数量性状遗传参数估测课件

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三节,重复力,重复力的概念,遗传参数,（,Genetic Paramenters,）,是反映数量性状遗传规律的参考常数。主要有重复力、遗传力和遗传相关。,重复力,（,Repeatability,）,是数量性状多次度量值之间的重复程度。从统计学来看，是性状各次度量值间,的组内相关系数（,Intraclass correlation coefficient,）。,其取值在,01,之间。,第三节 重复力重复力的概念,1,重复力概念,某一性状在多个家畜中进行多次度量，同一个体多次 度量值间 的差异称为,个体内（组内）方差,（,inter-individual variance,）,，,不同个体间多次度量值的差 异称为,个体间（组,间）方差,（,intra-individual variance,）。,V,P,=,2,B,+,2,W,重复力概念某一性状在多个家畜中进行多次度量，同一个体多次 度,2,环境方差的剖分,一般环境方差（,General environmental variance,）,:,在时间上持久 或空间上非局部的条件所造成的环境方差，是个体间方差的 一部分。,V,E,=V,Eg,+,V,Es,2,B,=V,G,+V,eg,特殊环境方差（,Special environmental variance,）,是暂时的或局部的条件造成的环境方差，,是个体内方差。,2,W,=V,Es,环境方差的剖分一般环境方差（General environm,3,重复力估测,V,G,+V,Eg,V,G,+V,Eg,2,B,V,P,V,G,+V,Eg,+V,es,2,B,+,2,W,MS,B,-MS,W,（,MS,B,估计的是,2,W,+n,2,B,）,MS,B,+,（,n-1,）,MS,W,（,MS,W,估计的是,2,W,）,MS,B,=SS,B,/df,B,MS,W,=SS,B,/df,W,SS,P,=SS,B,+SS,W,df,P,=df,B,+df,W,SS,B,=n,（,X,j,-X,）,2,SS,W,=,（,X,ji,-X,j,）,2,i=n j=k,df,B,=K-1 df,W,=K,（,n-1,）,K,是个体数,n,是度量次数,SS,P,=,（,X,ji,-X,）,2,df,P,=nK-1,当个体间度量次数不等时，用加权平均数,度量,n,0,n,0,=,（,n,j,-,）,r,e,=,=,=,=,n,k,k,kn,1,k-1,n,2,j,n,j,重复力估测 VG+VEg VG,4,重复力的用途,1,确定性状度量次数,每次度量值中,V,G,+V,Eg,不变，只有,V,ES,改变，度量次数越多，,V,ES,越小。,V,P,（,n,）,=V,G,+V,Eg,+V,E s,/n,V,P,=V,G,+V,Eg,+V,E s,r,e,=,（,V,G,+V,Eg,）,/V,P,V,P,=r,e,V,P,+V,E s,V,E s,=,（,1-r,e,）,V,P,V,P,（,n,）,=,r,e,V,P,+,（,1-r,e,）,V,P,/n=V,P,1+,（,n-1,）,r,e,/n,n,次度量的方差与一次度量方差之比为：,V,P,（,n,）,/V,P,=1+,（,n-1,）,r,e,/n,增加度量的精确性，就需降低度量的方差，对于高重复力，,需 度量次数少；低重复力，需要度量多次,度量，才能降低度量 方差。,重复力的用途1 确定性状度量次数,5,重复力的用途,2,估计个体的可能生产力：,P,X,=,r,e,（,n,）,（,P,(n),-P,）,+P,r,e,（,n,）,=,（,V,G,+V,Eg,）,/V,P,（,n,）,=(V,G,+V,Eg,)/,V,P,1+,（,n-1,）,r,e,/,n,=n,r,e,/,1+,（,n-1,）,r,e,n r,e,P,X,=,（,P,(n),-P,）,+P,1+,（,n-1,）,r,e,当,n=0,时,n,r,e,/,1+,（,n-1,）,r,e,=0 P,X,=P,个体没有测定记录,群体的平均表型值就是个体生产性能的最,佳估值。,当,n,很大时，,n,r,e,/1+,（,n-1,）,r,e,1,P,X,=P,(n),多次记录的平均数就是个体的,可能生产力。,r,e,重复力的用途2 估计个体的可能生产力：re,6,重复力的用途,3.,判断遗传力估计是否正确,r,e,=,（,V,G,+V,Eg,）,/V,P,H,2,=V,G,/V,P,h,2,=V,A,/V,P,r,e,H,2,h,2,重复力是遗传力的上限。