家畜育种学七——西北农林科技大学PPT课件

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家畜育种学07种畜的遗传评估(三):BLUP育种值估计

家畜育种学07种畜的遗传评估(三):BLUP育种值估计
第一节 线性模型基础知识 第二节 BLUP的基本原理 第三节 BLUP的计算技术 第四节 育种值估计模型 第五节 多性状BLUP 法的基本原理 第六节 BLUP育种值估计举例 第七节 BLUP育种值估计软件

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

动物育种学课件(第五章)——西北农林科技大学

动物育种学课件(第五章)——西北农林科技大学

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

BLUP(Best Linear Unbiased Prediction):即 最佳线性无偏预测。
最佳——估计值的误差方差最小 线性——估计值为观察值的线性函数 无偏——估计值的数学期望等于被估计量的真值(固定效应), 或被估计量的数学期望(随机效应)。


BLUP方法仅仅是一种特殊的统计方法,其优越性
当混合模型中某一项不存在时,就变成特定模型。
如Zu不存在,它变为固定模型:
如Xb=Iμ ,它变为随机模型:
y Xb e
y I Zu e
第二节 BLUP育种值估计方法
Henderson 1948年开始潜心研究应用混合模型方程组的原 理,估计动物群体参数和预测随机效应的问题。50年代初,在 理论和方法上已基本成熟,但由于计算手段的限制,未能用于 实践。1966年他将混合模型方程组的原则应用于育种值估计, 1973年(1972年纪念Lush学术研讨会上报告)系统介绍了 BLUP育种值估计方法的原则。形成了所谓的BLUP法。
的体现有赖于正确、合理的育种措施和条件。

BLUP法的重要特征:在同一估计方程中,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。即估计育种值的同时,对系统环境 效应进行了估计和校正。因而,根据观测值配合的 模型都是混合模型。

家畜育种学课件(第四章)——西北农林科技大学

家畜育种学课件(第四章)——西北农林科技大学

第三节 多性状综合遗传评定
一、多性状的选择方法
实际育种过程中,必须同时考虑对多个 性状进行选择——多性状综合遗传评定。
顺序选择法 独立淘汰法 综合选择(选择指数)法 多性状BLUP法
制订选择计划的步骤: 1、各性状表型参数和遗传参数的估计; 2、各性状经济加权值的确定; 3、选择强度的估计;
种公羊9-781的亲本资料估计育种值:
A h ( P * P) P
2 *

__
P* (13.6 5.6) / 2 9.6
A 0.2 (9.6 5.0) 5.0 5.92
例题2.( P151页)例6.1中表6-2资料为例计算9-794 号公羊半同胞子女信息估计育种值和半同胞兄妹估
即有:
ˆ 2( P P )h 2 P Ax 0 ( HS )
由后裔资料估计育种值的可靠性高于用半同胞 资料估计育种值。
(2)与配母畜为挑选出的群体
ˆ [( P P ) 0.5( P P )h 2 ]h 2 P Ax 0 D (O)
ˆ [2( P P ) ( P P )h 2 ]h 2 P 或:Ax 0 D ( HS )
0.5 h 2 0.25 h 2
2
0.5k h2 1 ( k 1) re
0.25 k h2 1 ( k 1) re
全同胞后裔
0.5 h
0.5k h2 1 ( k 1) re
2
半同胞后裔
0. 5
h
0.5k h2 1 ( k 1) re
2.实例
例题1.以P151页例6.1中表6-2资料为例。
rP r h
* A
2

《家畜育种新技术》课件

《家畜育种新技术》课件
目的
提高家畜生产性能、抗病性能和适应 性,促进家畜产业的可持续发展。
家畜育种新技术发展历程
01
02
03
起始阶段
20世纪80年代初,随着分 子生物学和遗传学研究的 深入,家畜育种新技术开 始起步。
发展阶段
20世纪90年代至21世纪 初,各种育种新技术不断 涌现,如基因组选择、胚 胎工程等。
成熟阶段
21世纪初至今,家畜育种 新技术在生产实践中得到 广泛应用,取得了显著成 效。
生物技术育种实践
通过细胞培养、克隆、转基因等技术手段,对家畜 的遗传性状进行精准改良。
生物技术育种案例
例如,利用生物技术育种技术成功培育出高 产奶、高瘦肉的家畜品种。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
VS
详细描述
基因编辑技术同样适用于羊的育种,科学 家们利用CRISPR-Cas9等基因编辑工具 ,成功改良了羊的羊毛品质、生长速度和 抗病能力等性状。同时,繁殖控制技术的 应用也使得羊的繁殖效率得到显著提高。 这些技术的应用将有助于推动家畜育种技 术的进步,提高家畜的生产性能和经济效 益。
04
家畜育种新技术的前景 与挑战
基因育种实践
通过基因检测、基因组选择、基 因编辑等技术手段,对家畜的遗 传性状进行精准改良。
基因育种案例
例如,利用基因育种技术成功培 育出抗病能力强、生长速度快、 肉质优良的家畜品种。
胚胎育种的实践与案例
胚胎育种技术概述
胚胎育种是利用胚胎移植、胚胎冷冻等技术,对家畜的胚胎进行操 作,以实现家畜育种改良的一种新技术。
3
基因育种技术需要借助专业的基因编辑工具和设 备,对技术要求较高。
胚胎育种技术

