動物育種學(xué)第6－個體遺傳評定之選擇指數(shù)法2PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1動物育種學(xué)第動物育種學(xué)第6個體遺傳評定之選擇指個體遺傳評定之選擇指數(shù)法數(shù)法22生產(chǎn)性能測定遺傳評定選種選配1432Generation第1頁/共78頁3生產(chǎn)性能測定表型測定結(jié)果遺 傳 評 定育種值估計育種值估計獲得優(yōu)良后代選擇優(yōu)秀種畜選配畜禽遺傳改良的方法第2頁/共78頁4個體祖先同胞后裔育種值估計育種值估計選 種信息信息第3頁/共78頁5第4頁/共78頁6育種值估計常用的資料信息來源第5頁/共78頁7資料信息來源：個體、祖先、同胞、后裔第6頁/共78頁8v個體本身記錄v祖先的記錄v同胞的記錄v后裔的記錄個體個體性狀性狀表型表型值值育種值育種值第7頁/共78頁9AAsAdP第8頁/共7

2、8頁10第9頁/共78頁11第10頁/共78頁12AAoP通過性能測定獲得通過性能測定獲得P通過通過P估計估計APo第11頁/共78頁13)*(PPbAEBVIAP(6-3) 建立育種值對表型值的回歸方程:第12頁/共78頁14)*(PPbAEBVAPAAPb*PP個體的估計育種值（EBV）個體育種值對信息表型值的回歸系數(shù)用于育種值估計的信息表型值與該信息來源處于相同條件的群體均值(6-3)關(guān)鍵第13頁/共78頁152*),(pAPPACovbbAP的計算公式(6-4)：個體育種值與信息表型值的協(xié)方差信息表型值方差*),(PACov2*p第14頁/共78頁16信息表型值剖分為決定該表型值的育種

3、值和剩余值:*RAP0*),(RACov一般地，假設(shè)育種值與剩余值的協(xié)方差為0，即:2*),(*)*,(*),(AArAACovRAACovPACov因此:*),(AAAAAACovr第15頁/共78頁172*),(AArPACovAr2A提供信息的親屬個體與被估個體間的親緣相關(guān)系數(shù)性狀的加性遺傳方差第16頁/共78頁182*),(pAPPACovbbAP的計算公式(6-4)：個體育種值與信息表型值的協(xié)方差信息表型值方差*),(PACov2*p第17頁/共78頁192*p1、個體本身單次度量表型值2、個體本身多次度量均值3、多個同類親屬單次度量均值4、多個同類親屬多次度量均值 （作為多項資料來

4、源處理）與信息資料形式有關(guān)。常用的信息資料形式有四種：信息來源度量次數(shù)第18頁/共78頁2022*) 1(1PPPnrnnPr2P個體本身的度量次數(shù)或同類親屬個體數(shù)性狀單次度量的表型方差ePrr 2*hrrAP多個表型值間的相關(guān)。一個個體多次度量時， ；多個同類個體單次度量時，*Ar提供信息的同類個體間的親緣系數(shù)提供信息的同類個體間的親緣系數(shù)（由P39公式2-14 得 ）第19頁/共78頁21PAPPAAAPrnnhrnrnrb) 1(1) 1(1222將上式代入6-4 ，可得：（6-5）)*(PPbAEBVAP（6-3）2*),(pAPPACovb第20頁/共78頁22不同信息估計單性狀育種

5、值的bAP表1234PAAPrnnhrb) 1(12)*(PPbAEBVAP2*hrrAP第21頁/共78頁23)(100)64006800(25. 0)*(2kgPPhA解：將各數(shù)據(jù)代入公式6-3：第22頁/共78頁24即：將bAP及信息表型值代入公式6-3，得到Aeg. 個體本身一次記錄估計育種值)*(PPbAEBVAP)*(2PPhAEBV（6-3）第23頁/共78頁25PAApAPAPAArnnhrbrr) 1(12*AAr（6-6）估計育種值的準(zhǔn)確度取決于：被估個體與提供信息個體間的親緣關(guān)系（rA）、性狀的遺傳力(h2)、可利用的信息數(shù)量(n)等一、單項資料估計單性狀育種值A(chǔ)第24頁

