1、第六章第六章 个体遗传评定个体遗传评定选择指数法选择指数法 w第一节第一节 简简 介介w第二节第二节 育种值的概念及其信息来源途径育种值的概念及其信息来源途径 w第三节第三节 单性状育种值的估计单性状育种值的估计 w第四节第四节 多性状的综合评定多性状的综合评定 w第五节第五节 选择指数法应用的注意事项选择指数法应用的注意事项w第六节第六节 约束选择和最宜选择约束选择和最宜选择 第一节第一节 简简 介介w个体遗传评定：即个体种用价值评定个体遗传评定：即个体种用价值评定 w个体遗传评定的目的：个体遗传评定的目的：对个体种用能力进行评估，找出遗传潜能好的个体留种，对个体种用能力进行评估，找出遗传潜
2、能好的个体留种，即对家畜遗传型的评估。即对家畜遗传型的评估。第二节第二节 育种值的概念及其信息来源途径育种值的概念及其信息来源途径w一、育种值的概念一、育种值的概念 PGEADIEAR A相关概念相关概念w1估计育种值估计育种值A相关概念相关概念w2估计传递力估计传递力2EBVETA 相关概念相关概念w3相对育种值相对育种值(1)100%ARBVP相关概念相关概念w4综合育种值综合育种值1niiHwa二、育种值的信息来源二、育种值的信息来源 w种用个体育种值的信息来源可用下图表示：种用个体育种值的信息来源可用下图表示：全同胞全同胞同胞同胞 半同胞半同胞后裔后裔种用价值种用价值自身性能自身性能系
3、谱系谱 祖父祖父父父 祖母祖母 外祖父外祖父 母母 外祖母外祖母第三节第三节 单性状育种值的估计单性状育种值的估计 w一、估计育种值的原理一、估计育种值的原理 w二、单项资料估计育种值二、单项资料估计育种值w三、多项资料估计育种值三、多项资料估计育种值 一、估计育种值的原理：一、估计育种值的原理：wPGE ；GADI ；PADIE P=A+RwD和和I的效应由于基因的分离和重组，不能确的效应由于基因的分离和重组，不能确实遗传。育种中能固定的只是基因实遗传。育种中能固定的只是基因加性效应加性效应的部分，即基因的的部分，即基因的加性值加性值（A），又叫），又叫育种育种值值。只有育种值能确实地遗传给
4、后代，故根。只有育种值能确实地遗传给后代，故根据育种值进行选择。据育种值进行选择。w育种值不能直接度量，只能从表型值进行育种值不能直接度量，只能从表型值进行间接估计。这种估计要运用间接估计。这种估计要运用回归原理回归原理进行进行（利用两个变量间的回归关系，从一个变（利用两个变量间的回归关系，从一个变量估计另一个变量）。量估计另一个变量）。通用的回归方程为：通用的回归方程为：w其中：其中：x为自变量；为自变量；y为因变量；为因变量；bxy为为y对对x的回归系数。的回归系数。yxxbyxy)(由表型值估计育种值：由表型值估计育种值：APPbAAP)(AP PPPbAAP)(w式中式中:21(1)A
5、APpr nhbnrArprprerpr*2Ar h*Ar混合家系混合家系的平均的平均亲亲源相关系源相关系数：数：d为配种为配种并产仔的并产仔的母畜数母畜数ddrA41个体育种值个体育种值估计准确度估计准确度的度量的度量 w 表示的是利用选择指数估计育种值的准确度，实表示的是利用选择指数估计育种值的准确度，实际上是选择指数与育种值之间的相关系数际上是选择指数与育种值之间的相关系数w利用表型值估计育种值的时候，估计准确度就是表利用表型值估计育种值的时候，估计准确度就是表型值与育种值之间的相关系数型值与育种值之间的相关系数w根据生统理论有：根据生统理论有：w可知，个体育种值估计的可知，个体育种值估
