個體遺傳評定之選擇指數(shù)法ppt課件

1、遺傳評定概述單性狀育種值估計多性狀綜合遺傳評定消費性能測定遺傳評定選種選配1432Generation消費性能測定表型測定結(jié)果遺 傳 評 定育種值估計育種值估計獲得優(yōu)良后代選擇優(yōu)秀種畜選配畜禽遺傳改良的方法育種任務(wù)的重要義務(wù)之一個體祖先同胞后裔育種值估計育種值估計選 種信息信息第二節(jié) 單性狀育種值估計一、單項資料信息估計單性狀育種值二、多項資料信息估計單性狀育種值育種值估計常用的資料信息來源育種值估計常用的資料信息來源資料信息來源：個體、祖先、同胞、后裔主要包括四個方面：育種值估計常用的資料信息來源v個體本身記錄v祖先的記錄v同胞的記錄v后裔的記錄個體個體性狀性狀表型表型值值育種值育種值個體育

2、種值(A)與各種資料來源(P)的關(guān)系A(chǔ)AsAdP通徑：表示變量間因果關(guān)系的線單箭頭通徑線上的數(shù)值闡明關(guān)系的程度eg.1. As與A 之間有0.5的值，闡明個體育種值的遺傳根底有二分之一源自父親個體育種值與各種資料來源的關(guān)系個體育種值與各種資料來源的關(guān)系eg.2. A與P間通徑線上的h，闡明每一個性狀P中有一部分是由于A所致其大小為該性狀遺傳力的平方根個體育種值與各種資料來源的關(guān)系個體育種值與各種資料來源的關(guān)系A(chǔ)AoP經(jīng)過性能測定獲得經(jīng)過性能測定獲得P經(jīng)過經(jīng)過P估計估計APo一、單項資料估計單性狀育種值NoImage)*(PPbAEBVIAP(6-3) 建立育種值對表型值的回歸方程:一、單項資料

3、估計單性狀育種值)*(PPbAEBVAPAAPb*PP個體的估計育種值EBV個體育種值對信息表型值的回歸系數(shù)用于育種值估計的信息表型值與該信息來源處于一樣條件的群體均值(6-3)關(guān)鍵一、單項資料估計單性狀育種值2*),(pAPPACovbbAP的計算公式(6-4)：個體育種值與信息表型值的協(xié)方差信息表型值方差*),(PACov2*p一、單項資料估計單性狀育種值信息表型值剖分為決議該表型值的育種值和剩余值:*RAP0*),(RACov普通地，假設(shè)育種值與剩余值的協(xié)方差為0，即:2*),(*)*,(*),(AArAACovRAACovPACov因此:*),(AAAAAACovr一、單項資料估計單性

4、狀育種值2*),(AArPACovAr2A提供信息的親屬個體與被估個體間的親緣相關(guān)系數(shù)性狀的加性遺傳方差一、單項資料估計單性狀育種值2*),(pAPPACovbbAP的計算公式(6-4)：個體育種值與信息表型值的協(xié)方差信息表型值方差*),(PACov2*p一、單項資料估計單性狀育種值2*p1、個體本身單次度量表型值2、個體本身多次度量均值3、多個同類親屬單次度量均值4、多個同類親屬多次度量均值 作為多項資料來源處置與信息資料方式有關(guān)。常用的信息資料方式有四種：信息來源度量次數(shù)一、單項資料估計單性狀育種值22*) 1(1PPPnrnnPr2P個體本身的度量次數(shù)或同類親屬個體數(shù)性狀單次度量的表型方