第七章 畜禽品种及繁育体系ppt课件

第七章  畜禽品种及繁育体系ppt课件

肉牛品种

红安格斯( Red Angus )红色,体格中, 健壮,耐粗饲 黑安格斯( Black Angus )黑色,体格 中,健壮,耐粗饲 高非牛 ( Gelbvieh )红色,生长快, 耐粗饲, 母性强 利木赞( Limousin )红色,生长快, 肌肉发达,饲料报酬高
肉牛品种
晋 南 牛
奶牛品种

娟姗牛(Jersey):原产地英吉利海峡 的娟姗岛。

特点:性情温顺,体型轻小、细致紧凑。毛色有灰褐、浅 褐及深褐色,浅褐色居多。成年公牛体重650-750kg,母
牛340-450kg、体长133cm、体高113cm,犊牛初生重 23-27kg。产奶量3500kg/年,乳脂率高5.5-6.0%,个 别达8%。性成熟早,耐热,适于南方饲养。
迪卡 鸡
罗 曼 鸡
固始鸡
海 赛 克 斯 鸡
丝毛乌骨鸡
北京白鸡与宫廷黄鸡
樱桃谷鸭
麻鸭
1.2.3 主要畜禽品种—牛

经济类型


品种划分

乳用型 肉用型 役用型


奶牛 肉牛 乳肉兼用牛 瘤牛 水牛
国内外著名奶牛品种及特征
品种 荷斯坦 (Holstein) 中国荷斯坦 (Chinese Holstein) 娟姗 (Jersey) 原产地/育成地 荷兰 主要外貌特征 毛色:黑白花 主要生产性能 年平均产奶量5000~7000kg 乳脂率3.6~4.0% 年平均产奶量4500~6500kg 乳脂率3.4~3.6%

中国的家畜品种217个(中国家畜家禽品种志)

1.2 品种分类

按培育程度分类

原始品种 培育品种 过渡品种

家畜繁殖学-母畜的发情周期PPT课件

家畜繁殖学-母畜的发情周期PPT课件
源于颗粒细胞,通过细胞绒毛与卵母细胞接触,在卵 母细胞生长期可为卵母细胞提供营养物质。
图-6 卵子结构图
图-7 透明带和卵黄膜扫描电镜图 A: 透明带外表面图,注意网状结构 B: ZZ透明带内表面,TT卵黄膜,注意卵黄膜的绒毛结构
图-8 卵子结 构图
左上:卵泡示 意图
左下:卵泡示 意图
右上:透明带、 放射冠 示意图
图-10 母牛发情示 意图
图-11 马和牛求偶图
图-12 猪发情期 的静立反应图和对 公猪态度示意图
2、家畜发情周期参数 家畜发情周期参数列表(表-3)如下。
表-3 家畜发情周期参数表
畜种 牛 猪 绵羊 山羊 家兔
发情 周期
持续 期
排卵 时间
繁殖 季节
排卵 类型
21d 21d
18h 56h
30h(B )
图-13 发情母牛爬跨另一母牛, 被爬跨牛接受爬跨,爬跨 牛发情,被爬跨牛也可能 发情
图-14 上图,压背反应 下图,发情母猪接近公猪和 压背反应
五、产后发情
1、母猪(图-15) 母猪在哺乳阶段,哺乳对乳头的刺激促进垂体分泌
促乳素,但抑制促性腺激素的分泌,因此在断奶前母猪 不发情,断奶后,解除对促乳素的促进作用,同时也解 除对促性腺激素的抑制作用,因此母猪在断奶后 7 天左 右发情并排卵,是配种的有利时机,也可利用此现象来 调节生产。 2、母牛
卵黄颗粒:是哺乳动物进化中的残留物质,可为 胚胎早期发育提供营养。
酶:代谢、胚胎分裂、雄原核形成因子等。 皮质颗粒:位于卵母细胞膜下的囊状颗粒,含有
酶类,受精时发生皮质反应。 (3)卵黄膜
卵母细胞膜,覆盖有微绒毛,存在与精子结合、融 合的位点。在受精时发生卵黄闭锁反应,阻止多精子受 精。