6、/共78頁26)*()*(2PPhPPbAAP第25頁/共78頁27)*() 1(1)*(2PPrkkhPPbAeAP最最宜宜度度量量次次數(shù)數(shù)第26頁/共78頁28第27頁/共78頁29)*(50)*(2PPhPPbAAP第28頁/共78頁30第29頁/共78頁31第30頁/共78頁32豬、雞豬、雞牛、羊牛、羊第31頁/共78頁33第32頁/共78頁341234不同信息估計單性狀育種值的bAP表第33頁/共78頁35第34頁/共78頁36第35頁/共78頁37第36頁/共78頁381234不同信息估計單性狀育種值的bAP表第37頁/共78頁39第38頁/共78頁40第39頁/共78頁41個體祖

7、先同胞后裔育種值估計育種值估計選 種信息信息利用各種可利用的表型信息和特定的統(tǒng)計統(tǒng)計學(xué)方法學(xué)方法，將加性遺傳效應(yīng)從表型值中剖分出來P = A R第40頁/共78頁42第41頁/共78頁43表6-2 2頭種公羊及其親屬的剪毛量（kg）記錄（P151） 公羊號本身 父親 母親 祖父 祖母外祖父外祖母半同胞兄妹半同胞子女n均值n均值9-781 8.213.65.610.47.610.74.31165.73156.089-752 7.414.57.36.06.88.74.6755.61155.54（道良佐，1989）kg，剪毛量的遺傳力h20.2。根據(jù)不同信息估計2頭種公羊剪毛量性狀的育種值 計算回歸

8、系數(shù)計算回歸系數(shù)bAP第42頁/共78頁44)(64. 0)0 . 52 . 8(2 . 0)*(2kgPPhA447. 02 . 0) 1(12hhrrnnhrrrAPAAPAA9-752號公羊：)(48. 0)0 . 54 . 7(2 . 0)*(2kgPPhA447. 02 . 0hrrAPAA第43頁/共78頁458593. 02 . 025. 0) 1116(12 . 011625. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(6273. 0)0 . 573. 5(8593. 0)*(kgPPbAAP464. 02 . 025. 0) 1116(12 .

9、 011625. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrrHSAPAAA第44頁/共78頁467979. 02 . 025. 0) 175(12 . 07525. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(4867. 0)0 . 561. 5(7979. 0)*(kgPPbAAP447. 02 . 025. 0) 175(12 . 07525. 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrrHSAPAAA半同胞數(shù)目少，估計準(zhǔn)確度降低第45頁/共78頁478824. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(1)

10、 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(9530. 0)0 . 508. 6(8824. 0)*(kgPPbAAP664. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(12)(2hrnnhrrHSAAA多個半同胞子女信息估計育種值時，分子與分母的親緣相關(guān)系數(shù)取值不同第46頁/共78頁488824. 02 . 025. 0) 115(12 . 0155 . 0) 1(1) 1(12)(22hrnnhrrnnhrbHSAPAAP)(4765. 0)0 . 554. 5(8824. 0)*(kgPPbAAP664. 02 . 025. 0) 115(12

11、. 0155 . 0) 1(12)(2hrnnhrrHSAAA第47頁/共78頁49第48頁/共78頁50作 業(yè)：1、有如下信息資料，分別計算個體育種值估計的回歸系數(shù)和準(zhǔn)確度1）個體本身5次表型記錄，h20.25，r2）500個半同胞的單次記錄， h23）500個半同胞后裔的單次記錄， h2第49頁/共78頁51一、單項資料估計單性狀育種值二、二、多項資料多項資料估計估計單性狀單性狀育種值育種值復(fù)合育種值復(fù)合育種值第50頁/共78頁52本本 身身女女 兒兒雙雙 親親半同半同胞胞（盛志廉，陳耀生，（盛志廉，陳耀生，1999）第51頁/共78頁53v個體個體本身記錄本身記錄v祖先祖先的記錄的記錄v

