个体育种值的估计与选种指数的制订
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1
3
2
4 3
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2 A 0.3(P P)2h2 P;0.4(2P P P)2P P (P P)h1 A (P )h2 h2 2 0.1(A 0.2h 0.2(A 0.4A 1 A 0.1 P P) A 0.3 P P)h 1
利用单一来源资料估计育种值
• 根据资料来源的不同，计算出bAP,然后代入 公式 ，可得被估个体的估计 育种值
利用多项来源资料估计育种值
• 由于亲属间亲缘相关的差异，不同来源的 资料的重要性程度不同，要利用不同的偏 回归系数对各项资料进行加权，以求得复 合育种值
简化的复合育种值估计
• 计算偏回归系数的过程复杂！ • 简化处理的方法：
179
202 176 187 192 177 176 178 178 179 189 176 176 205
261
222 250 234 227 220 258 231 241 200 240 250 230 240
58.38
59.42 60.87 56.90 59.77 60.65 60.53 57.93 58.47 59.05 62.27 57.40 58.87 59.93
1 1
2 12
2 3
24
3
3
4
4
2 • 根据估计育种值大小进行排序，选出具有最高估计0.3( 0.1(P P)h12 0.2(P P)h2 1 2 育种值的个体留种。
作业一：
• 今有下列10头母牛和其亲属的产乳量记录如 下表，为了充分利用各种资料，尽可能准确 地进行选种工作，要求通过复合育种值的计 算，选出最优秀的3头母牛留种。 • 已知：
– 在单项育种值基础上，根据资料的重要性程度 不同给予不同的加权值，并使各项加权值之和 为1。最简单的方式：
0.1A 0.2 A 0.3 A 0.4 A Ax 1 2 3 4
– 式中的A1～A4分别代表某种信息估计的育种值 – 具体代表哪种，根据性状的遗传力决定
性状遗传力
h2 ＜0.2 h2 ＜0.6 h2 ≥0.6
A31 ((P P))h322 P;; A42 ((P2 P))h42 P ; P1 P h1 P A P P h22 P A • 根据资料来源的差异，分别计算出遗传力系数(b ) 3 4 AP •(0.1 P)h2 P 0.3A P A )h2 P A 根据公式：; A ( 0.4 P A P A 0.2A
– 综合选择指数
– 多性状的BLUP
育种值估计的基本原理
• 利用表型值估计育种值
• 依据表型值与育种值间的回归关系：
bAP：根据提供信息的个体与估计育种值个体间 亲缘关系不同而给予不同加权的遗传力
Hale Waihona Puke BaiduAP计算：
• 式中:
–
–
表示提供信息的个体与估计育种值个体间的亲 缘系数
为各测量的表型值间的表型相关
H(pn) H(Fs)
2
2
•混合家系 的平均亲 源相关系 数：
H(Hs)
2
H(F-H) H(O1) H(O2)
2
2
2
H(O3)2 \
0.5nh 2 1 (n 1)0.25h 2 rAnh2 1 (n 1)rA * h 2
d 1 rA 4d d为配种 并产仔的 母畜数
rAnh2 1 (n 1)rp
0.1(P P)h 0.2(P P)h 0.3(P P)h 0.4(P P)h P 1 2 3 4
2 1 2 2 2 3 2 4
•如果缺少某项资料，该项以零计！ •h12、 h22、 h32、 h42即不同信息来源时的bAP
简化的复合育种值计算步骤
• 根据性状遗传力，确定A1、A2、A3、A4分别代表 2 A (P P)h12 P; A2 (P P)h2 P; 1 1 2 那种资料来源
牛号
平均 乳量 4500 5520 6000 4900 5000 3750 4500 5500
记录 次数 3 5 1 2 3 1 5 8
001 002 003 004 005 006 007 008
009
010
6500
3900
3
4
4500
5000
6
7
5070
5090
46
66
4700
4500
1
2
实验教程上列出了计算过程，供参考！
015
016 017 018 019 020 平均
199
192 193 177 180 170 181.1
290
260 220 229 267 277 242.4
53.93
62.85 64.00 59.03 60.1 66.01 59.8
bAP H2 H(n)
2
公式 h2
nh 2 1 (n 1)re 05nh 2 . 1 (n 1)re
0.5nh 2 1 (n 1)0.5h 2 0.25nh 2 1 (n 1)0.25h 2 rAnh2 1 (n 1)rA * h 2
0.5nh 2 1 (n 1)0.5h 2
x
2 A3 (P P)h P; A4 (P P)h4 P • 将各个体不同来源的表型值、群体均值代入，计算 2 0.1(P P)h12 0.2(P P)h2 0.3(3P P)h3 0.4(P 4 )h4 P P 2 1 2 0.13 0.2A 0.3A4 0.4A 出各个体的估计育种值 A A 2 3 2 x 1 2 3 4