5、差ePrr 2*hrrAP多個表型值間的相關(guān)。一個個體多次度量時， ；多個同類個體單次度量時，*Ar提供信息的同類個體間的親緣系數(shù)提供信息的同類個體間的親緣系數(shù)由P39公式2-14 得 一、單項資料估計單性狀育種值PAPPAAAPrnnhrnrnrb) 1(1) 1(1222將上式代入6-4 ，可得：6-5)*(PPbAEBVAP6-32*),(pAPPACovb不同信息估計單性狀育種值的bAP表1234PAAPrnnhrb) 1(12)*(PPbAEBVAP2*hrrAP舉例：一頭母牛第一胎校正舉例：一頭母牛第一胎校正305305天產(chǎn)奶量為天產(chǎn)奶量為6800kg6800kg，其所在牛群當年第

6、一胎母牛平均校正，其所在牛群當年第一胎母牛平均校正305305天產(chǎn)奶量為天產(chǎn)奶量為6400kg6400kg。知產(chǎn)奶量的遺傳力。知產(chǎn)奶量的遺傳力h2h20.250.25，求該母牛的估計育種值。，求該母牛的估計育種值。 )(100)64006800(25. 0)*(2kgPPhA解：將各數(shù)據(jù)代入公式6-3：一、單項資料估計單性狀育種值即：將bAP及信息表型值代入公式6-3，得到Aeg. 個體本身一次記錄估計育種值)*(PPbAEBVAP)*(2PPhAEBV6-3育種值估準確度的衡量目的：估計育種值育種值估準確度的衡量目的：估計育種值 與真實育種值與真實育種值 A A 間的相關(guān)系數(shù)間的相關(guān)系數(shù)PA

7、ApAPAPAArnnhrbrr) 1(12*AAr6-6估計育種值的準確度取決于：被估個體與提供信息個體間的親緣關(guān)系rA、性狀的遺傳力(h2)、可利用的信息數(shù)量(n)等一、單項資料估計單性狀育種值A(chǔ)不同信息來源估計育種值的特點不同信息來源估計育種值的特點一、個體本身信息也稱個體測定，利用個體本身信息估計育種值包括單次度量值、多次度量值兩種情況單次度量值：加權(quán)系數(shù)即性狀遺傳力一個群體內(nèi)，個體育種值大小順序與個體表型值大小一致)*()*(2PPhPPbAAP一、個體本身信息多次度量值：提高了育種值估計的準確度。消除部分特殊環(huán)境效應(yīng)對個體的影響bAP取決于度量次數(shù)k和性狀反復(fù)力re： k越多，bA

8、P相對越大； re越高，單次度量值的代表性越強，多次度量提高的效率變低)*() 1(1)*(2PPrkkhPPbAeAP不同信息來源估計育種值的特點最最宜宜度度量量次次數(shù)數(shù)一、個體本身信息估計育種值特點育種值估計準確度直接取決于性狀遺傳力大小高遺傳力性狀通常采用個體測定非限性性狀應(yīng)充分利用這一信息：eg.體重等不同信息來源估計育種值的特點二、系譜信息也稱系譜測定，包括父母及祖先的表型信息主要利用父母的信息，然后是祖父母更遠的祖先提供信息價值有限，普通少用單親信息的bAP只需個體本身信息的一半，rA=0.5)*(50)*(2PPhPPbAAP不同信息來源估計育種值的特點二、系譜信息利用雙親一次度

9、量均值估計育種值時， bAP等于遺傳力不同信息來源估計育種值的特點二、系譜信息估計育種值特點 早期選擇：個體性狀未表現(xiàn)之前個體出生前，根據(jù)系譜記錄的親本成果預(yù)測后代育種值個體出生后，親本信息作為個體選擇的輔助信息，提高育種值估計的準確度不同信息來源估計育種值的特點三、同胞信息亦稱同胞測定，包括全同胞信息和半同胞信息全同胞：同父同母的子女間，無近交情況時親緣系數(shù)rA*為0.5。半同胞：同父異母或同母異父的子女間，無近交情況時rA*為0.25。不同信息來源估計育種值的特點豬、雞豬、雞牛、羊牛、羊三、同胞信息bAP中分子和分母的親緣系數(shù)含義不同分子： rA 表示提供信息的個體與被估個體間的親緣系數(shù)。