6、计的 AAIGir AIrAPr(,)1(1)APAAPPCOV A Pnrr hnr 二、单项资料估计育种值二、单项资料估计育种值w估计结果：估计结果：估计育种值估计育种值(estimated breeding value,)1、根据个体记录、根据个体记录其中：其中：表示个体表示个体x某性状的某性状的估计育种值估计育种值（EBV）；）；Px 表示个体表示个体x该性状的表型值；该性状的表型值；表示该性状的群体表型平均值；表示该性状的群体表型平均值；h2 表示该性状的遗传力表示该性状的遗传力w公式含义：选择差公式含义：选择差遗传力遗传力 PhPPAxx2)(xAP（1）根据个体本身）根据个体本身
7、一次一次记录记录（2）根据个体的多次记录）根据个体的多次记录其中：其中：w 是个体是个体x的的n次记录的平均表型值；次记录的平均表型值；PhPPAnnx2)()()()(nPenPArnnhVV)1(12)(2、根据祖先记录、根据祖先记录w根据系谱记录对种畜的育种值进行估计，最重要的根据系谱记录对种畜的育种值进行估计，最重要的是父母记录。是父母记录。（1）只有一个亲本记录时：）只有一个亲本记录时：w其中：其中：为一个亲本为一个亲本n次记录的平均值次记录的平均值 hp(n)2为亲本为亲本n次记录平均值的遗传力次记录平均值的遗传力 PhPPAnPnPx2)()()()(nPP（2）同时有父母的记录
8、：）同时有父母的记录：其中：其中：、为父亲和母亲为父亲和母亲n次记录平均值次记录平均值hS(n)2、hD(n)2为父母为父母n次记录平均值遗传力次记录平均值遗传力（3）利用双亲的一次记录：）利用双亲的一次记录：注意：用祖先记录估计的育种值不如根据个体本身注意：用祖先记录估计的育种值不如根据个体本身记录准确，但可作为记录准确，但可作为早期选种早期选种的依据。的依据。PhPPhPPAnDnDnSnSx2)()(2)()()(5.0)(5.0)(nSP)(nDPPhPPPADSx2)(5.03、根据同胞记录、根据同胞记录 w（1）全同胞记录：）全同胞记录：w其中：其中：为全同胞的平均表型值；为全同胞
9、的平均表型值；h(FS)2为全同胞均值的遗传力为全同胞均值的遗传力 h(FS)2=PhPPAFSFSx2)()()()(FSP225.0)1(15.0hnnh（2）半同胞记录：）半同胞记录：w其中：其中：为半同胞的平均表型值；为半同胞的平均表型值；h(HS)2 为半同胞均值的遗传力：为半同胞均值的遗传力：h(HS)2w注意：同胞数越多，同胞均值遗传力越大。故对于注意：同胞数越多，同胞均值遗传力越大。故对于低遗传力性状，用同胞资料选种的可靠性大。低遗传力性状，用同胞资料选种的可靠性大。PhPPAHSHSx2)()()()(HSP2225.0)1(125.0hnnhw利用同胞信息估计育种值的优点：
10、利用同胞信息估计育种值的优点：可进行早期选种可进行早期选种可进行限性性状的选择可进行限性性状的选择可进行本身难以度量的性状的选择可进行本身难以度量的性状的选择 对低遗传率性状，同胞资料选种的可靠性大对低遗传率性状，同胞资料选种的可靠性大4、根据后裔记录、根据后裔记录主要用于公畜选择主要用于公畜选择 w（1）公畜与随机母畜群体交配的后代：）公畜与随机母畜群体交配的后代：w其中：其中：是子女的平均表型值；是子女的平均表型值；h(0)2是子女均值的遗传力：是子女均值的遗传力：h(0)22h(HS)2w即有：即有：w由后裔资料估计育种值的可靠性高于用半同由后裔资料估计育种值的可靠性高于用半同胞资料估计
11、育种值。胞资料估计育种值。PhPPAx2)0(0)(0PPhPPAHSx2)(0)(2（2）与配母畜为挑选出的群体）与配母畜为挑选出的群体PhhPPPPAODx2)(20)(5.0)(PhhPPPPAHSDx2)(20)()(2或：三、多项资料估计育种值三、多项资料估计育种值w即：利用多种亲属信息育种值估计即：利用多种亲属信息育种值估计w有多种资料来源时，由于亲属间有多种资料来源时，由于亲属间亲缘相关系数亲缘相关系数的的差异，要利用不同的差异，要利用不同的对各项资料进行对各项资料进行加权，以求得加权，以求得复合育种值复合育种值。简化的复合育种值估计简化的复合育种值估计w由于计算偏回归系数的过程
