下载文档原格式
实习五 动物模型BLUP 育种值的估计一、实习目的1．掌握模型的书写方式，各效应的期望和方差—协方差矩阵的定义方式，以及各种假设、限定和约束。
2．掌握固定效应和随机效应关联矩阵及混合模型方程组的构建方法。
3．掌握BLUP 育种值的性质、估计原理和方法。
二、原理和方法BLUP 法的重要特征是，在同一个估计方程中，既能估计固定的环境效应和固定的遗传效应，又能预测随机的遗传效应。
同时，由于混合模型的灵活性，BLUP 法可用于各种动物育种数据的育种值估计。
1．定义模型： ①模型方程式e Za Xb y ++=式中，y 为n 维观察值向量；b 为所有固定效应向量；a 为个体的加性遗传效应（育种值）向量；e 为随机残差向量；X 为b 的关联矩阵；Z 为a 的关联矩阵。
②期望值和方差—协方差矩阵()Xb y E =，()0a E =，()0e E =；()2a σA G a V ==，()2e σI R e V ==；()22e a σσI ZAZ y V /+=其中，G 为遗传方差—协方差矩阵；R 为残差方差—协方差矩阵；A 为个体间的加性遗传相关矩阵，即分子血缘相关矩阵；I 为单位矩阵；a σ为加性遗传（育种值）方差；e σ为残差方差。
③假设、限定和约束——每个个体只能有一个记录；——随机的遗传效应和残差效应彼此独立，即()0,=e a Cov ； ——忽略非加性遗传变异；2．构建混合模型方程组（MME ）⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-y Z y X a b A Z Z X Z Z X XX //^^1////k 其中，221hh k -= 先构建各（分快）矩阵（向量），然后建立MME 。
下面加以举例说明。
例1．有如下资料个体 父亲 母亲 性别 周岁重 1 — — M 207 2 — — F 202 3 1 2 M 208 4 3 2 F 192 5 3 — M 198 6 5 4 M 218 766F185已知周岁重的遗传力为0.4，表型标准差y σ=28㎏，群体平均值μ=201.5㎏。
国际瞭望GLOBAL NEWS海外文摘对公猪肉质异味质量控制的研究最近，德国哥廷根大学的Johanna Trautmann博士对公猪肉质异味的感官质量控制进行了深入研究，其研究结果总结如下。
需要谨慎选择公猪异味评估者选择程序的第一部分是进行气味测试，主要目的是客观地描述公猪肉质异味评估员的遴选过程。
该测试主要是分析雄烯酮和粪臭素的检测阈值以及评估员通过易于使用的纸质气味条区分和鉴定各种浓度水平的物质的能力。
随后，对25个脂肪样品进行异味检测，以评估嗅觉性能对肉质感官质量控制的影响。
评估员对雄烯酮和粪臭素的嗅觉敏锐度显示出相当大的个体间变异性。
由此可知，评估员的嗅觉性能显著影响脂肪样品评级为公猪肉质异味的概率。
热铁是公猪异味检测的最佳选择第二部分的主要目的是填补先前研究中用于公猪肉质异味评价的样品制备差异。
在本次研究中，通过3个常用的工具加热脂肪样品以检测公猪肉质异味，即微波、热铁和热水法。
审核小组由10个评估员组成，对72个脂肪样品进行比较。
加热方法显著影响偏差评级的概率。
与假定的“金标准”（化学分析）相比，当考虑灵敏度和特异性时，通过热铁处理的肉品质量更好一些。
此外，结果显示，与单个评估者的评估结果相比，审核组的评估结果更准确。
恒定噪声不影响人们嗅觉第三部分的主要目的是质疑广泛的建议，即感官测试应该在没有外来噪声的环境中进行。
然而，当在屠宰环境中进行评估时，大家对评估结果有所质疑。
在本研究中，选择了两组成员：通常在无声条件下工作的大学小组和通常在屠宰场工作的屠宰场小组。
我们针对40个公猪肉质样品研究了气味辨别、气味识别和气味检测阈值。
结果表明，噪声不影响评估员对肉品有无异味的结果判断。
雄甾烯酮和粪臭素相互作用影响肉品的感官判断第四部分的主要目的是深入分析雄烯酮和粪臭素的气味及气味相互作用。
因此，采用气相色谱质谱法对1 043只公猪的脂肪样品进行感官评价和公猪肉质异味化合物的定量测定。
每个样品由10个训练有素的评估者评价，得到11 000个以上的个体评分，对其进行统计分析。
家畜育种学重点名词解释：1、选择反应与选择强度:选择反应是指选留种畜群所生后代某性状均值与同期畜群统一性状均值之差，公式为R=H2S；选择强度即标准化的选择差，也就是以标准差为单位的选择差，公式为i=S/δ。
2、个体育种值与估计育种值：个体育种值的简称育种值，指的是种用个体某一性状上能稳定遗传给下一代的基因的加性效应值。
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，即EBV。
3、近交系数与亲缘系数：近交系数是指根据近亲交配的世代数，将基因的纯化程度用百分数来表示，即为近交系数。