10、全同胞為0.5，半同胞為0.25分母： rA* 表示提供信息的個體間的親緣系數(shù)。全同胞為0.5，半同胞為0.25不同信息來源估計育種值的特點1234不同信息估計單性狀育種值的bAP表三、同胞信息估計育種值特點同胞數(shù)目較多，可由此提高育種值估計的準確度性狀度量需屠宰后才干得到如眼肌面積限性性狀選擇產(chǎn)奶量、閾性狀選擇產(chǎn)犢數(shù)不同信息來源估計育種值的特點四、后裔信息亦稱后裔測定，包括半同胞子女和全同胞子女育種值估計的目的：使后代獲得最大的遺傳進展個體的后代性能是評價該個體種用價值高低的最可靠規(guī)范不同信息來源估計育種值的特點四、后裔信息全同胞子女：同父同母的子女間，無近交情況時親緣系數(shù)rA*為0.5半同

11、胞子女：同父異母的子女間，無近交情況時親緣系數(shù)rA*為0.25半同胞子女：bAP中分子、分母的親緣系數(shù)不同不同信息來源估計育種值的特點1234不同信息估計單性狀育種值的bAP表四、后裔信息估計育種值特點：育種值估計準確度高延伸了世代間隔主要針對影響較大且不能進展個體測定的種畜奶牛種公牛的選擇不同信息來源估計育種值的特點四、后裔信息后裔測定本卷須知：保證一定的測定數(shù)量消除與配母畜效應(yīng)的影響：隨機交配、統(tǒng)計學方法控制后裔所處的環(huán)境：不同種公畜的比較，應(yīng)在一樣或盡能夠類似的環(huán)境條件下豢養(yǎng)它們的女兒不同信息來源估計育種值的特點小 結(jié)個體祖先同胞后裔育種值估計育種值估計選 種信息信息利用各種可利用的表型

12、信息和特定的統(tǒng)計學方法，將加性遺傳效應(yīng)從表型值中剖分出來P = A R一、單項資料估計單性狀育種值舉 例表6-2 2頭種公羊及其親屬的剪毛量kg記錄P151 公羊號本身 父親 母親 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假設(shè)它們來自同一群體，該群體剪毛量均值為5.0kg，剪毛量的遺傳力h20.2。根據(jù)不同信息估計2頭種公羊剪毛量性狀的育種值 計算回歸系數(shù)計算回歸系數(shù)bAP1、根據(jù)個體本身記錄 9-7

13、81號公羊的估計育種值和估計準確度分別是：一、單項資料估計單性狀育種值舉例)(64. 0)0 . 52 . 8(2 . 0)*(2kgPPhA447. 02 . 0) 1(12hhrrnnhrrrAPAAPAA9-752號公羊：)(48. 0)0 . 54 . 7(2 . 0)*(2kgPPhA447. 02 . 0hrrAPAA一、單項資料估計單性狀育種值舉例2、根據(jù)半同胞兄妹記錄 9-781號公羊：8593. 02 . 025. 0) 1116(12 . 011625. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(6273. 0)0 . 573. 5(8593

14、. 0)*(kgPPbAAP464. 02 . 025. 0) 1116(12 . 011625. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrrHSAPAAA一、單項資料估計單性狀育種值舉例2、根據(jù)半同胞兄妹記錄 9- 752號公羊：7979. 02 . 025. 0) 175(12 . 07525. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(4867. 0)0 . 561. 5(7979. 0)*(kgPPbAAP447. 02 . 025. 0) 175(12 . 07525. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrrHSAPAA

15、A半同胞數(shù)目少，估計準確度降低一、單項資料估計單性狀育種值舉例3、根據(jù)半同胞子女記錄 9-781號公羊：8824. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(9530. 0)0 . 508. 6(8824. 0)*(kgPPbAAP664. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(12)(2hrnnhrrHSAAA多個半同胞子女信息估計育種值時，分子與分母的親緣相關(guān)系數(shù)取值不同一、單項資料估計單性狀育種值舉例3、根據(jù)半同胞子女記錄 9-752號公羊：8824. 02 . 025

