07单性状育种值估计
家畜育种学第五章(级)精要
3、应用选择指数法的条件
1 用于计算指数值的所有观测值不存在 系统环境效应，或就予以校正；
2 被选个体间不存在固定遗传差异； 3 计算过程中所涉及到的各种群体参数都
是已知的。
4、指数选择效果与理论预测的差异
1 各种参数理论误差的存在； 2 加权值确定的依据不充分； 3 候选群体小； 4 单信息的选择指数只利用本身的信息，降
· 4、通用选择指数
是充分利用各种信息来制定选择指数对 个体多性状进行综合遗传评定的一种方法。
（二）选择指数与育种值
1、 综合育种值 依据多个性状在育种上和经济上不同的
重要性给予不同的加权值的复合数量性状的 育种值。
· 2、选择指数
· 由于每个性状的真实育种值无法得到的，需 要通过各种信息来源的表型值加以估计，即 为选择指数。选择指数是个体育种值的最佳 线性预测，它采取育种值对所有信息来源的 复回归形式。
3、双亲单次表型值的均值
· 由此可知：
1 亲缘关系越远，其信息利用价值越低，估 计育种值的准确性越低。
2 利用亲本信息估计育种值的效率相对较低， 但可以作早期选择，在个体出生后无成绩或 甚至在个体未出生前，就可根据配种方 案确定的两亲本成绩来预测其后代的育种值。
3 在个体出生后有成绩纪录时，亲本信息作为 个体选择的辅助信息可提高个体育种值估计 的准确度。
低了选择指数的准确性； 5 各个个体的信息来源不同。
5、制订选择指数的注意事项
1 突出主要性状，选择2－4个性状为宜； 2 应该是容易度量的性状； 3 尽可能是家畜的早期性状； 4 对于遗传力低的重要的经济性状应给予较
大的加权值； 5 对于向上选择的性状，给予正值，对于向
下选择的性状给予负值，但∑Wi＝1。 6 对于一些负相关的性状，尽可能把它们合
《家畜育种学》教学大纲
教学大纲（供四年制动科专业汉语授课班用）一、课程名称：家畜育种学（Animal Breeding）二、课程编码：01302三、课程性质、目的和任务家畜育种学是动物科学专业和畜牧兽医师资专业的主要专业基础课，属畜牧科学的重要分支。
因为该课程是具体研究改良家畜品质，控制性状发育、利用杂种优势、培育优良新品种、新品系的理论和实践的科学，所以该课程的目的就是使学生掌握家畜育种的理论方法及育种实践中的重要工作方法与技术，并且能够应用有关育种理论和方法来处理和研究家畜改良，培育新品种工作中的重要技术问题。
家畜育种学在畜牧业生产中属长效的战略性学科，既重视当前实际，更重视将来，是发展畜牧业生产的基础科学知识体系。
四、教学的基本要求通过本课程的学习，要求学生理解并掌握家畜育种学的基本概念和基本原理，熟悉掌握各种常用的育种方法和育种技术，具备在生产、科研实践中分析与解决一般育种问题的知识和能力，并具备从事本学科科学研究的初步能力和组织育种工作的能力。
五、本课程在教学中与其它相关课程的联系与分工家畜育种学是一门与生物基础学科和畜牧业生产应用科学有密切联系得综合性学科，在学生系统地学完《高等数学》、《生物统计学》、《动物生理学》、《生物化学》、《动物遗传学》、《家畜繁殖学》、《计算机》等课程后开设的一门综合性、实践性较强的课程，它是前期基础课和后期动物生产课不同的分工是该课程重点讲授家畜改良与培育新品种或新体系及杂种优势利用的理论知识和有关理论技术和操作方法，是将动物遗传学，家畜繁殖学等课程的理论和技术手段有效地应用于家畜育种工作实践，控制家畜尽快朝着有利于人类需要的方向改变和发展的科学知识体系，是提高畜牧业生产效率的第一位因素。
六、教学进度安排汇总表章序讲授时数习题课时数实验时数其他共计时数绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章3222222312111211113422323422111共计24 6 30七、教学内容要点绪论教学内容：主要阐明家畜育种学概念、发展简史、内容和研究方法及其在动物生产中的重要性等。
07第七章BLUP
e12
y13 y21
1 1 0 0 0 1 0 1 0 0
ee1231
y22
y y23 ,
1 X 1
0 0
1 1
0 0
0
0 ,
a1
a a2 ,
e22
e e23
y Xb
E
a
0
e 0
y V
V
a
e sym.