亲缘系数：将群体中个体之间基因组成的相似程度用数值来表示，即为亲缘系数。
4、一般配合力与特殊配合力：一般配合力指一个种群和其它各种群杂交能获得的平均效果，遗传基础是基因的加性效应，主要依靠纯繁选育提高。
特殊配合力指两个特定种群间杂交所能获得超过一般配合力的杂种优势，遗传基础是基因的非加性效应，其提高主要依靠杂交组合的选择。
5、异质选配与间接选择：两个个体品质不同或者不相似，其间的交配称为异质选配。
根据性状之间的相关关系，通过对一个性状的选择来达到改良另一个性状的目的选择方法，称为间接选择。
大题：1、后裔测定：根据后裔的遗传信息估测个体育种值，以评定其种用价值。
其缺点是延长了世代间隔，缩短了种畜使用期限，增加了费用。
适用于：①低遗传力性状的选择，如猪的产仔数和鸡的产蛋量等；②限性性状的选择，如根据奶牛和奶山羊种公畜的产奶性能对其女儿的性状表现作出估价。
用于种公畜的注意点：①消除与配母畜效应的影响；②控制后裔间的系统环境；③保证一定的测定数量。
2、标记辅助选择：为提高选择的效率，利用与影响目标性状的基因相连锁的遗传标记进行的辅助选择。
㈠原理：通过测定QTL或主效基因的基因型，选出具有理想基因型的个体。
㈡基本策略：①Marker-BULP；②两阶段选择；③早期选择。
㈢影响标记辅助选择相对效率的因素：①QTL效应的大小；②标记与QTL的连锁程度；③选择的世代数；④常规选择的效率。
实验五 个体育种值的估计一、 实习目的进一步掌握估计育种值的原理和方法。
二、 估计育种值的方法今有亲代、本身、同胞、后裔四种记录资料，先用计算单项资料育种值的方法，依次计算出A1、A2、A3、A4四个育种值。
但因四种资料在育种上的重要程度不同，因此四个育种值还要进行必要的加权，然后才能合并成复合育种值。
确定加权值的条件是：（1）四个加权系数素相干；（2）四个系数之和为1；（3）为了计算方便，对四个系数只取一位小数。
为此，这四个系数只能是0.1、0.2、0.3、0.4，于是复合育种值的简化公式就是：43214.03.02.01.0ˆA A A A x A +++= （1） 为了计算出A1、A2、A3、A4，需要就用下列公式：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=+-=+-=+-=P h P P A P h P P A P h P P A P h P P A 2444233322222111)()()()( （2） 由公式（1）和（2）可得：43214.03.02.01.0ˆA A A A x A +++= =P h P P h P P h P P h P P +-+-+-+-244233222211)(4.0)(3.0)(2.0)(1.0三、作业今有下列10头公牛亲属的产乳量记录如表1，现在要求选出其中最好的三头作为种子公牛，你将怎样选法？已知该牛群的全群平均产量（P ）为4820kg ，产乳量的遗传力（2h ）为0.3，重复力（e r ）为0.4。
如根据母亲的平均产量选择，中选的公牛是007、006、002和010；如根据半姐妹平均乳量选择，中选的公牛是008、005、001；如根据女儿平均产量选择，中选的公牛是008、002、001。
可以看出，不同方法选择的结果差异很大。
为了充分利用各种资料，尽可能准确地进行选种工作，现要求采用复合育种值的方法。
（一）计算出各种资料的遗传力系数，并填入表内。
（二）计算复合育种值。
浅谈动物的育种值估计摘要：估计育种值是种猪选育的主要依据，而育种值估计的准确性直接影响猪群的遗传进展。
随着育种理论和实践的不断发展，育种值的估计方法也不断的发展和更新，近年来由于数理统计，计算机科学，计算数学等学科领域的迅速发展以及生物技术在动物育种中的应用，动物育种值估计的方法发生了很大的变化，在未来的猪育种工作中，依靠经典理论和先进的科学技术提高育种值的准确度，依然是今后育种工作的重点。
关键词：数量性状选择指数繁殖效果遗传素质在家畜育种中，实施选择的首要条件是估计出育种值。
根据数量遗传理论，个体育种值的大小是选种的定量性标准。
因此准确可靠的群体遗传参数和个体育种值是育种实践的必要条件。
随着育种理论和实践的不断发展，育种值的估计方法也不断的发展和更新。
由于数理统计、计算机科学、计算数学等学科的迅速发展以及生物技术在动物育种中的应用，动物育种值估计的方法发生了很大的变化。
在未来的育种工作中，依靠经典理论和先进的科学技术提高育种值估计的准确度，依然是今后育种工作的重点。
家畜育种中大多数重要的经济性状都是数量性状，例如，产蛋数、蛋重、产奶量、乳脂率、瘦肉率、增重速度、饲料转化率、剪毛量等等。
数量性状的复杂性在于其受环境影响大，要使数量性状获得较为稳定的遗传，区别遗传效应和环境效应的工作就非常重要。
