Julia语言在动物育种中的应用

Julia语言是高性能、动态编译的高级计算机语言,具有极强的灵活性,适合于解决数值和科学计算问题,拥有与传统的静态型语言相媲美的执行速度,Julia语言的开发目的是创建一个功能强大、易用性好和高效的单一语言环境。在动物育种中使用Julia语言可以编写语法简洁,且运行速度接近于Fortran或C++编写的程序。该文提供了7个动物育种中常用程序的Julia代码及示例,包括计算分子血缘相关矩阵(A)、分子血缘相关逆矩阵(A-)、近交系数、设计矩阵、分块矩阵,混合模型方程组(MME)和基因组关系矩阵(G)。这些代码可以为编写动物育种实用程序及相关教学活动奠定基础。     

几种简化动物模型评定种畜育种值的BLUP法计算效率比较

本文论述了利用简化动物模型评价种畜育种值的最佳线性无偏预测(BLUP)法的计算效率。根据本文的模拟数据示例和国外文献资料分析表明,包括父亲和外祖父的简化动物模型与通常的动物模型的BLUP计算比较,对于缩小方程组的大小、节省计算机的内存和减少计算时间等方面的效率都较高,而包括父亲和母亲的简化动物模型的效率不如前者。因此,生产能力测验评价种畜育种值需用较大系列方程时,以采用包含父亲和外祖父的简化动物模型的BLUP法为宜。     

蜜蜂主要数量性状遗传参数估计的研究进展

遗传参数估计是蜜蜂遗传育种工作中不可或缺的部分,蜜蜂遗传力估计的复杂性在于许多经济性状同时受到大量工蜂和蜂王的共同影响,同时交尾的特殊性——蜂王的多雄交配和雄蜂单倍体的情况,也使得亲缘关系的计算十分复杂。蜜蜂遗传参数估计方法从母子回归、姐妹回归,一直发展到现在的BLUP动物模型,系谱信息愈发完善,亲缘关系的计算更加成熟,遗传参数估计更加准确,这些工作对蜜蜂的主要性状取得较大遗传进展贡献巨大。介绍了蜜蜂遗传参数估计的特殊性、亲缘关系的计算和BLUP动物模型在蜜蜂遗传参数估计中的使用。BLUP动物模型已在其他国家蜜蜂育种中使用并取得明显的遗传进展,对我国蜜蜂数量遗传育种的发展具有借鉴意义。     

种母猪遗传评估软件的研制

采用筛选出的混合模型及相应的遗传参数,应用多性状动物模型BLUP法用FORTRAN计算机语言编制出种母猪遗传评估软件(MTSOWEBV).计算种母猪各重要繁殖性状的估计育种值(EBV),并按各性状的经济重要性,估计种母猪年生产能力的综合育种值指数.     

林木育种值预测方法的应用与分析

育种值预测是遗传评价的核心。为了能恰当地选用适当方法估算林木育种值,本文概述了当前林木育种值预测的主要方法、原理及其在日本落叶松家系（亲本）及个体育种值预测和优良基因型选择中的应用。通过对各种预测方法应用结果的分析表明:对于平衡或近似平衡数据和无亲缘关系（或可忽略）的非平衡数据,最佳线性预测（BLP）、最佳线性无偏预测（BLUP）法均可以取得很高的预测精度,但考虑到计算的简便性,BLP法更为适用;对于有亲缘关系或具有不同遗传固定效应的候选材料,BLUP法更为适用;对于多性状联合选择,选择指数仍是理想的方法。最后对育种值预测方法的适用情况及存在问题进行了讨论。      

运用动物模型BLUP法估计荷斯坦牛育种值及制定总性能指数

[目的]探讨动物模型BLUP法在估计新疆地区荷斯坦牛育种值中的应用,为荷斯坦牛的选种选配计划提供理论依据.[方法]利用新疆呼图壁种牛场牧一场、牧二场及牧三场1996～2010年共15 a荷斯坦牛生产性能记录资料,运用动物模型BLUP法,对荷斯坦牛进行单性状育种值估计.[结果]估计得到公牛产奶量育种值、乳脂率育种值、乳蛋白率育种值排名第一的分别为94166、8466、11100120号;母牛产奶量育种值、乳脂率育种值、乳蛋白率育种值排名第一的分别为120030103、120040007、320030159号;并根据产奶量、乳脂率、乳蛋白率育种值制定了荷斯坦牛总性能指数公式(TPI).[结论]为使种牛评定更准确,需综合考虑产奶量和乳成分等性状,制定荷斯坦奶牛总性能指数公式.     

