數(shù)量性狀遺傳參數(shù)估測(cè)第七章

數(shù)量性狀遺傳參數(shù)估測(cè)第七章第三節(jié)重復(fù)力重復(fù)力的概念遺傳參數(shù)（GeneticParamenters）是反映數(shù)量性狀遺傳規(guī)律的參考常數(shù)。主要有重復(fù)力、遺傳力和遺傳相關(guān)。重復(fù)力（Repeatability）是數(shù)量性狀多次度量值之間的重復(fù)程度。從統(tǒng)計(jì)學(xué)來(lái)看，是性狀各次度量值間的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（Intraclasscorrelationcoefficient）。其取值在0~1之間。重復(fù)力概念某一性狀在多個(gè)家畜中進(jìn)行多次度量，同一個(gè)體多次度量值間的差異稱為個(gè)體內(nèi)（組內(nèi)）方差（inter-individualvariance），不同個(gè)體間多次度量值的差異稱為個(gè)體間（組間）方差（intra-individualvariance）。

VP=

2B+2W

環(huán)境方差的剖分一般環(huán)境方差（Generalenvironmentalvariance）:在時(shí)間上持久或空間上非局部的條件所造成的環(huán)境方差，是個(gè)體間方差的一部分。

VE=VEg+

VEs

2B=VG+Veg

特殊環(huán)境方差（Specialenvironmentalvariance）是暫時(shí)的或局部的條件造成的環(huán)境方差，是個(gè)體內(nèi)方差。

2W=VEs重復(fù)力估測(cè)VG+VEgVG+VEg

2BVPVG+VEg+Ves

2B+2W

MSB-MSW（

MSB估計(jì)的是2W+n2B）

MSB+（n-1）MSW（

MSW估計(jì)的是2W）MSB=SSB/dfBMSW=SSB/dfWSSP=SSB+SSWdfP=dfB+dfWSSB=n∑（Xj-X）2SSW=∑∑（Xji-Xj）2i=nj=kdfB=K-1dfW=K（n-1）K是個(gè)體數(shù)n是度量次數(shù)

SSP=∑（Xji-X）2dfP=nK-1

當(dāng)個(gè)體間度量次數(shù)不等時(shí)，用加權(quán)平均數(shù)度量n0n0=

（

∑nj-）re====nkkkn1k-1∑n2j∑nj重復(fù)力的用途1確定性狀度量次數(shù)每次度量值中VG+VEg不變，只有VES改變，度量次數(shù)越多，VES越小。VP（n）=VG+VEg+VEs/n∵VP=VG+VEg+VEsre=（VG+VEg）/VP

∴VP=reVP+VEsVEs=（1-re）VPVP（n）=

reVP+（1-re）VP/n=VP〔1+（n-1）

re〕/nn次度量的方差與一次度量方差之比為：

VP（n）/VP=〔1+（n-1）

re〕/n

增加度量的精確性，就需降低度量的方差，對(duì)于高重復(fù)力，需度量次數(shù)少；低重復(fù)力，需要度量多次度量，才能降低度量方差。

重復(fù)力的用途2估計(jì)個(gè)體的可能生產(chǎn)力：

PX=re（n）（P(n)-P）+Pre（n）

=（VG+VEg

）/VP（n）=(VG+VEg)/VP〔1+（n-1）

re〕/

n=nre/〔1+（n-1）

re〕nre

∴PX=（P(n)-P）+P1+（n-1）re

當(dāng)n=0時(shí)nre/〔1+（n-1）

re〕=0PX=P

個(gè)體沒有測(cè)定記錄,群體的平均表型值就是個(gè)體生產(chǎn)性能的最佳估值。當(dāng)n很大時(shí)，nre/〔1+（n-1）

re〕≈1PX=P(n)

多次記錄的平均數(shù)就是個(gè)體的可能生產(chǎn)力。re重復(fù)力的用途3.判斷遺傳力估計(jì)是否正確

re=（VG+VEg）/VPH2=VG/VPh2=VA/VP

re>H2>h2重復(fù)力是遺傳力的上限。4.綜合評(píng)定畜禽育種值

VAnVAnh2VP(n)1+（n-1）reVP1+（n-1）re

根據(jù)n次度量記錄,評(píng)定個(gè)體育種值:

