第六章 个体遗传评定.doc

第六章个体遗传评定—选择指数法
上一章论述了几种基本的选择方法,其实质就是利用个体本身和所在家系的性状表型值,根据遗传力和度量次数的不同,进行适当的加权来提高选择的准确性。实际上这是符合现代育种学精神的,即充分利用个体的各种有关信息,包括各类亲属的各种相关性状,应用现代统计分析方法和先进的计算工具,达到尽量准确估计个体育种值,从而获得最大的遗传进展。由于个体育种值估计是育种学的核心内容之一,本章首先论述几种主要亲属信息估计育种值、以及多性状综合育种值估计的基本方法,在下一章将论述现代混合模型方法的个体育种值估计。
第一节个体育种值
在第二章已论述过数量性状表型值的剖分,它是由个体的遗传和环境效应共同作用的结果,其中遗传效应中由于基因作用的不同可以产生三种不同的效应,即基因的加性效应()、显性效应()和上位效应()。虽然显性和上位效应也是基因作用的结果,但在遗传给下一代时,由于基因的分离和自由重组,它们是不能确实遗传给下一代的,在育种过程中不能被固定,难以实现育种改良的目的。只有基因的加性效应部分才是能够确实遗传给下一代的,因此将控制一个数量性状的所有基因座上基因的加性效应总和称为基因的加性效应值,它是可以通过育种改良稳定改进的。个体加性效应值的高低反映了它在育种上的贡献大小,因此也将这部分效应称为育种值。下面介绍与个体育种值估计有关的几个基本概念。
(1)估计育种值
由于个体育种值是可以稳定遗传的,因此根据它进行种畜选择就可以获得最大的选择进展。但是育种值是不能够直接度量到的,能够知道的只有是由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。因此只能利用统计分析方法,通过表型值和个体间的亲源关系来对育种值进行估计,由此得到的估计值称为估计育种值(estimated breeding value,EBV)。
(2)估计传递力
对于常染色体上的基因来说,由于后代的遗传基础是由父母亲共同决定的,一个亲本只有一半的基因遗传给下一代。对数量性状而言,个体育种值的一半能够传递给下一代,因此有时在遗传评估中将它定义为估计传递力(estimated transmitting ability,),即。
(3)相对育种值
在实际家畜育种中,为了便于直接比较个体育种值的相对大小,需要计算出每个个体的相对育种值(relative breeding value,),即个体育种值相对与所在群体均值的百分数,用公式表示为:
(6-1)
(4)综合育种值
在多性状选择时,需要估计的将是个体多性状的综合育种值(total breeding value),依据它进行选择,可以获得最好的多性状选择效果。实际上,综合育种值就是考虑了不同性状在育种上和经济上的重要性差异,一般将这些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总共有个,每一个性状的育种值为、、……、,相应的经济加权值(economic weight)为、、……、,因此综合育种值(AT)可定义如下:
(6-2)
这里,,。实际上综合育种值同样也可以看作是一个复合数量性状的育种值,可以通过适当的统计分析方法对个体的综合育种值进行估计。
第二节单性状育种值估计
在实际的家畜育种中,无论是对单性状还是多性状的选择,都有大量的亲属信息资料可以利用,问题的关键是如何合理地利用各种亲属信息,尽量准确地估计出个体育种值。常用于估计个体育种值的单项表型信息主要来自:个体本身、系谱、同胞及后裔,共四类,。一般只有在个体出生之前,资料不足时加入祖代资料,其它亲属资料,由于与被估个体亲缘关系较远而很少用到。
祖父祖母外祖父外祖母
亲代以上信息
父亲母亲
父亲其它亲属母亲其它亲属
个体信息半同胞个体全同胞配偶
后代信息子女
估计育种值常用的各种信息关系示意图
在估计某一个体的育种值时,可仅利用其某一类亲属(包括个体本身)的性状测定值,也可同时利用多类亲属的性状测定值。传统习惯上,在单性状选择时,将前者称为个体育种值估计,而将后者称为复合育种值估计。实际上,这种区分没有实质性的意义,为了避免与多性状选择时的综合育种值概念混淆,将这两种情况统称为个体育种值估计。
一、单一亲属信息育种值估计
当仅利用个体本身或其某一类亲属的性状表型值估计个体的育种值时,最简便易行的方法就是通过建立育种值对表型值的回归方程来进行估计,即:
(6-3)
上式中:
:表示个体估计育种值;
:表示个体育种值对信息表型值的回归系数,或称加权系数;
:表示用于评定育种值的信息表型值;
:表示与该信息来源处于相同条件下的所有个体的均值;
显然,这里最为关键的是要计算出。根据回归系数的计算公式,有
(6-4)
上式中:
:被估计个体