• 当信息来源是一个个体多次度量均值时， 等于多次 度量的重复率 ； • 当信息来源是n个同类个体单次度量均值时， 等于同 类个体间的亲缘系数与性状遗传力的乘积( )。
–
表示提供信息的个体之间的亲缘系数
资料来源 本身一次记录 本身 n 次记录 父母 n 次记录 全同胞记录 半同胞记录 混合家系资料 子女记录（全同胞） 子女记录（半同胞） 子女记录（全－半同胞） 通用
二、选种指数的制订
多性状的选择方法
• 顺序选择法
• 独立淘汰法 • 指数选择法 • 多性状的BLUP法
综合选择指数
• 按各性状的育种学重要性和经济学重要性制订加 权值，对个体不同性状的表型值进行加权，得到 一个选择指数，根据指数的高低留种 • 一般只利用个体本身的性状表型值
综合育种值
• 按各性状的育种学重要性和经济学重要性制订加 权值，对个体不同性状的育种值进行加权，得到 综合育种值，作为选种的依据
– 由于育种值是不能直接度量，只能利用统计学原理和方法，通过 表型值和个体间的亲缘关系进行估计，由此得到的估计值称为估 计育种值。
• 估计传递力(estimated transmitting ability，ETA)
– 个体育种值的一半能够传递给下一代，在遗传评估中将它定义为 估计传递力
育种值估计的信息来源
I 为简化选择指数。
制订方法：
• 为了选种上的方便，把各性状都处于畜群平 均数的个体指数值订为100 • 这时指数公式需作进一步变换：
这里：
• 怎样才能满足这一条件？ • 令：
制订步骤：
• 根据各性状的经济加权值和性状遗传力计 算出各性状的加权系数ai • 制订出选种指数公式：
• 将各个体各性状的表型值、各性状的群体 均值代入，计算出各个体的选种指数 • 根据选种指数高低进行留种
综合选择指数是对综合育种值的一种估计！
简化的综合选择指数制订
• 常用的简化选择指数公式：
3.
– – – – –
Pi I W h Pi i 1
2 i i
n
Wi 为第i个性状的经济加权值；
hi2 为第i个性状的遗传加权值（遗传率）；
Pi 为第i个性状的个体表型值；
P 为第i个性状的群体均值； i
• 设：
– 产蛋数的W1=0.4，h12=0.2 – 蛋重的W2=0.3，h22=0.5 – 开产日龄的W3=0.3，h32=0.3
注意：开产日龄是“向下”选择的性状！
鸡号
开产日龄（天）
产蛋数（个/年）
蛋重（g）
001
002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014
A1 亲本 亲本 亲本
A2 自身 同胞 同胞
A3 同胞 自身 后裔
A4 后裔 后裔 自身
2 A (P P)h12 P; A2 (P P)h2 P; 1 1 2
2 A3 (P P)h32 P; A4 (P P)h4 P 3 4 0.1A 0.2A 0.3A 0.4A A x 1 2 3 4
– 该牛群的全群平均产量为4820kg – 产乳量的遗传力为0.3 – 产乳量的重复力为0.4
表1 10头母牛及其亲属的产乳量记录（单位：kg）
本身 母亲 平均 乳量 4800 5000 4700 4900 4800 5500 6000 4400 记录 次数 6 8 4 5 6 5 8 11 半姐妹 平均 乳量 5520 5020 5300 5300 5820 4320 4740 5840 头数 23 37 33 33 5 72 22 8 女儿 平均 乳量 5000 5050 — — — — 4800 5500 头数 1 2 0 0 0 0 2 4
全同胞 同胞 半同胞 父 祖母 后裔 种用价值 系谱 外祖父 母 外祖母 祖父
自身性能
育种值估计方法的分类
• 单性状的育种值估计(个体育种值)
– 根据单一信息来源进行估计
• 本身、同胞、后裔、系谱
– 根据多种信息来源进行估计
• 复合育种值估计 • 单性状的BLUP
• 多性状的育种值估计(综合育种值)
制订选择指数的注意事项
1、突出主要经济性状：2－4个为宜
2、所选性状容易度量
3、尽可能是早期性状：早期选种
4、对“向下”选择的性状，加权值为负
5、负相关的性状尽可能合并为一个性状
作业二
• 对下表的蛋鸡资料，计算各个体产蛋数、蛋 重和开产日龄三个性状的选择指数，根据选 择指数的高低，选留最优秀的5只母鸡留种。
家畜育种学实习
实习二 个体育种值的估计与选种指数的制订
一、个体育种值的估计
基本概念
• 个体育种值
– 简称育种值，又称为种用价值，在决定数量性状表型值的遗传效 应中，只有基因的加性效应(A)能稳定遗传给下一代， 个体加性 效应(A)的高低反映了该个体在育种上贡献大小，因而称其为育种 值
• 估计育种值(estimated breeding value ，EBV)
1
3
2
4 3
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2 A 0.3(P P)2h2 P;0.4(2P P P)2P P (P P)h1 A (P )h2 h2 2 0.1(A 0.2h 0.2(A 0.4A 1 A 0.1 P P) A 0.3 P P)h 1