AX=(Pi-P)+Pnh2AX=(Pi-P)+P1+（n-1）re=h2(n)=·=h2(n)重復(fù)力的用途5根據(jù)早期的記錄估測(cè)后期的產(chǎn)量

重復(fù)力的大小反映不同度量值間的重復(fù)程度，對(duì)于重復(fù)力高的性狀，早期產(chǎn)量高的個(gè)體，其后期的產(chǎn)量也高，早期產(chǎn)量低，后期產(chǎn)量也低。根據(jù)不同次記錄與所有記錄平均數(shù)的相關(guān)系數(shù)，確定用那一次記錄來(lái)估測(cè)后期產(chǎn)量最可靠。

COVPiP

2Pi

PiVpi1-（n-1）rirPiP=====

Pi

P

Pi

P

PVP（n）

n1-（n-1）rjrPiP

1-（n-1）rirPjP=

Q==

nrPjP1-（n-1）rj

Q..>1時(shí),用第I次度量值估測(cè)準(zhǔn)確。

Q<1時(shí)，用第j次度量值估測(cè)準(zhǔn)確第四節(jié)遺傳力遺傳力的概念：1廣義遺傳力（heritabilityinthebroadsense）數(shù)量性狀基因型方差占表型方差的比率。H2=VG/VP。2狹義遺傳力（heritabilityinthenarrowsense）數(shù)量性狀育種值方差占表型方差的比率。h2=VA/VP。

3已實(shí)現(xiàn)的遺傳力（realizedheritability）子代選擇反應(yīng)占親代選擇差的比例。遺傳力的表達(dá)方式1遺傳力是育種值對(duì)表型值的決定系數(shù)。h2=dPA=

A2/

P22表型各組分間無(wú)相關(guān)時(shí)，遺傳力是育種值對(duì)表型值的回歸系數(shù)。

A=h2P即h2=bAP∵∑SPAR=0h2=

2A/2P=SSA/SSP=（SSA+SPAR）/SSP=SPAP/SSP=bAP3遺傳力是育種值與表型值的相關(guān)系數(shù)的平方，是用表型值估計(jì)育種值準(zhǔn)確性的度量。

SPAP

P

P1

rAP=COVAP/

A

P=·=bAP·

=h2·=hSSP

A

Ah

h2=

r2AP遺傳力的估計(jì)原理只有通過(guò)親屬關(guān)系才能估計(jì)遺傳力.rA親屬間沒有環(huán)境相關(guān),R1A1A2R2基因型值與剩余值無(wú)相關(guān),則hhP1和P2個(gè)體間的相關(guān)系數(shù)

rP=hrAh=h2rAh2=rP/rA

根據(jù)不同的親緣關(guān)系,P1P2

可計(jì)算出遺傳力.rP遺傳力的估計(jì)原理親緣個(gè)體為同卵雙胞胎或自交后代

h2=rP(MT)/rA(MT)=rP(MT)/1=rP(MT)親緣個(gè)體為親子關(guān)系

h2=rP(OP)/rA(OP)=rP(OP)/0.5=2rP(OP)

親緣個(gè)體為全同胞關(guān)系

h2=rP(FS)/rA(FS)=rP(FS)/0.5=2rP(FS)

親緣個(gè)體為全同胞關(guān)系

h2=rP(HS)/rA(HS)=rP(HS)/0.25=4rP(HS)遺傳力的估測(cè)1由親子關(guān)系估測(cè)遺傳力

----親子回歸法（Offspring-Parentregression）①上下代方差相同，兩性間方差也相同。子代對(duì)一個(gè)親本的回歸

bOP=COVOP/

2PCOVOP=COVG（OP）=∑1/2A（A+R）/N由于∑AR=0∴COVG（OP）=1/2∑A2/N

=1/2VAbOP=1/2（VA/

2P

）=1/2（VA/VP

）=1/2h2h2=2bOP

子代對(duì)雙親均值的回歸

COVOP=COVG（OP）=∑A（A+R）/N=VAbOP=VA/VP=h2h2=2bOP

②上下代方差相同，子代兩性間方差不相同。需分別求女兒和兒子對(duì)親本的回歸，并經(jīng)矯正后計(jì)算遺傳力。遺傳力的估測(cè)2由同胞關(guān)系估測(cè)遺傳力①半同胞相關(guān)（Half-sibcorrelation）法（組內(nèi)相關(guān)系數(shù)）