12、同胞同胞的記錄的記錄v后裔后裔的記錄的記錄個體個體多項信多項信息資料息資料育種值育種值多元回歸多元回歸矩矩 陣陣第52頁/共78頁541、純量（scalars）：）：單個數(shù)值，通常用單個數(shù)值，通常用小寫斜體小寫斜體字母表示。如字母表示。如 p0.3、n15 等等2、矩陣（matrix）：）：由一組元素按一定順序（行或列）構(gòu)成。由一組元素按一定順序（行或列）構(gòu)成。元素元素可以是純量、數(shù)學(xué)表達(dá)式或矩陣。通常用可以是純量、數(shù)學(xué)表達(dá)式或矩陣。通常用大寫粗體大寫粗體字母表示。如字母表示。如 A2 3行 列線性代數(shù)相關(guān)知識：232221131211aaaaaa32A回回 憶憶第53頁/共78頁553、向量

13、（vector）：）：矩陣的一種，指包括一行（行向量）或一列（列向量）元素的矩陣矩陣的一種，指包括一行（行向量）或一列（列向量）元素的矩陣線性代數(shù)相關(guān)知識：v一般地，向量指列向量，用一般地，向量指列向量，用小寫粗體小寫粗體字母表示字母表示v a為列向量為列向量、 a為行向量為行向量va a 純量純量a是是a的的轉(zhuǎn)置矩轉(zhuǎn)置矩陣陣第54頁/共78頁56線性代數(shù)相關(guān)知識：4、矩陣的乘法計算、矩陣的乘法計算50202101201021舉 例：2112111121111211axaxaaxxax則：，、設(shè) 21111211aaxxax兩矩陣兩矩陣A、B可乘的條件可乘的條件：A的列數(shù)B的行數(shù)第55頁/共7

14、8頁572122112121121111211122211211axaxaxaxaaxxxxXab則：，、設(shè), 211122211211XabaXaaxxxx21221121211211112111axaxaxaxbbb21221121212112111111axaxbaxaxb即：?, 2010 4321 2111bXabaX求，、若計算：bb211111050204103202101bbb第56頁/共78頁58線性代數(shù)相關(guān)知識：4、逆矩陣CABCAB1矩陣A的逆矩陣第57頁/共78頁59二、多項資料估計單性狀育種值第58頁/共78頁60復(fù)合育種值：同時利用同時利用多項親屬信多項親屬信息息進(jìn)

15、行的進(jìn)行的育種值估計育種值估計二、多項資料估計單性狀育種值P1P2Pn多元線性回歸多元線性回歸b1 、 b2 bn A第59頁/共78頁61)(.)()(222111nnnPPbPPbPPbA多項信息合并估計育種值的多項信息合并估計育種值的多元回歸方程多元回歸方程)()(222111PPbPPbA2種信息合并估計育種值種信息合并估計育種值221121PPPPbbA矩陣形式矩陣形式回歸系數(shù)是回歸系數(shù)是計算關(guān)鍵計算關(guān)鍵第60頁/共78頁62cVb cVb1計算回歸系數(shù)的正規(guī)方程組：復(fù)合育種值的計算步驟計算步驟cVb1cVV1、)(221121PPPPbbA第61頁/共78頁63cVb V：信息表型

16、值間的信息表型值間的方差協(xié)方差矩陣方差協(xié)方差矩陣b：偏回歸系數(shù)向量偏回歸系數(shù)向量c： 被估個體被估個體育種值育種值與與信息表型值信息表型值間的協(xié)方差向量間的協(xié)方差向量r：被估個體與信息來源的親緣系數(shù)向量被估個體與信息來源的親緣系數(shù)向量)(2Arc (6-9)第62頁/共78頁64各信息表型值的各信息表型值的方差方差、21P22P信息表型值間的信息表型值間的協(xié)方差協(xié)方差),(21PPCov被估個體被估個體育種值育種值與與信息表型值間信息表型值間的協(xié)方差，稱右手項的協(xié)方差，稱右手項、),(1PACov),(2PACov),(),(),(),(212122121221PACovPACovbbPPCo

