种值只有一半传递到下一代2024/4/3 周三17相对育种值（relative breeding value,RBV）定义：个体育种值与所在群体表型均值的：个体育种值与所在群体表型均值的百分比，是没有单位的相对值形式百分比，是没有单位的相对值形式目的：比较不同环境的个体：比较不同环境的个体二、育种值相关概念二、育种值相关概念2024/4/3 周三18单项资料估计的个体育种值：利用：利用某一类某一类亲属亲属（包括个体本身）的表型信息进行的（包括个体本身）的表型信息进行的育种值估计育种值估计多项资料估计的个体复合育种值：同时利同时利用用多类亲属多类亲属（个体、祖先、同胞、后裔）（个体、祖先、同胞、后裔）的表型信息进行的育种值估计的表型信息进行的育种值估计C将个体育种值和复合育种值将个体育种值和复合育种值统称为统称为个体育个体育种值种值：针对：针对单性状单性状选择选择二、育种值相关概念二、育种值相关概念2024/4/3 周三19综合育种值（total breeding value,TBV）:定义：考虑不同性状在育种和经济上的重要性不：考虑不同性状在育种和经济上的重要性不同，给予不同性状育种值对应的同，给予不同性状育种值对应的经济加权值经济加权值（economic weight，w），），综合成的一个以货综合成的一个以货币为单位的指数。也称综合选择指数币为单位的指数。也称综合选择指数针对针对多性状多性状选择：例如产蛋数、蛋重选择：例如产蛋数、蛋重二、育种值相关概念二、育种值相关概念2024/4/3 周三20二、育种值相关概念二、育种值相关概念小结小结育种值估计育种值估计传递力估计值估计育种值的一半个体育种值复合育种值个体育种值综合育种值单信息多信息单性状多性状2024/4/3 周三21一、遗传评定二、育种值相关概念三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述第一节 遗传评定概述2024/4/3 周三22三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述估计育种值是选择种用畜禽的主要依据，育种估计育种值是选择种用畜禽的主要依据，育种值估计的精确与否影响着畜禽育种效果的好坏值估计的精确与否影响着畜禽育种效果的好坏育种值估计方法在不断改进和发展，主要包括：育种值估计方法在不断改进和发展，主要包括：F选择指数法（selection index，I）F最佳线性无偏预测法（best linear unbiased prediction，BLUP）F标记辅助BLUP法（marker-assisted BLUP,MBLUP）等等2024/4/3 周三23选择指数法1931年由Lush和Wright从植物育种中引入选择指数理论，并由Hazel于1943年应用到动物育种中育种值估计的初级阶段目前国内一些小型农场还在使用三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述2024/4/3 周三24估计育种值估计育种值估计传递力估计传递力相对育种值相对育种值个体育种值个体育种值复合育种值复合育种值综合育种值综合育种值选择指数法三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述选择指数法：选择指数法：BLUP估计法之前所有传统育种值估计方法的统称（I）把把 I 称为选择指数的原因：称为选择指数的原因：I 反应的是一组数据的相对排列顺序，虽不是育种值本身，但与育种值A有较大相关，I 的排列顺序反映了A 的排列顺序2024/4/3 周三25三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述选择指数法在应用中受到许多因素制约：表型观测值来自同一总体：待估种畜及信息来源个体必须处于同一环境 有事先估计好的遗传参数 使用矫正过的观测值：剔除系统环境效应 选择指数法可为育种值提供最佳线性预测（BLP）2024/4/3 周三26BLUP法1949年，Henderson提出处理不均衡资料的混合模型方程组（mixed model equation）方法1966年将该法应用于动物育种值估计中，形成了BLUP方法BLUP法将选择指数法和最小二乘估计方法有机结合起来三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述LS(least square):其估计值为BLUE(best linear unbiased estimation)2024/4/3 周三27BLUP法法BLUP法在同一个混合模型方程组中，既估计出固定的环境效应和遗传效应，又预测出随机的遗传效应（育种值）BLUP法获得的个体育种值具有最佳线性无偏性最佳线性无偏性：具有估计值方差最小、估计值无偏、可消除因选择和淘汰等原因造成的偏差等特性，精确性较高BLUP法是目前世界上主要的育种值估计方法 三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述2024/4/3 周三28三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述BLUP法在应用中受到的制约因素：收集表型信息花时较长，遗传评定结果滞后于育种需求 表型信息易受环境影响，遗传评定的准确性有限2024/4/3 周三29MBLUP法v二十世纪九十年代以来，随着分子生物学技术的快速发展，涌现了大量分子遗传标记v将分子遗传标记提供的信息引入到BLUP方法中，形成标记辅助BLUP（MBLUP）方法vMBLUP法将表型信息和分子遗传标记信息有机结合起来，从分子水平对产生个体间表型差异的原因进行精细剖分三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述2024/4/3 周三30MBLUP法分子遗传标记优点：多态性丰富、检测效率高，且不受年龄、性别限制等MBLUP法改善和提高了畜禽遗传评定的效率和准确性尤其是对限性性状、低遗传力性状及难以度量性状的遗传评定上具有较大优势 三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述2024/4/3 周三31三、育种值估计方法概述三、育种值估计方法概述选择指数法BLUP法法MBLUP法育种值估计的初级初级阶段目前广为应用广为应用的育种值估计方法未来未来的育种值估计方法数量遗传学分子遗传学分子数量遗传学