利用单一来源资料估计育种值
• 根据资料来源的不同，计算出bAP,然后代入 公式 ，可得被估个体的估计 育种值
利用多项来源资料估计育种值
• 由于亲属间亲缘相关的差异，不同来源的 资料的重要性程度不同，要利用不同的偏 回归系数对各项资料进行加权，以求得复 合育种值
简化的复合育种值估计
• 计算偏回归系数的过程复杂！ • 简化处理的方法：
179
202 176 187 192 177 176 178 178 179 189 176 176 205
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222 250 234 227 220 258 231 241 200 240 250 230 240
58.38
59.42 60.87 56.90 59.77 60.65 60.53 57.93 58.47 59.05 62.27 57.40 58.87 59.93
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2 • 根据估计育种值大小进行排序，选出具有最高估计0.3( 0.1(P P)h12 0.2(P P)h2 1 2 育种值的个体留种。
作业一：
• 今有下列10头母牛和其亲属的产乳量记录如 下表，为了充分利用各种资料，尽可能准确 地进行选种工作，要求通过复合育种值的计 算，选出最优秀的3头母牛留种。 • 已知：
– 在单项育种值基础上，根据资料的重要性程度 不同给予不同的加权值，并使各项加权值之和 为1。最简单的方式：
0.1A 0.2 A 0.3 A 0.4 A Ax 1 2 3 4
– 式中的A1～A4分别代表某种信息估计的育种值 – 具体代表哪种，根据性状的遗传力决定
性状遗传力
h2 ＜0.2 h2 ＜0.6 h2 ≥0.6
A31 ((P P))h322 P;; A42 ((P2 P))h42 P ; P1 P h1 P A P P h22 P A • 根据资料来源的差异，分别计算出遗传力系数(b ) 3 4 AP •(0.1 P)h2 P 0.3A P A )h2 P A 根据公式：; A ( 0.4 P A P A 0.2A
– 综合选择指数
– 多性状的BLUP
育种值估计的基本原理
• 利用表型值估计育种值
• 依据表型值与育种值间的回归关系：
bAP：根据提供信息的个体与估计育种值个体间 亲缘关系不同而给予不同加权的遗传力
Hale Waihona Puke BaiduAP计算：
• 式中:
–
–
表示提供信息的个体与估计育种值个体间的亲 缘系数
为各测量的表型值间的表型相关
H(pn) H(Fs)
2
2
•混合家系 的平均亲 源相关系 数：
H(Hs)
2
H(F-H) H(O1) H(O2)
2
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2
H(O3)2 \
0.5nh 2 1 (n 1)0.25h 2 rAnh2 1 (n 1)rA * h 2
d 1 rA 4d d为配种 并产仔的 母畜数
rAnh2 1 (n 1)rp
0.1(P P)h 0.2(P P)h 0.3(P P)h 0.4(P P)h P 1 2 3 4
2 1 2 2 2 3 2 4
•如果缺少某项资料，该项以零计！ •h12、 h22、 h32、 h42即不同信息来源时的bAP
简化的复合育种值计算步骤
• 根据性状遗传力，确定A1、A2、A3、A4分别代表 2 A (P P)h12 P; A2 (P P)h2 P; 1 1 2 那种资料来源
牛号
平均 乳量 4500 5520 6000 4900 5000 3750 4500 5500
记录 次数 3 5 1 2 3 1 5 8
001 002 003 004 005 006 007 008
009
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6500
3900
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4500
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实验教程上列出了计算过程，供参考！
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53.93
62.85 64.00 59.03 60.1 66.01 59.8
bAP H2 H(n)
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公式 h2
nh 2 1 (n 1)re 05nh 2 . 1 (n 1)re
0.5nh 2 1 (n 1)0.5h 2 0.25nh 2 1 (n 1)0.25h 2 rAnh2 1 (n 1)rA * h 2
0.5nh 2 1 (n 1)0.5h 2
