动物育种学 第7章－个体遗传评定之BUP法2.ppt

遗传评定的概念 评定个体单个或多个性状的遗传价值 预测后裔在特定环境下的表现 科学、准确地选择种畜的方法 选种、选配的主要依据 育种工作的中心任务 遗传评定的方法 使要评估的个体在相同的环境下进行比较 将要评估的个体或其亲属（同胞和后裔）集中在相对标准化的环境下进行性能测定 性能测定站：鸡（选择指数法） 用统计学方法对环境差异进行校正 场内测定 估计育种值（BLUP法） BLUP产生和发展的背景 选择指数法理论上的缺陷 结合最小二乘方法的优点 1949年C.R.Henderson理论上提出BLUP 由于计算技术的滞后，限制了应用 20世纪70年代中期计算机技术的发展，为BLUP在育种中应用提供了可能 首先在奶牛育种中，而后在猪育种中应用 我国先后在奶牛和猪育种中得到应用 BLUP计算机程序的研制 BLUP的概念 BLUP = 最佳线性无偏预测 （Best Linear Unbiased Prediction) 最佳 - 估计误差最小，估计育种值与真实育种值的相关最大 线性 - 估计是基于线性模型（估计值与观察值呈线性关系） 无偏 - 估计值的数学期望为真值（固定效应）或被估计量的数学期望（随机效应） 预测 - 预测一个个体将来作为亲本的种用价值（随机遗传效应） BLUP法的基础 统计学意义：将观察值表示成固定效应、随机效应和随机残差的线性组合 遗传学意义：将表型值表示成遗传效应、系统环境效应（如畜群、年度、季节、性别等）、随机环境效应（如窝效应、永久环境效应）和剩余效应（包括部分遗传效应和环境效应）的线性组合 在同一个估计方程组中既完成固定效应的估计，又能实现随机遗传效应的预测 动物模型BLUP举例 动物模型BLUP举例 对上述资料可用如下模型估计育种值： 在第i个牧场中个体j的观察值 第个i牧场的固定效应 第j个个体的育种值 与观察值 对应的随机误差 写成矩阵形式为： 与此模型对应的混合模型方程组（MME） 9个个体间的加性遗传相关矩阵为： BLUP育种值估计方法类型 公畜模型BLUP: 公畜－母畜模型BLUP： 外祖父模型BLUP： 动物模型BLUP： BLUP法估计育种值的主要优点 能更有效地校正环境效应 能更充分利用所有亲属的信息 能校正由于非随机交配造成的偏差 能对不同群体进行联合遗传评定 （前提：群体间有一定的遗传联系） 育种值估计的精确性更高 BLUP法的应用 最早在乳用种公牛育种值估计上推广 准确地排列出公畜间和母畜间的优劣名次 大大加快了奶牛育种改良的进度 近十年美国荷斯坦牛牛群规模:不断减少 近十年美国荷斯坦牛平均产奶量：不断增加 在肉牛、猪、绵羊等家畜育种选种也广为应用 肉牛：美国、加拿大 猪：国内已开展猪的联合育种 绵羊：利用BLUP法估计个体育种值，提高羊毛产量和质量 写成矩阵形式为： 观察值向量 个体育种值向量 个体育种值的关联矩阵 随机残差效应向量 固定效应的关联矩阵 固定效应向量（牧场） 向量a中不仅包含有观察值个体的育种值，还包括没有观察值个体的育种值 求解关键 X′X X′Z Z′X Z′Z X′y Z′y X Z A：加性遗传相关矩阵 A A-1 k=(1-h2)/h2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A-1 方程组的解为： 9个个体排列优劣名次：a4a3 a8 a7 a9 a2 a5 a1 a6 公畜（父亲）遗传效应向量 个体加性效应向量 外祖父遗传效应向量 母亲遗传效应向量 BLUP法的应用 BLUP法的应用 * 个体遗传评定－－ BLUP法估计育种值 关于遗传评定和育种值 获得优良后代 测定站测定和场内测定的定义 据测定的场所进行划分 测定站测定（station test）：将待测畜群集中在专门的性能测定站、并在一定时间内进行性能测定 场内测定（on-farm test）:直接在各个畜牧场内进行的性能测定 测定站测定和场内测定的优缺点 测定站测定的优点： 测定结果具有客观性、中立性 被测畜群个体间的差异主要是遗传差异：相同的环境条件、测量工具和测量人员等 可以对需要特殊测量设备或较高技术要求的性状进行测量：eg.体细胞数测定、氟烷敏感基因测定等 测定站测定和场内测定的优缺点 测定站测定的缺点： 测定成本较高：运输费、检测费等 测定规模有限：选择强度小 容易传播疾病：不易对传染病进行控制 遗传－环境互作：测定结果与场内测定有出入 场内测定的优缺点：刚好与测定站测定相反。 若场间个体缺乏遗传联系时，不能跨场进行遗