实验5 个体育种值的估计
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
第六章个体遗传评定
半同胞 全同胞
待测个体
后裔成绩资料
一、单一亲属信息估计
EBV=A=bAP（P*-P）
bAP
Cov( A,
2 P*
P*)
2 P*
1
(n 1)rp n
2 P
bAP
rAnh2 1 (n 1)rP
资料个体 rp
rA
待测个体
Aˆ bAP (P P ) P RBV Aˆ 100 %
P
不同亲缘个体的回归系数
rA
本身多次测定 1
单亲本多次测定 0.5
双亲本单次均值
bAP = h 2
全同胞兄妹 0.5
半同胞兄妹 0.25
全同胞后裔 0.5
半同胞后裔 0.5
rP re re
0.5 h 2 0.25h 2 0.5 h 2 0.25h 2
不同亲缘个体估计比较
rAAˆ
rAP
bAP
p* A
rA
nh2 1 (n 1)rP
I
wi hi2
pi
i
I
wi hi2
pi pi
具有育种值的性质，且可以表现出个体 在群体中的相对位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，便于比较、选择。
注意事项
突出主要经济性状：高的w值 尽可能是早期的性状 向下选择性状的处理：w取负值 负相关性状合并
第六章 个体遗传评定
第一节 个体育种值
P=G+E G=A+D+I
P= A+D+I +E R=D+I+E
P=A+R
基因加性效应总值
个体育种值的形式
EBV，估计育种值 ETA=1/2EBV，估计传递力 RBV=[1+A/P]×100% TPI，总性能指数 H，综合育种值
实习五 动物模型BLUP育种值的估计
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㎏。
动物育种学课件(第五章)——西北农林科技大学
行估计或比较，就称该因子为固定因子。各水平的效应就称为固
定效应。
随机因子：一个因子的若干水平是该因子所有水平的随机样本， 研究目的是通过样本推断总体，就称该因子为随机因子，不同水 平的效应就称为随机效应。
（二）线性模型（Linear model）
线性模型：在模型中所包含的各因子以相加的形式 影响观察值，就视为各因子与观察值之间的关系为
y11 y12 y13 y21 y22 y23 y31 y32 y33 y41 y42
198 204 201 203 206 210
205 212 216 225 220
a1 a1 a1 a2 a2 a2 a3 a3 a3 a4 a4
想模型的简化形式。
因子（变量）分类：离散型和连续型
离散型：表现为若干有限的等级或水平； 连续型：作为影响观察值的协变量来看待，连续型变量可人为划 分成若干等级而使其成为离散型变量。
离散型因子可根据取样方法和研究目的分为固定因子和随机因子。 固定因子：一个因子分为几个特定水平，只对这些水平的效应进
a 1 a a 2 a3 a 4
e11 e 12 e13 e21 e22 e e23 e 31 e32 e 33 e41 e42
yi b j xij ai ei
j 1
r
其中
∑bjxij为第i头个体的r个系统效应或固定效应（xij） 之和，
bj为待估参数， ai为第i个体的育种值，待估计； ei为随机环境效应，或剩余效应
家畜育种学第6章育种值估计2019
个体育种值估计的基本公式
若A和P均以离均差形式表示，则：
A b AP ( P P ) P
A b AP P
σ b AP rAP A σP
σ σ rAP Cov(A, P) AP
个体育种值估计的基本公式
σ bAPrAP A , rAPCovP(A ) ,
当h2≥0.6时，A1、A2 、A3、 A4分别为根据亲代、 同胞、后裔、本身资料估计的育种值(高h2)。
多种资料育种值的估计
A=0.1A1+0.2A2+0.3A3+0.4A4
可见: 亲代的可靠性总是最低，同胞可靠性总是低于后裔 本身资料的可靠性随h2增大而逐渐增大
复合育种值能充分利用所获得的资料，根据它进行选 种的效果比根据单项资料的育种值好。
AHO PbA(PPP)1.4 00.47 1(17.3 21)41.3 6226
H2=0.5,为中等遗传力性状 A=0.1*AP+0.2*AHS+0.3*A+0.4*AHO =0.1*14.0+0.2*13.52+0.3*13.5+0.4*13.62=13.602
（参见P.86 13.6672）
相对育种值（RBV）
以畜群平均值为标准，将个体育种值化为没 有单位的相对值的形式。
RBV=A/P * 100%
即 A=0.1A1+0.2A2+0.3A3+0.4A4
多种资料育种值的估计
A=0.1A1+0.2A2+0.3A3+0.4A4
当h2<0.2时，A1、A2 、A3、 A4分别为根据亲代、 本身、同胞、后裔资料估计的育种值(低h2)。
综合选择指数-实验
aibA ibDA
I bDAw
4、指数的遗传力：
指数表型b值x 可剖分出两部分b，a b e
即
,将多个育种值b的a 一个线性组
合 看作为一个集团I，a 成ba为遗传指数，
记为
。即指数的遗传力可定义为
指V (数Ia遗) 传V 方(b 差a )与b 指A 数b表型hI方2 差VV的((II比a))。bbA Pbb
选择指数制订 的方法
选择指数制订的方法 (1)确定所需要的信息
※ 各性状的表型方差、遗传力、表型 相关和遗传相关； 协方差※ C性o状vA间；的表型协方差CovP和遗传
※各性状的经济重要性加权值wi. 量(2：)计算各个矩阵和；向P A D w
(3) 建立正规方程并求解
例如 由某猪场的资料分析得到3个性状：饲料利用
各性状育种值选择进展△a为
ai bAW
a′=
=6.1184i
=i[a–0.05ib71A 20.6127 0.0934] 指数的遗b传A力W
h2i =V(Ia) ／ V(I ) =b′Ab／( b′Pb)=0.4332
指数选择法应 用注意事项
01
突出主要性状。一个指数中不可能 也不应当包括所有的经济性状。同 时选择的性状越多，每个性状的改 进就越慢。一般选择2~4个性状为 宜。
背膘厚x3
cm 3
– 30.0
0.5
σ
2 P
0.05
5000
x1
——
– 0.75
x2
– 0.65
——
x3
0.45
– 0.35
0.05
0.4
–0.4 ——
由表中参数可得到3个性状的表型方差、协方差 矩阵为：
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
种畜的遗传评估一
源处理更为简便、准确。
个体本身信息（individual testing）
个体本身单次表型值P
rAP h
bAP
h2
Aˆ
h2P
个体本身 k 次表型值的均值 Pk
k
rAPK
h 1 (k 1)re
bAPK
kh2 1 (k 1)re
0.9662
n
200 0.5
rAPHS 0.25h
0.25 1 (n 1)rHS
0.4915 1 (200 1) 0.25 0.5
三、利用多种亲属资料估计育种值
多种亲属信息育种值估计原理
多项信息资料合并估计育种值，实际上就是一种多元回归 的方法 ，即：
rAAˆ
rAP
bAP
* P
A
rA
nh2 1 (n 1)rp
关键的是要计算出bAP，而它与信息资料的形式有关，一般常 用的资料形式有下列4种：个体本身单次度量表型值、个体本
身多次度量均值、多个同类亲属单次度量均值以及多个同类亲
属多次度量均值。在实际计算时，最后一种类型作为多信息来
0.5 2 0 0.5 0.5 0
0
0.5 0.25 b2 0.5
0.5
0
2
0
0 0.5 0.5
0
0.25
b3
0.5
0.25 0.5 0 2
0
0
0 0.25 0.125 b4 0.25
0.25
0.25
0.125
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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
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。
（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。
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。
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
=？。