,4.,综合评定畜禽育种值,V,A,n,V,A,n h,2,V,P(n),1+,（,n-1,）,r,e,V,P,1+,（,n-1,）,r,e,根据,n,次度量记录,评定个体育种值,:,A,X,=(P,i,-P)+P,n h,2,A,X,=(P,i,-P)+P,1+,（,n-1,）,r,e,=,h,2,(n),=,=,h,2,(n),重复力的用途3.判断遗传力估计是否正确=h2(n)=h,7,重复力的用途,5,根据早期的记录估测后期的产量,重复力的大小反映不同度量值间的重复程度，对于重复力高的性状，早期产量高的个体，其后期的产量也高，早期产量低，后期产量也低。,根据不同次记录与所有记录平均数的相关系数，确定用那一次记录来估测后期产量最可靠。,COV,PiP,2,Pi,Pi,V,pi,1-,（,n-1,）,r,i,r,Pi P,=,Pi,P,Pi,P,P,V,P,（,n,）,n,1-,（,n-1,）,r,j,r,Pi P,1-,（,n-1,）,r,i,r,PjP,=,Q=,n,r,PjP,1-,（,n-1,）,r,j,Q,.,1,时,用 第,I,次度量值估测准确。,Q1,或,h,2,0,就需要考虑数据的来源和样本的大小,是否存在场、年、季效应（不同场、不同年度，季节的环境条件差异较大引起环境方差较大）和样本过小抽样误差增大。必要时剔除个别极端数据。,影响遗传力值的因素 遗传力取值范围：从理论上讲遗传力值一般在,16,影响因素,：遗传力是遗传方差占总方差的比。遗传力的大小,取决于遗传因素和环境因素,在总方差中的比例。遗传力高，说明性状的变异主要是有遗传因素造成，遗传力低，说明变异主要是由环 境造成的。由于不同,环境条件下测定的遗传力不同，所以，在特定的环境条件下测定的遗传力，只能在特定的畜群中使用。,采用全同胞或同母异父估测遗传力,，由于共同环境效应（母体效应），往往使遗传力偏高。,近交群体,的上下,代方差不同，且环境方差较大，采用同胞相关估测,的遗传力有偏差，需矫正。,杂交群体,的由于遗传,基 础 世代发生变化，一般不进行遗传力估测。,吴中贤教授进行杂种优势的,遗传力估计,。,影响因素：遗传力是遗传方差占总方差的比。遗传力的大小取决于遗,17,遗传力的应用,1,.,预测选择效果,：通过对亲代的选择，来预测下一代可能获得的遗传进展。,R=S h,2,2.,确定选择方法：,对遗传力高的性状，采用个体（表型）选择（,Individual selection,）。遗传力低的性状，且家系中个体表型相关程度低，采用家系选择（,Family selection,）,根据家系平均值高低选择。遗传力低的性状，且家系中个体表型相关程度高，采用家系内选择（,Within-family selection,）,每个家系中选择最好者。,3.,估计个体育种值,:A,X,=(P,X,-P)h,2,+P,4.,制订选择指数,:,单个性状选择时主要根据合并选,(Combined,selection index),选择，就是家系均值和家系内偏差分别用各自,的遗传力进行加权。,I=A,f,+A,w,=h,2,f,P,f,+h,2,w,P,w,遗传力的应用1.预测选择效果：通过对亲代的选择，来预测,18,遗传力的应用,进行多个性状选择时，需制订综合选择指数（,Comprehensive selection index,）：对所选性状的选择指数进行经济加权后，配合出一个综合指数。,5.,作为引种时的参考：,当用父系半同胞法估测的遗传力比明显一般均值时，说明公畜间的差异较小，每代的选择效果不好，需从外引入公畜。,6.,确定繁育方法,:,对遗传力高的性状，且品种或品系内个体差异较大，一般采,用 纯种繁育,(pure breeding),来提高生产性能。遗传力高，但品,系或品种内差异较小，一般采用品种或品系间杂交，基因重组,后再进行选择。对于遗传力低的性状，主,要是通过杂交来获得杂种优势。,遗传力的应用进行多个性状选择时，需制订综合选择指数（Comp,19,第五节 遗传相关,遗传相关的概念,性状相关（,Correlation between characterisitics,）,：,指两个或两个以上度量性状间的相关。,表型相关,：同一个体不同性状表型的相关。,遗传相关：,同一个体不同性状育种值间的相关。,亲属相关,(Correlation between relatives),：,亲属间的性状,相关。,表型相关：,是同一性状在不同亲属间的表型,相关。,遗传相关：,是不同亲属间的育种值相关,。