应用动物模型BLUP估计猪育种值的简介

畜禽的多数经济性状受到环境和微效多基因的控制.其中环境因素不能传递给后代,如果人们从个体的测验成绩、谱系(祖先)成绩、同胞测验成绩和后裔测验的成绩中,剔除非遗传的环境因素,并将充分利用所有资料来源来评定种畜--进行正确的选种,这一直是育种工作者多年来努力探讨的问题.在过去的几十年中育种值估计的理论和方法不断更新、发展和完善.50年代末美国学者Henderson提出了BLUP方法,即最佳线性无偏预测法,并已成为多数国家牛育种值估计的常规方法.80年代中期,一些国家开始把这一方法应用于猪的育种值估计中,有效地提高了猪的遗传改良速度,如在加拿大,从 1985年应用BLUP方法以来,背膘厚的改良速度提高了50%,90kg体重日龄的改良速度提高了近 100%～200%,目前在加拿大、丹麦、荷兰、西班牙等国 BLUP已成为猪育种值估计的常规方法.随着计算技术和计算机技术的发展与普及,BLUP已成为当今世界范围内种畜遗传评定的主要方法.     

用BLUP法估计荷斯坦种公牛在武汉市奶牛场的育种植

收集了武汉市牛奶公司八一奶牛场和武昌奶牛场的1995-1999年原产奶量数据，在进行305d产奶量校正后，采用动物模型BLUP原理和相应的计算机软件（PEST）对数据进行了统计分析，在模型中考虑的效应包括牛场、年度、季节、胎次、个体的育种值等，其中每年的季节是根据武汉市的特点，划分为3个阶段，计算得出了武汉市近年所用的荷斯坦种公牛的育种值，并据此对公牛进行了排序。     

浅谈BLUP方法及其三种形式的应用

BLUP (Best Linear Unbiased Prediction,最佳线性无偏预测)方法是目前进行育种值估计最好的方法,它已经在各个国家得到了广泛应用,有利于各国畜牧业的发展.本文主要介绍BLUP的基本原理、特点、基本步骤;并简述目前常用的BLUP三种形式(E-BLUP、R-BLUP、M-BLUP)的模型、原理以及BLUP的应用和未来的发展前景.     

植物数量性状全基因组选择研究进展

全基因组选择是新近开始在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种分析方法.它以连锁不平衡为基础,利用BLUP(best linear unbiased prediction)分析方法准确估计某一群体每一遗传标记的育种值,从而只利用这些预测的育种值来进行选择.文章综述了全基因组选择的原理、方法以及全基因组选择在植物育种方面的研究进展,探讨各种因素对全基因组选择的影响,并讨论了全基因组选择在植物数量性状分子育种研究中可能的应用.     

机器学习在动物基因组选择中的研究进展

基因组选择是指利用覆盖在全基因组范围内的分子标记信息来估计个体育种值。利用基因组信息能够避免因系谱错误带来的诸多问题，提高选择准确性并缩短育种世代间隔。根据统计模型的不同，基因组选择方法可大致分为基于BLUP(best linear unbiased prediction, BLUP)理论的方法、基于贝叶斯理论的方法和其他方法。目前应用较多的是GBLUP及其改进方法 ssGBLUP。准确性是基因组选择模型最常用的评价指标，用来衡量真实值和估计值之间的相似程度。影响准确性的因素可以从模型中体现，大致分为可控因素和不可控因素。传统基因组选择方法促进了动物育种的快速发展，但这些方法目前都面临着多群体、多组学和计算等诸多挑战，不能捕获基因组高维数据间的非线性关系。作为人工智能的一个分支，机器学习是最贴近生物掌握自然语言处理能力的一种方式。机器学习从数据中提取特征并自动总结规律，利用该规律与新数据进行预测。对于基因组信息，机器学习无需进行分布假设，且所有的标记信息都能够被考虑进模型当中。相比于传统的基因组选择方法，机器学习更容易捕获基因型之间、表型与环境之间的复杂关系。因此，机器学习在动物基因组...     

仔猪初生窝重性状的遗传评估

本文旨在计算温氏某育种场大白猪初生窝重性状的遗传参数,并评估基因组选择不同计算方法对初生窝重性状的选择准确性。利用DMU软件和动物模型估计初生窝重的方差组分,包括加性方差组分和永久环境效应方差组分,并计算性状的遗传力。通过简化基因组测序分型方法,构建大白猪基因组选择参考群体,并利用GVCBLUP和BLUPF90软件,验证群体分别使用BLUP、GBLUP和ssGBLUP方法计算估计育种值的准确性。结果显示：初生窝重的遗传力为0.08,为低遗传力性状。初生窝重与总产仔数、产活仔数、健仔数和弱差猪仔数遗传相关系数分别为0.59,0.68,0.88和-0.17。基因组选择结果显示,验证群体ssGBLUP育种值估计的准确性最高,达到0.38,比常规BLUP方法提高了15.79%,与BLUP估计育种值秩相关达到0.63。对初生窝重的选择,可有效提高产仔数;且结合ssGBLUP方法的基因组选择,能够有效提高估计育种值的准确性。     