2SMSS–MSWMSS—公畜間均方r（HS）==

2S+2WMSS+（n0-1）MSWMSW—公畜內(nèi)女兒間均方

n0是公畜的女兒頭數(shù)。當(dāng)公畜的女兒數(shù)不等時(shí)：半同胞間的相關(guān)就是半同胞的組內(nèi)相關(guān)?！鄏（HS）=COV（HS）/

2PCOV（HS）=V1/2A=1/4VA∴r（HS）=1/4VA/

2P=1/4h2h2=4r（HS）

S-11∑∑nin2inin0=∑-遺傳力的估測(cè)②全同胞相關(guān)（Full-sibcorrelation）法

2S+2DCOV（FS）r（FS）===1/2h2h2=2

r（FS）

2S+2D+2W

2P當(dāng)每頭公畜與配母畜數(shù)相同，每頭母畜子女?dāng)?shù)相同時(shí)：

2S=（MSS-MSD）/dn0

2D=

（MSD-MSW）/n0

2W=

MSW

當(dāng)公畜與配母畜數(shù)不同，每頭母畜的子女?dāng)?shù)不同時(shí)：2W=

MSW

2S=〔MSS-（2W-n’0

2D）〕/dn0

2D=

（MSD-MSW）/n0

∑（∑n2/dn）∑（∑n2/dn）-∑（dn）2/nD-SS–1N-∑（dn）2/NS–1S是公畜數(shù)，D是母畜數(shù)，n是母畜的子女?dāng)?shù)，

dn是每頭公畜的子女?dāng)?shù)。

n0

=sdn’0

=sdsdn0

=s影響遺傳力值的因素遺傳力取值范圍：從理論上講遺傳力值一般在0～1之間。h2=1時(shí)，說(shuō)明該性狀完全不受環(huán)境影響，h2=0時(shí)，說(shuō)明該性狀不受遺傳影響。如果h2>1或h2<0,就需要考慮數(shù)據(jù)的來(lái)源和樣本的大小,是否存在場(chǎng)、年、季效應(yīng)（不同場(chǎng)、不同年度，季節(jié)的環(huán)境條件差異較大引起環(huán)境方差較大）和樣本過(guò)小抽樣誤差增大。必要時(shí)剔除個(gè)別極端數(shù)據(jù)。影響因素：遺傳力是遺傳方差占總方差的比。遺傳力的大小取決于遺傳因素和環(huán)境因素在總方差中的比例。遺傳力高，說(shuō)明性狀的變異主要是有遺傳因素造成，遺傳力低，說(shuō)明變異主要是由環(huán)境造成的。由于不同環(huán)境條件下測(cè)定的遺傳力不同，所以，在特定的環(huán)境條件下測(cè)定的遺傳力，只能在特定的畜群中使用。采用全同胞或同母異父估測(cè)遺傳力，由于共同環(huán)境效應(yīng)（母體效應(yīng)），往往使遺傳力偏高。近交群體的上下代方差不同，且環(huán)境方差較大，采用同胞相關(guān)估測(cè)的遺傳力有偏差，需矯正。雜交群體的由于遺傳基礎(chǔ)世代發(fā)生變化，一般不進(jìn)行遺傳力估測(cè)。 吳中賢教授進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳力估計(jì)。遺傳力的應(yīng)用1.預(yù)測(cè)選擇效果：通過(guò)對(duì)親代的選擇，來(lái)預(yù)測(cè)下一代可能獲得的遺傳進(jìn)展。R=Sh22.確定選擇方法：對(duì)遺傳力高的性狀，采用個(gè)體（表型）選擇（Individualselection）。遺傳力低的性狀，且家系中個(gè)體表型相關(guān)程度低，采用家系選擇（Familyselection）—根據(jù)家系平均值高低選擇。遺傳力低的性狀，且家系中個(gè)體表型相關(guān)程度高，采用家系內(nèi)選擇（Within-familyselection）—每個(gè)家系中選擇最好者。

3.估計(jì)個(gè)體育種值:AX=(PX-P)h2+P4.制訂選擇指數(shù):單個(gè)性狀選擇時(shí)主要根據(jù)合并選(Combinedselectionindex)選擇，就是家系均值和家系內(nèi)偏差分別用各自的遺傳力進(jìn)行加權(quán)。