x
2 A3 (P P)h P; A4 (P P)h4 P • 将各个体不同来源的表型值、群体均值代入，计算 2 0.1(P P)h12 0.2(P P)h2 0.3(3P P)h3 0.4(P 4 )h4 P P 2 1 2 0.13 0.2A 0.3A4 0.4A 出各个体的估计育种值 A A 2 3 2 x 1 2 3 4
• 当信息来源是一个个体多次度量均值时， 等于多次 度量的重复率 ； • 当信息来源是n个同类个体单次度量均值时， 等于同 类个体间的亲缘系数与性状遗传力的乘积( )。
–
表示提供信息的个体之间的亲缘系数
资料来源 本身一次记录 本身 n 次记录 父母 n 次记录 全同胞记录 半同胞记录 混合家系资料 子女记录（全同胞） 子女记录（半同胞） 子女记录（全－半同胞） 通用
二、选种指数的制订
多性状的选择方法
• 顺序选择法
• 独立淘汰法 • 指数选择法 • 多性状的BLUP法
综合选择指数
• 按各性状的育种学重要性和经济学重要性制订加 权值，对个体不同性状的表型值进行加权，得到 一个选择指数，根据指数的高低留种 • 一般只利用个体本身的性状表型值
综合育种值
• 按各性状的育种学重要性和经济学重要性制订加 权值，对个体不同性状的育种值进行加权，得到 综合育种值，作为选种的依据
– 由于育种值是不能直接度量，只能利用统计学原理和方法，通过 表型值和个体间的亲缘关系进行估计，由此得到的估计值称为估 计育种值。
• 估计传递力(estimated transmitting ability，ETA)
– 个体育种值的一半能够传递给下一代，在遗传评估中将它定义为 估计传递力
育种值估计的信息来源
I 为简化选择指数。
制订方法：
• 为了选种上的方便，把各性状都处于畜群平 均数的个体指数值订为100 • 这时指数公式需作进一步变换：
这里：
• 怎样才能满足这一条件？ • 令：
制订步骤：
• 根据各性状的经济加权值和性状遗传力计 算出各性状的加权系数ai • 制订出选种指数公式：
• 将各个体各性状的表型值、各性状的群体 均值代入，计算出各个体的选种指数 • 根据选种指数高低进行留种
综合选择指数是对综合育种值的一种估计！
简化的综合选择指数制订
• 常用的简化选择指数公式：
3.
– – – – –
Pi I W h Pi i 1
2 i i
n
Wi 为第i个性状的经济加权值；
hi2 为第i个性状的遗传加权值（遗传率）；
Pi 为第i个性状的个体表型值；
P 为第i个性状的群体均值； i
• 设：
– 产蛋数的W1=0.4，h12=0.2 – 蛋重的W2=0.3，h22=0.5 – 开产日龄的W3=0.3，h32=0.3
注意：开产日龄是“向下”选择的性状！
鸡号
开产日龄（天）
产蛋数（个/年）
蛋重（g）
001
002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014
A1 亲本 亲本 亲本
A2 自身 同胞 同胞
A3 同胞 自身 后裔
A4 后裔 后裔 自身
2 A (P P)h12 P; A2 (P P)h2 P; 1 1 2
2 A3 (P P)h32 P; A4 (P P)h4 P 3 4 0.1A 0.2A 0.3A 0.4A A x 1 2 3 4
– 该牛群的全群平均产量为4820kg – 产乳量的遗传力为0.3 – 产乳量的重复力为0.4
表1 10头母牛及其亲属的产乳量记录（单位：kg）
本身 母亲 平均 乳量 4800 5000 4700 4900 4800 5500 6000 4400 记录 次数 6 8 4 5 6 5 8 11 半姐妹 平均 乳量 5520 5020 5300 5300 5820 4320 4740 5840 头数 23 37 33 33 5 72 22 8 女儿 平均 乳量 5000 5050 — — — — 4800 5500 头数 1 2 0 0 0 0 2 4
全同胞 同胞 半同胞 父 祖母 后裔 种用价值 系谱 外祖父 母 外祖母 祖父
自身性能
育种值估计方法的分类
• 单性状的育种值估计(个体育种值)
– 根据单一信息来源进行估计
• 本身、同胞、后裔、系谱
– 根据多种信息来源进行估计
• 复合育种值估计 • 单性状的BLUP
• 多性状的育种值估计(综合育种值)
制订选择指数的注意事项
1、突出主要经济性状：2－4个为宜
2、所选性状容易度量
3、尽可能是早期性状：早期选种
4、对“向下”选择的性状，加权值为负
5、负相关的性状尽可能合并为一个性状
作业二
• 对下表的蛋鸡资料，计算各个体产蛋数、蛋 重和开产日龄三个性状的选择指数，根据选 择指数的高低，选留最优秀的5只母鸡留种。
家畜育种学实习
实习二 个体育种值的估计与选种指数的制订
一、个体育种值的估计
基本概念
• 个体育种值
– 简称育种值，又称为种用价值，在决定数量性状表型值的遗传效 应中，只有基因的加性效应(A)能稳定遗传给下一代， 个体加性 效应(A)的高低反映了该个体在育种上贡献大小，因而称其为育种 值
• 估计育种值(estimated breeding value ，EBV)