16、. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(4765. 0)0 . 554. 5(8824. 0)*(kgPPbAAP664. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(12)(2hrnnhrrHSAAA例6-1闡明：不同信息估計育種值的準確度不同： 子女0.664 同胞0.464 個體0.447雙親均值0.316 父親或母親0.226單項信息估計育種值的準確度有限提高選種準確度的措施：充分利用一切有關(guān)的信息進展育種值估計一、單項資料估計單性狀育種值舉例作 業(yè)：1、有如下信息資料，分別計算個體育種

17、值估計的回歸系數(shù)和準確度1個體本身5次表型記錄，h20.25，r0.62500個半同胞的單次記錄， h20.253500個半同胞后裔的單次記錄， h20.25一、單項資料估計單性狀育種值二、多項資料估計單性狀育種值復(fù)合育種值復(fù)合育種值二、多項資料估計單性狀育種值利用單項信息估計育種值的準確度有限利用多項信息合并估計育種值的準確度較高本本 身身女女 兒兒雙雙 親親半同胞半同胞盛志廉，陳耀生，盛志廉，陳耀生，1999主要包括四個方面：主要包括四個方面：育種值估計常用的資料信息來源v個體本身記錄個體本身記錄v祖先的記錄祖先的記錄v同胞的記錄同胞的記錄v后裔的記錄后裔的記錄個體個體多項信息多項信息資料

18、資料育種值育種值多元回歸多元回歸矩矩 陣陣1、純量、純量scalars：單個數(shù)值，通常用小寫斜體：單個數(shù)值，通常用小寫斜體字母表示。如字母表示。如 p0.3、n15 等等2、矩陣、矩陣matrix：由一組元素按一定順序行：由一組元素按一定順序行或列構(gòu)成。元素可以是純量、數(shù)學表達式或矩或列構(gòu)成。元素可以是純量、數(shù)學表達式或矩陣。通常用大寫粗體字母表示。如陣。通常用大寫粗體字母表示。如 A2 3行 列線性代數(shù)相關(guān)知識：232221131211aaaaaa32A回回 憶憶3、向量vector：矩陣的一種，指包括一行行向量或一列列向量元素的矩陣線性代數(shù)相關(guān)知識：v普通地，向量指列向量，用小寫粗體字母表

19、示普通地，向量指列向量，用小寫粗體字母表示v a為列向量、為列向量、 a為行向量為行向量va a 純量純量a是是a的的轉(zhuǎn)置矩陣轉(zhuǎn)置矩陣線性代數(shù)相關(guān)知識：4、矩陣的乘法計算、矩陣的乘法計算50202101201021舉 例：2112111121111211axaxaaxxax則：，、設(shè) 21111211aaxxax兩矩陣兩矩陣A、B可乘的條件：可乘的條件：A的列數(shù)的列數(shù)B的行數(shù)的行數(shù)2122112121121111211122211211axaxaxaxaaxxxxXab則：，、設(shè), 211122211211XabaXaaxxxx21221121211211112111axaxaxaxbbb21

20、221121212112111111axaxbaxaxb即：?, 2010 4321 2111bXabaX求，、若計算：bb211111050204103202101bbb線性代數(shù)相關(guān)知識：4、逆矩陣、逆矩陣CABCAB1矩陣A的逆矩陣二、多項資料估計單性狀育種值復(fù)合育種值：同時利用多項親屬信息復(fù)合育種值：同時利用多項親屬信息進展的育種值估計進展的育種值估計二、多項資料估計單性狀育種值P1P2Pn多元線性回歸多元線性回歸b1 、 b2 bn A)(.)()(222111nnnPPbPPbPPbA多項信息合并估計育種值的多元回歸方程多項信息合并估計育種值的多元回歸方程)()(222111PPbP