12、复杂，故简化：由于计算偏回归系数的过程复杂，故简化：w简化处理的方法：简化处理的方法：12340.10.20.30.4xAAAAA22111222223334441234222211223344();();();()0.10.20.30.40.1()0.2()0.3()0.4()xAP P hPAPP hPAPP hPAPP hPAAAAAP P hPP hPP hPP hPA1A2A3A4h2 0.20.2亲本亲本自身自身同胞同胞后裔后裔h2 0.60.6亲本亲本同胞同胞自身自身后裔后裔h2 0.60.6亲本亲本同胞同胞后裔后裔自身自身第四节第四节 多性状综合遗传评定多性状综合遗传评定 一、
13、多性状的选择方法：一、多性状的选择方法：实际育种过程中，必须同时考虑对多个实际育种过程中，必须同时考虑对多个性状进行选择性状进行选择多性状综合遗传评定。多性状综合遗传评定。w制订选择计划的步骤：制订选择计划的步骤：1、各性状、各性状表型参数表型参数和和遗传参数遗传参数的估计；的估计；2、各性状、各性状经济加权值经济加权值的确定；的确定；3、选择强度选择强度的估计；的估计；4、选择指数选择指数的制订和的制订和选择效果选择效果的估计；的估计；5、计算个体、计算个体指数值指数值，确定选择策略，确定选择策略二、综合选择指数的制订二、综合选择指数的制订w简化选择指数的制订简化选择指数的制订 w通用选择指
14、数的制订通用选择指数的制订（一）简化选择指数的制订（一）简化选择指数的制订w常用的简化选择指数公式：常用的简化选择指数公式：2221 1112222211.()()()()nnnnniiiiiIWhPPW hPPW hPPWhPPiW2ihiPiPIw为了便于比较和相加，将各性状的离差标准为了便于比较和相加，将各性状的离差标准化，即：化，即：w因为因为 的变化趋势与的变化趋势与 的变化一致，由的变化一致，由此衍生出第二种表达式：此衍生出第二种表达式：22211221 1221221()()()()nnnnnniiiiiiPPPPPPIWhW hW hPPWh()iiPPiP212.niiiii
15、PIWhw上式中，不同性状在指数中占的比重受上式中，不同性状在指数中占的比重受 大大小的影响很大，小的影响很大，小的性状占比重较大，而小的性状占比重较大，而一些受环境影响大的重要经济性状的一些受环境影响大的重要经济性状的 值大，值大，在指数中占的比重就小，这显然是不合理的。在指数中占的比重就小，这显然是不合理的。w为了克服这一缺点，改用性状的群体均值来为了克服这一缺点，改用性状的群体均值来标准化性状的表型值，就获得了第三种表达标准化性状的表型值，就获得了第三种表达式式：iii213.niiiiiPIWhP（二）通用选择指数的制订（二）通用选择指数的制订w出发点：经济上获得最大遗传进展出发点：经
16、济上获得最大遗传进展w思路：结合考虑经济上的思路：结合考虑经济上的遗传进展遗传进展（综合育综合育种值种值H）和）和综合选择指数值综合选择指数值（I），使两者），使两者。HW1A1W2A2WnAn I b1P1 +b2P2 +bnPnw其中：其中：Wi为各性状的为各性状的经济加权值经济加权值；Ai为各性状为各性状育种值育种值；Pi为各性状为各性状表型值表型值；bi为为H和和I相关达到最大时的相关达到最大时的待定系数待定系数目标：使目标：使H与与I相关达到最大（相关达到最大（LS法）法）w当以下关系成立时，当以下关系成立时，H与与I的的相关相关性达到最大：性达到最大：b1P11+b2P12+bnP