家畜育种学第七章 个体遗传评定-BLUP法

家畜育种学第七章 个体遗传评定-BLUP法

第七章 个体遗传评定 – BLUP 法在前一章中,我们介绍了个体遗传评定的意义、基本概念和传统的育种值估计方法,这些方法在20世纪70年代以前被广泛应用于各种家畜的个体遗传评定。

但自80年代以来,随着数理统计学(尤其是线性模型理论)、计算机科学、计算数学等学科领域的迅速发展,家畜育种值估计的方法发生了根本的变化,以美国动物育种学家C.R. Henderson 为代表所发展起来的以线性混合模型为基础的现代育种值估计方法 - BLUP 育种值估计法,将畜禽遗传育种的理论与实践带入了一个新的发展阶段。

目前在世界各国,尤其是发达国家,这种方法已得到广泛应用,为畜禽重要经济性状的遗传改良做出了重大贡献。

本章我们将主要介绍BLUP 育种值估计法的基本原理和使用方法,并简要介绍线性混合模型在估计遗传参数中的一些应用。

由于这个方法要涉及线性模型及其他一些有关知识,为读者便于阅读理解起见,我们将先对它们作一简要介绍。

第一节 有关基础知识一、随机向量,期望向量和方差-协方差矩阵设x 1,x 2,…,x n 是n 个随机变量,令 μi = E(x i ) = x i 的数学期望,2e σI = V ar(x i ) = E(x i - μi )2 = x i 的方差,ij σ= Cov(x i ,x j ) = E(x i - μi )(x j - μj ) = x i 和x j 的协方差i = 1,2, ,n ; i n j ≠=,,2,1将这n 个随机变量和它们的期望、方差和协方差用向量和矩阵表示:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n x x x 21x ,E(x ) =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n μμμ 21μ,V ar(x ) =⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=2212221211221n n n n n σσσσσσσσσ V称x 为随机向量(random vector ),μ为x 的期望向量(expectation vector),可表示为E(x ) = μ,V 为x 的方差-协方差矩阵(variance-covariance matrix),或简称协方差矩阵,可表示为V ar(x ) = V 或V(x ) = V ,V 中的对角线元素为各个x 的方差,非对角线元素为各个x 间的协方差,它是一个对称矩阵。