ZA
2 a
A
2 a
I
0
2 e
I
2 e
23
固定项
X X Z X
固定*随机项
X Z
Z Z
A
1
k
bˆ uˆ
n1和n2：分别为由个体x和y到它们的共同祖先A的 世代数；
fA：为A的近交系数； ∑：表示当x和y有多个共同祖先时要对所有连接x和 y的通径求和
个体间的加性遗传相关
|对于一个群体，如果我们将所有个体相互间的加性遗 传相关用一个矩阵表示出来，设群体中的个体为1，
2，…，n，则这个矩阵为
a11 a12 a1n
转换为线性模 型的形式表示
y = Zu + e （育种值作为固定效应）
uˆ ZZ A1( y y)
其 中 ， VE
VP
19
用线性模型来估计育种值
出生年份
系谱
2009
动物编号：1♂
2♀
体重：354
家畜育种学07种畜的遗传评估(三)：BLUP育种值估计
随着数理统计学与线性模型理论、计算机科学与 互联网络技术的迅速发展，家畜育种值估计的方
l tt 1 l ti
2 i 1 p
p t 1
0 . 75 0 . 25 f p
个体的父母已知为 p 或 q ，假设 p q
0 . 5 ( l pi l qi ) l ti 0 . 5 l qi 0 i 1、
，这时：
2、 p q t 1
y 是所有观察值构成的向量
， ， ，
b 是所有固定效应（包括）构成的向量
X 是固定效应的关联矩阵 u 是所有随机效应构成的向量 Z 是随机效应的关联矩阵 e 是随机残差向量 随机变量的数学期望： E ( b ) b E ( u ) 0 E ( e ) 0 E ( y ) Xb
方差-协方差矩阵结构：
/jcyzx/index.htm
因子
离散型
• • 通常表现为若干个有限的等级或水平 固定因子 ——有意识地抽取若干个特定的水平， 目的是对这些水平的效应进行估计或进行比较 ， 如年效应 随机因子——因子的若干水平可看作是来自该因 子的所有水平所构成的总体的随机样本，目的是 要通过该样本去推断总体，如个体的遗传效应。
的父母未知时：
a ti a it 0
a ti a it 0 .5 a ip
i 1、 2、 t 1
个体 t 的父或母为 p 时 ：
i 1、 2、 t 1
估计育种值的方法概述
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07种畜的遗传评估(三)：BLUP育种值估计
G 0
0 R
/jcyzx/index.htm
BLUP 的统计特性
可估函数：Kb Mu 预测函数：Ly 预测误差：Kb Mu Ly
BLUP分析的实质是利用观察值的一个线性函数（ Ly ）
对固定效应和随机效应的任意线性可估函数
E( y) Xb
Va
r
a e
A
0
2 a
0
I
2 e
X X Z X
分类 • 真实模型——非常准确地模拟观察值的变异性， 模型中不含有未知成分 • 理想模型——根据研究者所掌握的专业知识建立 的尽可能接近真实模型的模型 • 操作模型——用于实际统计分析的模型，它通常 是理想模型的简化形式
/jcyzx/index.htm
• 如果个体父或母已知 p 为：
要加入的数值
0.5aii 0.25aii
A1 中的位置 ( p,i), (i, p), (q,i), (i,q) ( p, p), ( p,q), (q, p), (q,q)
/jcyzx/index.htm
如果是一个非近交群体，则可直接构建 A1
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
估计育种值的方法概述
¨ 肉 场 ｒ 作的 牛场小组。我们针对 ４ Ｏ个公猪肉质样品研究 ＿ 『 气 ：动物 后代的信息 ，并且选 留的动物将 永远 不会 扶得胴体平 味辨 圳、 味识 别＿ 羊 Ｉ Ｉ 气味检 测阂值 。结 果表 明，噪 声 不影 响 ：质表型 。因此 ，如果我们能 提高这些 性状的 似计 育种 值准确
． ．
垦 堕望
Ｇ ＬＯ ＢＡ Ｌ ＮＥＷ Ｓ
海 ＿ 外 文摘
Ｐ Ｉ Ｇ Ｐ ＲｏＧＲ Ｅ Ｓ Ｓ
Ｑ Ｔ ｈ ｅ Ｐ ｉ ｇ Ｓ ｉ ｔ ｅ
估计育种值的方法概述
为了鉴 定性能 良好的 父母 代 ，我们需 要知道它 们的真 正
对公猪 肉质异味质量控 制的研究