17、1nW1A11W2A12WnA1nb1P21+b2P22+bnP2nW1A21W2A22WnA2n b1Pn1+b2Pn2+bnPnnW1An1W2An2WnAnn例如：对两个性状的选择例如：对两个性状的选择 有：有：b1P11+b2P12W1A11W2A12 b1P21+b2P22W1A21W2A22w其中：其中：P11、P22为性状为性状1和和2的的表型方差表型方差；A11和和A22为性状为性状1和和2的的遗传方差遗传方差；P12P21为性状为性状1和和2的表型的表型协方差协方差；A12A21为性状为性状1和和2的遗传的遗传协方差协方差将上式用矩阵表示将上式用矩阵表示Pb=AW 解得：解得
18、：b=P-1AWw 其中：其中：P表示方差、协方差矩阵；表示方差、协方差矩阵；A表示遗传方差、协方差矩阵；表示遗传方差、协方差矩阵；W表示经济加权值矩阵；表示经济加权值矩阵；b表示待定系数矩阵；表示待定系数矩阵；P1为为P的逆矩阵的逆矩阵 注意：注意：w同时对同时对n个性状选择时，每个性状的选择反个性状选择时，每个性状的选择反应是单个性状选择时的应是单个性状选择时的 。w此结论成立的条件为：此结论成立的条件为：1、所选性状间无相关；、所选性状间无相关；2、各性状有相同的遗传力和标准差；、各性状有相同的遗传力和标准差；3、选择强度和经济加权值相同。、选择强度和经济加权值相同。n1第五节第五节 选
19、择指数法应用的注意事项选择指数法应用的注意事项一、应用选择指数的前提一、应用选择指数的前提 w实际情况下，上述三个条件往往是不成立的。实际情况下，上述三个条件往往是不成立的。w鉴于选择指数法有这些缺陷，所以鉴于选择指数法有这些缺陷，所以提出多性状提出多性状BLUP（Best Linear Unbiased Prediction,最优线性无偏预最优线性无偏预测）测）育种值预测法，这种方法的思想就是育种值预测法，这种方法的思想就是在消除各种在消除各种系统环境误差的基础上，充分利用各方面的信息，对系统环境误差的基础上，充分利用各方面的信息，对个体的育种值进行一种最优化的准确估计个体的育种值进行一种最
20、优化的准确估计。wBLUP方法应用起来比较复杂，所以在实际生产中，方法应用起来比较复杂，所以在实际生产中，特别是一般猪场、家禽场，选择指数方法应用的仍然特别是一般猪场、家禽场，选择指数方法应用的仍然比较多。比较多。二、选择效果偏差产生的原因二、选择效果偏差产生的原因 1.参数估计误差的存在；参数估计误差的存在；2.经济加权值确定的依据不充分；经济加权值确定的依据不充分；3.侯选群体太小，导致选择强度估计偏高；侯选群体太小，导致选择强度估计偏高；4.信息性状和目标性状的不一致。信息性状和目标性状的不一致。5.假定的所有候选个体信息来源相同，在实际情假定的所有候选个体信息来源相同，在实际情况下不成立。况下不成立。三、制订选择指数的注意事项三、制订选择指数的注意事项w强调经济加权值的制订：强调经济加权值的制订：1、突出主要经济性状：、突出主要经济性状：24个为宜个为宜 2、所选性状容易度量：、所选性状容易度量：3、尽可能是早期性状：早期选种、尽可能是早期性状：早期选种 4、对、对“向下向下”选择的性状，加权值为负选择的性状，加权值为负 5、对负相关的性状尽可能合并为一个性状来、对负相关的性状尽可能合并为一个性状来处理处理 第六节第六节 约束选择和最宜选择约束选择和最宜选择（自学）（自学）w在多性状选择中，需要对不同性状的改进量作在多性状选择中，需要对不同性状的改进量作控制：控制：