I’=Af+Aw=h2fPf+h2wPw遺傳力的應(yīng)用進(jìn)行多個(gè)性狀選擇時(shí)，需制訂綜合選擇指數(shù)（Comprehensiveselectionindex）：對(duì)所選性狀的選擇指數(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)加權(quán)后，配合出一個(gè)綜合指數(shù)。5.作為引種時(shí)的參考：當(dāng)用父系半同胞法估測(cè)的遺傳力比明顯一般均值時(shí)，說(shuō)明公畜間的差異較小，每代的選擇效果不好，需從外引入公畜。

6.確定繁育方法:

對(duì)遺傳力高的性狀，且品種或品系內(nèi)個(gè)體差異較大，一般采用純種繁育(purebreeding)來(lái)提高生產(chǎn)性能。遺傳力高，但品系或品種內(nèi)差異較小，一般采用品種或品系間雜交，基因重組后再進(jìn)行選擇。對(duì)于遺傳力低的性狀，主要是通過(guò)雜交來(lái)獲得雜種優(yōu)勢(shì)。第五節(jié)遺傳相關(guān)遺傳相關(guān)的概念性狀相關(guān)（Correlationbetweencharacterisitics）：指兩個(gè)或兩個(gè)以上度量性狀間的相關(guān)。表型相關(guān)：同一個(gè)體不同性狀表型的相關(guān)。遺傳相關(guān)：同一個(gè)體不同性狀育種值間的相關(guān)。親屬相關(guān)(Correlationbetweenrelatives)：親屬間的性狀相關(guān)。表型相關(guān)：是同一性狀在不同親屬間的表型相關(guān)。遺傳相關(guān)：是不同親屬間的育種值相關(guān)。也

稱親緣系數(shù)（coefficientofrelationship)。遺傳相關(guān)的概念

性狀相關(guān)的主要原因：①基因的多效性②選擇作用③性狀連鎖④共同的環(huán)境作用。性狀的表型相關(guān)可分為遺傳相關(guān)和環(huán)境相關(guān)兩部分。遺傳相關(guān)指育種值的相關(guān)，環(huán)境相關(guān)指剩余值的相關(guān)。

rXY=hXhYrA（XY）+eXeYrE（XY）

表型相關(guān)遺傳相關(guān)部分環(huán)境相關(guān)部分相關(guān)原因的剖分根據(jù)通經(jīng)對(duì)表型相關(guān)進(jìn)行剖分：PX、PY為表型值，AX、AY是育種值，EX、EY是環(huán)境偏差，hX

、hY是育種值到表型值的通經(jīng)系數(shù)，eX

、eY

是環(huán)境偏差到表型值的通經(jīng)系數(shù)。

COVP（XY）

COVA（XY）+COVE（XY）

X

Y

X

Y

COVA(XY)

A(X)

A(Y)COVE(XY)

E(X)

E(Y)hX=

A(X)/

X

A(X)

A(Y)

X

Y

E(X)

A(Y)

X

YhY=

A(Y)/

Y

=rA(XY)hXhY+rE(XY)eXeYeX=

E(X)/

Xh2、e2

是決定系數(shù)eY=

E(Y)/

Yh2+e2=1EXEYAXAYPXPXrE（XY）rA（XY）rP（XY）eYeXhXhYrP（XY）===+遺傳相關(guān)的估測(cè)

表型協(xié)方差法：rX1Y2=hXrA12rA（X1Y1）hY

rX2Y1=hXrA12rA（X2Y2）hY

rX1Y2·rX2Y1=h2Xr2A12rA(X1Y1)rA(X2Y2)h2Y

rA(X1Y1)rA(X2Y2)=rX1Y2·rX2Y1/h2Xr2A12h2Y

∵h(yuǎn)2=rP/rArP

=COVP1P2/

P1

P2

=COVA1A2/

P1

P2AX1AX2AY1AY1PX1AY2PX2PY2rA（X1Y1）rA（X2Y2）rA12rA12rX1Y2rX2Y1遺傳相關(guān)的估測(cè)rA=COVA1A2/

A1

A2∵上下代方差相等∴

P1=

P2

A1=

A2rP

=COVA1