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(三)群体继代选育法
• 从选集基础群开始,然后封闭畜群,再在闭锁的 小群体内逐代选种选配,一代一代重复这些工作, 直至培育出符合预定品系标准、遗传性稳定、整 齐均一的畜群。
• 步骤:
1、组建基础群:
2、闭锁繁育
3、选种选配
1、组建基础群
• 质量要求:
–为了在基础群中汇集所有所需优良基因
• 如预期品系要求有多方面优秀性状,基础群以异质为好
3、饲养管理条件
–保持饲养管理条件的相对稳定
4、技术与设备
五、品系培育的方法
(一)系祖建系法 (二)近交建系法 (三)群体继代选育法
(一)系祖建系法
• 选择具有最突出优点性状的个体作为系祖(及其继 承者),再围绕系祖进行繁育(围绕系祖的近交) 和选择,以使系祖的优良基因迅速扩散并固定。
• 步骤:
的外貌特征和生产性能的畜群。 –围绕同一头系祖建立 3、近交系 运用连续近交形成,群体近交系数达0.375以上
4、群系 指由群体继代选育法建立的多系祖品系
5、专门化品系 具有某方面突出优点,专门用于某一配套系杂交的 品系
6、合成品系 以两个或两个以上品种或品系杂交建立的品系
三、品系培育的意义
1、加快种群的遗传进展
2、闭锁繁育
–畜群封闭,群内随机交配(人工控制下,保证不同家系♂、 ♀个体间交配的机会均等)
3、选种选配
A、每世代的出生时间、饲养条件和选种标准保持一致;
B、多留精选:各阶段的选择强度随年龄的增长而加大;
C、要特别照顾家系:每个家系都留后代;
D、缩短世代间隔 E、控制近交系数
Ft 1 (1 F )t
–实质:建立在群体基础上,范围较宽
• 品系具备的条件:
–优点突出 –遗传性相对稳定 –有一定数量的个体
• 品族:源自一头优秀母畜的群体
二、品系的类别
1、地方品系:指由于各地生态条件和社会经济条件的 差异,在同一品种内经长期选育而形成的具有不同特 点的地方类群。
–其特点是形成时间长,群体较大,保存时间较长 2、单系:指来源于同一头系祖,并且具有与系祖相似
第七章 家畜品系与品种的培育
• 第一节 品系培育 • 第二节 专门化品系的培育 • 第三节 品系的鉴定与维持 • 第四节 引种与风土驯化 • 第五节 品种培育 • 第六节 畜群的杂交改良
学习要求:
1. 掌握品系的概念、类别和建系方法 2.了解新品种培育的意义、作用和原则
3.了解引种和风土驯化在家畜育种中的意 义 4.掌握杂交育种的分类、步骤 5.掌握杂交育种的方法
• 如只突出个别性状,基础群以同质为好
–为使基础群具有更广泛的遗传基础,群内个体间近交系
数最好都为0。
• 数量要求:
S
n 1
其中:S为公畜最低需要量; n为公母比中的母畜数;
8nF
ΔF为每代近交系数增量
大家畜: 4♂∶20♀,Ne=13,ΔF=0.038 中型家畜:6♂∶30♀,Ne=20,ΔF=0.025 小畜禽: 10♂∶50♀,Ne=33,ΔF=0.015 理想群体:30♂∶150♀,Ne=100,ΔF=0.005
–品系提纯较容易
2、加速现有品种改良
-通过分化建系和品系综合
3、促进新品种的育成 4、充分利用杂种优势
–系间杂交:
A、近交系的杂交 B、专门化品畜的数量
–足够数量的品系和各品系内的家系数量;
2、家畜的质量
–建系所用的个体必须具有较高的综合性能 –具有某一方面突出的优良特征
这种建系方法利用亲缘关系极亲密的个体交配,使 优良基因迅速纯合
• 注意事项:
–在组建基础群时,母畜越多越好,公畜不宜太多且尽量 同质并有亲缘关系。
–运用近交时,既要考虑个体品质和纯合度,也要考虑亲 缘关系,以决定近交程度。
• 建系方法:
1.连续2代亲子交配,所建品系的近交系数为0.375。 2.连续2代全同胞交配,所建品系的近交系数为0.375。 3.连续4代半同胞交配,所建品系的近交系数为0.381。
群体继代选育的特点
• 特点:
–组建基础群,闭锁繁育,世代分明,每代留种数 相等,避免强烈近交,不计突变,加强选择,加 速优良性状固定。
• 优点:
–基础群采用随机交配,近交衰退小 –遗传基础丰富 –继代种畜选留容易
六、品系的运用
• 建立品系并非育种的最终目的,而仅是育种和动物生产的一 种手段,其最终目的是应用品系,提高畜禽生产水平。
• “配套系”一词的来源 --由我国学者提出,比较形象,易于理解 --在国外,称为“hybrids”.
1.选择系祖:百里挑一 2.测定系祖的育种值 3.围绕系祖进行近交
• 注意:
–非主选性状上系祖不能有太严重缺点
(二)近交建系法
(1)基础群的建立 根据建系目的,选优点相同的公畜(不多于10
头),母畜可以增加,一般性状不能低于平均水平,先进行 交配试验和性能测定。 (2)实行高度近交
一般采用连续的全同胞交配,不用亲子交配, 避免基因更多的来自一方亲本。近交4~5代后,再进行随机 交配。前三代不做选择,第四第五代出现优良性状组合,严 格选择。 (3)选出最优秀的个体大量繁殖,形成优良的近交系。
第一节 品系培育
一、品系的概念 • 狭义:
–指来源于同一头卓越的系祖,且有与系祖类似的 体质和生产力的种用高产畜群;这些畜群都符合 该品种的基本方向。
–实质:建立在系祖个体基础上、范围较窄,可称 为单系——从单一系祖建系
一、品系的概念
• 广义:
–指一群具有突出优点,并能将这些突出优点相对 稳定地遗传下去的具有较高种用价值的种畜群。
第二节 专门化品系的培育
一、概念:专门化品系
–生产性能“专门化”的品系,按育种目标分化选 择育成,每个品系有某方面的突出优点,不同的 品系配置在完整繁育体系内不同层次指定位置, 承担专门任务
–一般分父系和母系
• 优点:
–1、有可能提高选择进展 –2、用于杂交体系中有可能取得杂种优势
二、配套系杂交
• 品系主要有以下两个方面的运用: (一)合成综合品系 • 品种内两个或更多个品系间杂交,汇集各品系的优点, 形成新的综合型品系(主要方向) • 品系杂交可能达到三个目的: –用一个品系改良另一个品系; –更新品系血缘; –合成有综合特点的新品系。 (二)生产“杂优畜禽” • 通过配合力测定后进行配套杂交,充分利用杂种优势, 从事商品生产。
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