17、vPPCovPP正規(guī)方程組 對應(yīng)于 ：cVb 第63頁/共78頁65復(fù)合育種值的計算步驟計算步驟cVb1cVV1、)(221121PPPPbbA第64頁/共78頁66二、多項資料估計單性狀育種值舉例例1：擬估計擬估計1號青年公牛的復(fù)合育種值號青年公牛的復(fù)合育種值 可供使用的信息資料記錄： 母親母親的產(chǎn)奶記錄的產(chǎn)奶記錄P1 =7020kg，對應(yīng)的均值為對應(yīng)的均值為6500kg 祖母祖母的產(chǎn)奶記錄的產(chǎn)奶記錄P2 =8050kg，對應(yīng)的均值為對應(yīng)的均值為6450kg 有關(guān)的遺傳參數(shù)已知：有關(guān)的遺傳參數(shù)已知：假設(shè)母親和祖母來自同一群體，且無親緣關(guān)系假設(shè)母親和祖母來自同一群體，且無親緣關(guān)系性狀性狀Ph產(chǎn)

18、奶量產(chǎn)奶量600kg0.25第65頁/共78頁67據(jù)已知條件，有：據(jù)已知條件，有：),(),(21PACovPACovc二、多項資料估計單性狀育種值舉例解：先求矩陣解：先求矩陣V、c, ,以計算偏回歸系數(shù)以計算偏回歸系數(shù) : :22121221),(),(PPPPCovPPCovVkgPPP2222600210),(221*AArPPCov2213005 . 0),(AArPACov22230025. 0),(AArPACovkghPA222230060025. 02b信息個體間的親緣系數(shù)被估個體與信息來源間的親緣系數(shù)第66頁/共78頁68根據(jù)根據(jù) ，可得：，可得：0625.0125.0300

19、25.03005 .060000600),(),(.),(),(22122211221212PACovPACovPPCovPPCovPPcVb1cVb1kgPPPPbbA16516005200625. 0125. 064508050650070200625. 0125. 02211211第67頁/共78頁69例例2 2：設(shè)同群牛中設(shè)同群牛中2號青年公牛也參加遺傳評定，此公?？衫玫馁Y料是號青年公牛也參加遺傳評定，此公牛可利用的資料是母親母親及及外祖母外祖母的記錄的記錄個體個體母親母親外祖母外祖母0.50.5P1P2二者有親緣關(guān)系V中的協(xié)方差不再為0221212),(),(PPPPCovPPCo

20、vV22*212121),(),(AAArAACovPPCov母親與外祖母的親緣系數(shù)母親與外祖母的親緣系數(shù)第68頁/共78頁70二、多項資料估計單性狀育種值舉例221222225. 05 . 02121AAPAAPcVb1則回歸系數(shù)向量為：0476. 01190. 030025. 03005 . 060023002300600221222221bbb第69頁/共78頁71二、多項資料估計單性狀育種值假設(shè)2號青年公牛母親和外祖母的產(chǎn)奶量表型值分別與1號公牛的母親和祖母的成績一致，則其復(fù)合育種值估計為：kgPPPPbbA13816005200476. 01190. 02211212kgAkgA13

21、816521比較第一頭公牛和第二頭公牛的育種值：第70頁/共78頁72二、多項資料估計單性狀育種值2號公牛將1號公牛的祖母信息換成外祖母的信息（其它條件不變），結(jié)果使偏回歸系數(shù)值變小，估計的育種值降低2母親母親外祖母外祖母0.50.5P1P21母親母親祖母祖母0.50.50.5P1P2原 因？第71頁/共78頁73二、多項資料估計單性狀育種值 解 釋： 2號號公牛的信息資料間有親緣關(guān)系（母親與外祖母）公牛的信息資料間有親緣關(guān)系（母親與外祖母） 兩資料為公牛提供的信息有一部分重復(fù)兩資料為公牛提供的信息有一部分重復(fù) 總的信息量變小總的信息量變小 1號號公牛除母親外，還有來自父親的信息（祖母）公牛除母親外，還有來自父親的信息（祖母） 總的信息量大總的信息量大第72頁/共78頁74221121