最近 ，德 国 哥 廷 根 人学 的 Ｊ ｏ ｈ ａ ｎ ｎ ａ Ｔｒ ａ ｕ ｔ ｍ 品 以 枪 测 公 猪 肉 质异 味 ，即 微 波 、 热 铁 和 热 水 ：要采取 方法提 高估计 育种值的准确度。 法。 核小组 由 １ Ｏ个 坪 员组 成 ， 对 ７ ２个 脂 肪 样 品 进 行 比 ： 最佳线 性 无偏预 测 （ Ｂ Ｌ ＵＩ ）动物 模 型。 虮 １ 令 ，该 方 法
为 被选 择 性
：益 ；ｉ 为 选 择 强 度 ；ｒ 为估 计 育 利Ｉ 值准确 度，
热铁是公猪异味检测的最佳选择
：状 的加性遗 传标 准差 ；Ｌ为以年 为单位的世 代闻隔 。任大 多
第¨ 二 部分的主 要 ｆ ＿ ］ 的是填 补先前研 究中用 于公 肉质异 ：数猪育种计 划中 ，选择 强度和 Ｈ ｛ ： 代 隔接近 于优化 ，Ｉ 面对遗 味 价 的样 品制备举 异。任本次研 究中 ，通 过 ３个常 用的工 ：传变异没 有负面影 响。因此 ，盘 ｌ １ 果需要进 一 步改进 ，我们需
家畜育种学 教学大纲
家畜育种学课程编码：3023009115 课程名称：家畜育种学总学分：3总学时：48课程英文名称：Animal Breeding先修课程：普通遗传学、动物数量遗传学、生物统计与试验设计适用专业：动物科学一、课程性质、地位和任务家畜育种学是动物科学专业一门重要的专业基础课，在动物科学专业课程体系中起承上启下作用。
一方面它与前期所学生物统计与试验设计、普通遗传学、数量遗传学密切相关，另一方面又是后期动物生产各论课的铺垫。
本课程的主要任务是阐述家畜育种的基本原理和方法，育种措施的设计和优化，育种技术的新发展及其运用于育种实践，家畜遗传资源的保护与利用等。
通过本课程的学习，使学生获知家畜品种、品系的概念和标准、生产性能测定、质量性状和数量性状的选择、育种值与遗传评定、选配、品种与品系的培育、杂种优势等方面的基础理论知识，掌握一些选种、选配和杂交的基本实践技能，培养学生灵活运用育种理论和措施解决生产中实际问题的能力，为今后动物生产各论课的学习与毕业后的工作奠定基础。
为学好《家畜育种学》学生必须具备相应的生物统计与实验设计、普通遗传学、数量遗传学等课程的基础知识。
二、教学目标要求1．正确理解性能测定、遗传评定、选种、选配等育种基本环节和常用育种基本技术；2．深刻理解品种标准、性能测定、选择反应及其影响因素，个体育种值估计，品质选配与亲缘选配，品种与品系的培育，杂种优势利用，遗传资源保护等基本理论和方法；3．熟悉各种常见家畜品种的特征和生产力类型，熟练掌握系谱编制、综合选择指数计算、近交系数与亲缘系数计算、个体育种值估计等基本技能；4．能根据实际生产需求设计育种方案并确定相关的育种措施，并能利用新近发展起来的计算机或分子生物学技术来解决家畜育种中的一些实际问题。
三、理论教学内容及安排绪论（2学时）教学目标：通过学习家畜育种学的概念、主要研究内容、发展历史，使学生初步了解家畜育种学的主要研究内容及应用前景，理解本课程与其它课程的关系以及本课程在畜牧业生产中所起的作用，培养学生对本门课程学习兴趣，并为后续课程学习打下基础。
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育种值的概念
育种值又称为种用价值，是个体育种值的简称， 指的是种用个体的遗传特性。就某一性状而言， 则是个体的遗传型（基因型）。
数量性状表型值是由个体的遗传和环境效应共同 作用的结果，即
1 (n 1)rA*h2 rAnh2
1 (n 1)rp
Hale Waihona Puke •混合家系 的平均亲 源相关系 数：
rA d 1 4d
d为配种 并产仔的 母畜数
个体育种值估计准确度的度量
GiArAI
r A I 表示的是利用选择指数估计育种值的准确度，实 际上是选择指数与育种值之间的相关系数
利用表型值估计育种值的时候，估计准确度就是表 型值与育种值之间的相关系数
第七章 单性状育种值估计
第一节 基本概念 第二节 育种值估计的原理 第三节 利用单项资料估计育种值 第四节 利用多项资料估计育种值
第一节 基本概念
个体遗传评定：即个体种用价值评定 个体遗传评定的目的：
对个体种用能力进行评估，找出遗传潜能好的个体留种， 即对家畜遗传型的评估。
种用个体的要求 生产性能高、体质外形好、发育正常、繁殖性能好、合 乎品种标准、种用价值高
后裔
同胞
全同胞 半同胞
种用价值
系谱
自身性能
祖父 父
祖母
外祖父 母
外祖母
第二节 估计育种值的原理
一、估计育种值的原理：
P＝G＋E ； G＝A＋D＋I ；P＝A＋D＋I＋E