21、PbA2種信息合并估計育種值種信息合并估計育種值221121PPPPbbA矩陣方式矩陣方式回歸系數(shù)是回歸系數(shù)是計算關(guān)鍵計算關(guān)鍵cVb cVb1計算回歸系數(shù)的正規(guī)方程組：復(fù)合育種值的計算步驟cVb1cVV1、)(221121PPPPbbAcVb V：信息表型值間的方差協(xié)方差矩陣：信息表型值間的方差協(xié)方差矩陣b：偏回歸系數(shù)向量：偏回歸系數(shù)向量c： 被估個體育種值與信息表型值間的協(xié)方被估個體育種值與信息表型值間的協(xié)方差向量差向量r：被估個體與信息來源的親緣系數(shù)向量：被估個體與信息來源的親緣系數(shù)向量)(2Arc (6-9)各信息表型值的方差各信息表型值的方差、21P22P信息表型值間的協(xié)方差信息表型值

22、間的協(xié)方差),(21PPCov被估個體育種值與信息表型值間的被估個體育種值與信息表型值間的協(xié)方差，稱右手項協(xié)方差，稱右手項、),(1PACov),(2PACov),(),(),(),(212122121221PACovPACovbbPPCovPPCovPP正規(guī)方程組 對應(yīng)于 ：cVb 復(fù)合育種值的計算步驟cVb1cVV1、)(221121PPPPbbA二、多項資料估計單性狀育種值舉例例1：擬估計1號青年公牛的復(fù)合育種值 可供運用的信息資料記錄： 母親的產(chǎn)奶記錄P1 =7020kg，對應(yīng)的均值為6500kg 祖母的產(chǎn)奶記錄P2 =8050kg，對應(yīng)的均值為6450kg 有關(guān)的遺傳參數(shù)知：有關(guān)的遺

23、傳參數(shù)知：假設(shè)母親和祖母來自同一群體，且無親緣關(guān)系假設(shè)母親和祖母來自同一群體，且無親緣關(guān)系性狀性狀Ph產(chǎn)奶量產(chǎn)奶量600kg0.25據(jù)知條件，有：據(jù)知條件，有：),(),(21PACovPACovc二、多項資料估計單性狀育種值舉例解：先求矩陣解：先求矩陣V V、c,c,以計算偏回歸系數(shù)以計算偏回歸系數(shù) : :22121221),(),(PPPPCovPPCovVkgPPP2222600210),(221*AArPPCov2213005 . 0),(AArPACov22230025. 0),(AArPACovkghPA222230060025. 02b信息個體間的親緣系數(shù)被估個體與信息來源間的親

24、緣系數(shù)根據(jù)根據(jù) ，可得：，可得：0625.0125.030025.03005 .060000600),(),(.),(),(22122211221212PACovPACovPPCovPPCovPPcVb1cVb1kgPPPPbbA16516005200625. 0125. 064508050650070200625. 0125. 02211211例例2 2：設(shè)同群牛中：設(shè)同群牛中2 2號青年公牛也參與遺傳評定，號青年公牛也參與遺傳評定，此公牛可利用的資料是母親及外祖母的記錄此公?？衫玫馁Y料是母親及外祖母的記錄個體個體母親母親外祖母外祖母0.50.5P1P2二者有親緣關(guān)系V中的協(xié)方差不再為中的

25、協(xié)方差不再為0221212),(),(PPPPCovPPCovV22*212121),(),(AAArAACovPPCov母親與外祖母的親緣系數(shù)母親與外祖母的親緣系數(shù)二、多項資料估計單性狀育種值舉例221222225. 05 . 02121AAPAAPcVb1那么回歸系數(shù)向量為：0476. 01190. 030025. 03005 . 060023002300600221222221bbb二、多項資料估計單性狀育種值假設(shè)2號青年公牛母親和外祖母的產(chǎn)奶量表型值分別與1號公牛的母親和祖母的成果一致，那么其復(fù)合育種值估計為：kgPPPPbbA13816005200476. 01190. 022112