,也,称亲缘系数,（,coefficient of relationship),。,第五节 遗传相关遗传相关的概念,20,遗传相关的概念,性状相关的主要原因：基因的多效性 选择作用 性状连锁 共同的环境作用。,性状的表型相关可分为遗传相关和环境相关两部分。,遗传相关指育种值的相关，环境相关指剩余值的相关,。,r,XY,=h,X,h,Y,r,A,（,XY,）,+e,X,e,Y,r,E,（,XY,）,表型相关 遗传相关部分 环境相关部分,遗传相关的概念 性状相关的主要原因：基因的多效性,21,相关原因的剖分,根据通经对表型相关进行剖分：,P,X,、,P,Y,为表型值，,A,X,、,A,Y,是育种值，,E,X,、,E,Y,是环境偏差，,h,X,、,h,Y,是育种,值到表型值的通经系数，,e,X,、,e,Y,是,环境偏差到表型值的通经系数。,COV,P,（,XY,）,COV,A,（,XY,）,+COV,E,（,XY,）,X,Y,X,Y,COV,A(XY),A(X),A(Y),COV,E(XY),E(X),E(Y),h,X,=,A(X),/,X,A(X),A(Y),X,Y,E(X),A(Y),X,Y,h,Y,=,A(Y),/,Y,=r,A(XY),h,X,h,Y,+r,E(XY),e,X,e,Y,e,X,=,E(X),/,X,h,2,、,e,2,是决定系数,e,Y,=,E(Y),/,Y,h,2,+e,2,=1,E,X,E,Y,A,X,A,Y,P,X,P,X,r,E,（,XY,）,r,A,（,XY,）,r,P,（,XY,）,e,Y,e,X,h,X,h,Y,r,P,（,XY,）,=,=,=,+,相关原因的剖分根据通经对表型相关进行剖分：EXEYAXAYP,22,遗传相关的估测,表型协方差法：,r,X1Y2,=h,X,r,A12,r,A,（,X1Y1,）,h,Y,r,X2Y1,=h,X,rA1,2,r,A,（,X2Y2,）,h,Y,r,X1Y2,r,X2Y1,=,h,2,X,r,2,A12,r,A(X1Y1),r,A(X2Y2),h,2,Y,r,A(X1Y1),r,A(X2Y2),=r,X1Y2,r,X2Y1,/h,2,X,r,2,A12,h,2,Y,h,2,=r,P,/r,A,r,P,=COV,P1P2,/,P1,P2,=COV,A1A2,/,P1,P2,A,X1,A,X2,A,Y1,A,Y1,P,X1,A,Y2,P,X2,P,Y2,r,A,（,X1Y1,）,r,A,（,X2Y2,）,r,A12,r,A12,r,X1Y2,r,X2Y1,遗传相关的估测 表型协方差法：AX1AX2AY1AY1PX1,23,遗传相关的估测,r,A,=COV,A1A2,/,A1,A2,上下代方差相等,P1,=,P2,A1,=,A2,r,P,=COV,A1A2,/,2,P,r,A,=COV,A1A2,/,2,A,r,P,/,r,A,=,2,A,/,2,P,=h,2,则,r,X1Y2,r,X2Y1,r,2,A12,r,X,/r,A12,r,Y,/Ra,12,r,X1Y2,r,X2Y1,COV,X1Y2,COV,X2Y1,r,X,r,Y,COV,X1X2,COV,Y1Y2,几何均数,r,A,XY,=,COV,X1Y2,COV,X2Y1,COV,X1X2,COV,Y1Y2,r,A(X1Y1),r,A(X2Y2),=,=,=,r,A(X1Y1),r,A(X2Y2),=,遗传相关的估测rA=COVA1A2/A1A2,24,遗传相关的用途,1,预测间接选择效果,两个性状有遗传相关，通过选择某一个性状而使另一个性状提高。,CR,X,=b,A,（,XY,）,R,Y,b,A,（,XY,）,=,r,A(,XY),A(X),/,A(Y),CR,X,=,r,A(,XY),(,A(X),/,A(Y),),y,i,y,h,2,y,=,r,A(,XY),h,x,X,i,y,h,y,间接选择与直接选择效果比较：,Q=C,R,X,/R,X,=,r,A(,XY),h,x,X,i,y,h,y,/,h,2,x,X,i,X,=,r,A(,XY),i,y,h,y,/,h,x,i,X,2,预测引种效果,：,同一性状在 原产地为,Y,，推广到新地区为,X,，,如,Y,与,X,有相关，就可预测该种畜推广到新地区后的相关反,应。原产地的直接反应：,R,Y,=,y,i,y,h,2,y,新地区的相关反应,CR,X,=,r,A(,XY),h,x,X,i,y,h,y,Q=C,R,X,/R,Y,=,r,A(,XY),h,x,X,/,y,h,y,3,：制订综合选择指数,遗传相关的用途1 预测间接选择效果,25,