动物育种方法的研究进展

传统的数量遗传学理论在过去的动物育种实践中起到了非常重要的作用。生物技术的应用,特别是超数排卵和胚胎移植(MOET)技术的应用,大大提高了畜群的整体遗传水平和育种效益。分子遗传学的发展,使得通过标记辅助选择(MAS)直接对基因型进行选择成为可能,动物分子育种将成为21世纪动物育种的主要方法之一。     

最佳线性无偏预测方法在猪育种中的应用

从最佳线性无偏预测方法(BLUP)基本原理、估计模型、基本步骤、优点、注意问题、基于BLUP估计育种值的综合指数和应用效果等方面综述了其在猪育种中的研究进展。     

动物遗传育种学科百年发展历程与研究前沿

经过上万年的野生物种驯化、自然选择和人工选择,世界各国逐渐形成了现有的家养动物品种。伴随着遗传学理论的发现和逐步完善,动物常规育种技术从一般的表型选择发展到利用BLUP方法进行育种值估计,在近五十年为畜禽遗传改良做出了巨大贡献。20世纪80年代,各种分子遗传标记的逐步问世和现代生物技术的迅速发展为动物遗传育种工作的研究和改良提供了新的途径和方法。DNA、RNA、蛋白质等各种组学信息的整合研究,不但为动物重要经济性状功能基因挖掘、分子遗传机制解析带来新的契机,并且使得动物育种从传统育种时代真正迈入分子育种时代。近年来,世界动物育种工作在分子数量遗传学、功能基因组学、分子育种技术等方面都取得了显著进展。     

用BLUP法估计公猪繁殖性状育种值

用BLUP法对36头二花脸公猪、19头姜曲海公猪的女儿1～4胎的繁殖性状进行了育种值估测;并用秩相关法比较了最小二乘、带与不带亲缘相关矩阵的BLUP三种方法的估测效果。结果表明,最小二乘分析法的估测最不理想,与二种BLUP法的秩相关系数都很低(从0.230～0.726),带亲缘相关阵的BLUP法由于所含信息量最多,因而估测效果最可靠;对二个猪种的公猪育种值名次进行了系谱跟踪,父子间相关在二个猪种间有着较大的差异:2、4胎产仔存活性状姜曲海猪呈父子负相关(-0.224～0.491),而二花脸猪则为中或强的正相关(0.431～0.683)。     

种猪现实育种值的估测

取杭州市种猪试验场2000-2002年共1 443头长白猪个体性能测定资料,用4种方法估测了90kg体重校正背膘厚估计上代亲本公猪的育种值,其中用25头以上后裔平均值与同期群体平均值之差的2倍定义为现实育种值.结果表明:现实育种值的数值和方向与后裔测定育种值十分一致,与一次测定值的育种值差很大,现实育种值的方向与BLUP值比较一致.现实育种值不受表型值的影响,是猪真正育种值的最佳估计值.估测青年公猪的育种值,用BLUP法比较好.     

动物育种方案最优化 Ⅰ.原理和方法

应用系统分析的思想和方法,分析了影响动物育种改良经济效益的主要因素及相互关系,并在定量描述这些相互关系的基础上探讨了育种方案的优化方法。此外,对预测育种收益的基因流动法原理作了简单介绍。在基因传递矩阵和性状实现向量的确定方面提出了新的见解,并提出了育种投资动态回收期线性插值计算方法和综合育种值中经济加权值的两次加权计算方法。     

应用BLUP法估测种公猪平均日增重的育种值

用BLUP法估测了10头二花脸种公猪自初生至六月龄平均日增重的育种值,同时用最小二乘常数和离差法作对照。结果表明:用BLUP法所得的819号公猪的育种值为0.0132公斤/天,名列第一;15号公猪的育种值为-0.01公斤/天,名列第十;819号公猪的最小二乘常数为0.0207公斤/天,也名列第一;用离差法所得的育种值为0.0067公斤/天,也名列第一。三种方法所得的结果数值上差别较大,但在名次排列上却十分一致。BLUP法与最小二乘常数,BLUP法与离差法在名次排列上的顺位相关系数分别为0.964和0.952,表明它们之间的相关十分密切。用三种方法所得的结果具有相同的趋势,但BLUP法估测误差较低,精确性较高。     

主要海水养殖生物的BLUP育种技术体系取得重要突破

国家“863计划”现代农业技术领域通过攻关,在主要海水养殖生物的BLUP育种技术体系取得重要突破,鱼类、贝类水产动物多性状复合育种技术达到世界领先水平,打破了国外水产发达国家的技术垄断和封锁,率先建立了我国自主知识产权的水产生物BLUP育种体系。