在遗传关系上，基因效应中能稳定遗传给后代的只有加性效应部分，而显性效应和上位效应只存在于特定的基因组合中，不能稳定遗传。
因此基因的加性效应部分(即育种值部分)是育种工作的重要内容。
而且就数量性状而言，每一个性状涉及的基因数目之大、基因型组合之多且各基因效应之微小，要单独研究每一个基因的加性效应及每一基因组合的互作效应在目前技术水平上尚难办到，因此要采用统计学方法对这些基因效应作总体分析。
近半个世纪以来，各类主要家畜品种的改良所取得的进展超过了人类数百年来的成就，其根本原因就在于指导家畜育种工作的数量遗传学理论体系的建立和完善，并且有效应用于家畜育种实践。
实验五 个体育种值的估计
一、 实习目的
进一步掌握估计育种值的原理和方法。
二、 估计育种值的方法
今有亲代、本身、同胞、后裔四种记录资料，先用计算单项资料育种值的方法，依次计算出A1、A2、A3、A4四个育种值。
但因四种资料在育种上的重要程度不同，因此四个育种值还要进行必要的加权，然后才能合并成复合育种值。
确定加权值的条件是：（1）四个加权系数素相干；（2）四个系数之和为1；（3）为了计算方便，对四个系数只取一位小数。
为此，这四个系数只能是0.1、0.2、0.3、0.4，于是复合育种值的简化公式就是：
4
3214.03.02.01.0ˆA A A A x A （1） 为了计算出A1、A2、A3、A4，需要就用下列公式：
P h P P A P h P P A P h P P A P h P P A 2
4442
3332
2222
111)()()()( （2） 由公式（1）和（2）可得：
4
3214.03.02.01.0ˆA A A A x A =P h P P h P P h P P h P P 2
442
332
222
11)(4.0)(3.0)(2.0)(1.0 这时，可直接用表型值和遗传力系数代入，计算它的复合育种值。
A 1 A 2 A 3 A 4 h 2＜0.2 亲本 自身 同胞 后裔 h 2＜0.6 亲本 同胞 自身 后裔 h 2≥0.6 亲本
同胞
后裔
自身
三、作业
今有下列10头公牛亲属的产乳量记录如表1，现在要求选出其中最好的三头作为种子公牛，
你将怎样选法？已知该牛群的全群平均产量（P ）为4820kg ，产乳量的遗传力（2
h ）为0.3，重
复力（e r ）为0.4。
如根据母亲的平均产量选择，中选的公牛是007、006、002和010；如根据半姐妹平均乳量选择，中选的公牛是008、005、001；如根据女儿平均产量选择，中选的公牛是008、002、001。
可以看出，不同方法选择的结果差异很大。
为了充分利用各种资料，尽可能准确地进行选种工作，现要求采用复合育种值的方法。
表1 10头公牛亲属的产乳量记录（单位：kg ）
母亲
半姐妹
女儿
牛号 平均乳量 记录次数
平均乳量
头数 平均乳量
头数 001 4800 6 5520 23 5000 1 002 5000 8 5020 37 5050 2 003 4700 4 5300 33 — 0 004 4900 5 5300 33 — 0 005 4800 6 5820 5 — 0 006 5500 5 4320 72 — 0 007 6000 8 4740 22 4800 2 008 4400 11 5840 8 5500 4 009 4500 6 5070 46 4700 1 010
5000
7
5090
66
4500
2
（一）计算出各种资料的遗传力系数，并填入表内。
1、计算出母亲不同记录次数的遗传力系数： 记录次数(k ) 4 5 6 7 8 9 10 11 遗传力系数（h 12）
0.30
2、计算出半姐妹不同头数的遗传力系数：
半姐妹头数(n ) 5 8 22 23 33 37 46 66 72 遗传力系数（h 32）
0.65
3、计算出女儿不同头数的遗传力系数：
女儿头数（n ） 1 2 3 4 遗传力系数（h 42）
0.15
（二）计算复合育种值。
有些没有女儿资料，则公式中第四项为零，即：
x A ˆ=P h P P h P P h P P h P P 24
4233222211)(4.0)(3.0)(2.0)(1.0 （三）把计算结果按名次填入表2，并计算出相对育种值。
各项计算均取小数点后两位。
表2 10头公牛的复合育种值结果（单位：kg·%）
名 次
牛 号
绝对值（A
ˆ） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
001号牛：
x A ˆ=P h P P h P P h P P h P P 244233222211)(4.0)(3.0)(2.0)(1.0
= 0.1（4800-4820）0.30+0.2（5520-4820）0.65+0.4（5000-4820）0.15+4820 =？。