P=A+R
D和I的效应由于基因的分离和重组，不能确 实遗传。育种中能固定的只是基因加性效应 的部分，即基因的加性值（A），又叫育种 值。只有育种值能确实地遗传给后代，故根 据育种值进行选择。
即：
相关概念
3．相对育种值
个体育种值占所在群体均值的百分比称为相对育 种值（relative breeding value，RBV）。
这是为了育种实践中便于比较个体育种值的相对 大小而设定的。
有：
相关概念
4．综合育种值
对多性状选择时，需要估计个体多个性状的综合 育种值（total breeding value），根据它进行 选择可获得多个性状的最佳选择效果。
值个体间亲缘关系不同而给予不同加权的遗传力。
回归系数bAP计算通式
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
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(
其中，能稳定遗传给下一代的是基因的加性效应 （A），它可通过育种改良得到稳定的改进。
个体加性效应的高低反映了它在育种上贡献的大 小，因而称之为育种值。
相关概念
1．估计育种值
虽然育种值是可以稳定遗传的，根据它进行种用 个体选择可以获得稳定的选择进展。但是，育种 值是不能直接度量的，所能测定的是包含育种值 在内的各种遗传效应和环境效应共同作用得到的 表型值。
h(n)2 是n次记录平均值的遗传力
h(n)2＝
VA VP(n)
nh2
1(n1)re
n 表示记录次数； re 表示各次记录间的相关系数（即重复率）
综合育种值是考虑了不同性状在育种上和经济上 的重要性差异，用性状的经济加权值表示。
假设需要选择提高的目标性状共有n个，各性状 的育种值分别为a1……an，相应的经济加权值 （economic weight）分别为w1……wn，则综 合育种值（H）可定义为：
育种值估计的信息来源
种用个体育种值的信息来源可用下图表示：
根据生统理论有：
rAPCO V A (A P ,P)rAh1(nn1)rP
可知，个体育种值估计的准确度取决于提供信息个 体与被估个体间的亲缘关系、性状的遗传力、重复 力及可利用的信息量。
第三节 利用单项资料估计育种值
单项资料估计育种值
资料来源：
本身记录 祖先记录 同胞记录（全同胞或半同胞） 后裔记录
)。
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
bAP H2 H(n)2 H(pn)2 H(Fs)2 H(Hs)2 H(F-H)2 H(O1)2 H(O2)2 H(O3)2 \
育种值不能直接度量，只能从表型值进行 间接估计。这种估计要运用回归原理进行 （利用两个变量间的回归关系，从一个变 量估计另一个变量）。 通用的回归方程为：
其中：x为自变量； y为因变量； bxy为y对x的回归系数。
由表型值估计育种值：
在大群体的均数中，各种偏差正负抵消， 故：
代入得： 方程中，回归系数bAP根据提供信息的个体与估计育种
1、根据个体记录
（1）根据个体本身一次记录
其中：
A ˆx(PxP)h2P
表示个体x某性状的估计育种值（EBV）；
Px 表示个体x该性状的表型值； 表示该性状的群体表型平均值；
h2 表示该性状的遗传力
公式含义：选择差×遗传力
（2）根据个体的多次记录
其中：
A ˆx(P (n)P)h(n)2P
是个体x的n次记录的平均表型值；
因此，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（estimated breeding value， EBV或 ）。
相关概念
2．估计传递力
对常染色体上的基因而言，后代的遗传基础由父 母双方共同决定，一个亲本只有一半的基因遗传 给下一代。
对数量性状来说，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 （estimated transmitting ability，ETA）。
公式
h2
nh 2
1 (n 1)re 0.5nh 2
1 (n 1)re 0.5nh 2
1 (n 1)0.5h2 0.25nh 2
1 (n 1)0.25h2 rAnh2
1 (n 1)rA*h2 0.5nh 2
1 (n 1)0.5h2 0.5nh 2
1 (n 1)0.25h2 rAnh2