不同留种策略下基因辅助BLUP的选择效果

为揭示基因辅助最佳线性无偏预测(BLUP)方法在不同留种策略下的选择效果,在假定目标数量性状同时受1个双等位基因QTL和多基因共同控制的前提下,模拟了在一个闭锁群体(10头公畜、190头母畜)内采用标记辅助BLUP连续选择10代的情形。选择试验共考虑了3种留种策略:策略Ⅰ仅根据个体估计育种值(EBV)高低留种;策略Ⅱ在每个公畜家系内选留EBV最高的1头公畜和19头母畜;策略Ⅲ在每个公畜家系内选留1头EBV最高的公畜,在每个母畜家系内选留EBV最高的1头母畜。结果表明,留种策略Ⅰ的遗传进展(包括QTL基因型值和多基因育种值进展)最高,QTL增效等位基因频率上升速度最快,其次为策略Ⅱ,策略Ⅲ的遗传进展最低,QTL增效等位基因频率上升最慢;不同留种策略下的群体近交系数总体上呈现策略Ⅰ策略Ⅱ策略Ⅲ的规律,但策略Ⅱ的群体近交系数与策略Ⅲ接近且远低于策略Ⅰ。在育种实践中实施基因辅助BLUP选择时,策略Ⅱ既能保证较高的遗传进展,又能有效控制近交,因而不失为一种理想的留种策略。     

两等级阈性状遗传力估计的原理和方法(综述)

阈性状是受多基因支配的、表型呈不连续分布的一类性状,因而其遗传力的估计方法具有许多不同于数量性状的特点。本文就阈性状遗传力估计方法的历史发展,以及就各方法的估计原理、估计值性质、适用条件等方面进行了综述和讨论。分析了线性方法和子亲回归方法的缺陷和局限性,演示了方差组分估计非线性方法导出的思路和方法,阐述了方差组分估计非线性方法的优越性。     

中国大白猪SⅡ_1系选育的遗传再评定

[目的]计算中国大白猪SⅡ1系各世代种猪的估计育种值,在进行第5世代选种选配的同时,对品系选育过程进行再评定。[方法]依据湖北省农科院畜牧所中国大白猪SⅡ1系的育种资料,应用NETPIG猪育种管理软件及SAS软件进行育种值估计及数据分析。[结果]选育各世代留种公猪的综合育种指数呈上升趋势,4世代留种公猪的平均父系指数为107.44,ADG、AGE、BF、NBT、NOBA、CLR和EMA的遗传趋势分别为0.776、-0.704、-0.087、0.115、0.055、0.062和0.027。[结论]中国大白猪SⅡ1系的选育过程,在主选性状上所采取的育种措施是行之有效的,在每个世代末有必要用BLUP法对种公猪进行遗传再评定及遗传与表型趋势分析。     

选择效率世代指数研究

【目的】在假定没有突变和迁移等产生新的变异且环境不变的情况下,对数量遗传学中的选择效率问题进行探讨。【方法】根据数量性状改良的选择理论,以各世代的遗传进展与第1代遗传进展之比构建了选择效率世代指数,以度量各世代的选择效果和潜力。【结果】在已知育种群体0世代遗传力的情况下,可计算出该群体各世代的选择效率世代指数:在第1世代时为1,以后世代可由遗传力推算得到。在留种率不变时,不同遗传力对应的选择效率世代指数在前3代变化较快,很快就趋于稳定;在固定低、中、高3种遗传力水平时,不同留种率的群体在第1代的遗传进展随着留种率增大而单调递减,且遗传力水平越高,遗传进展越大,选择效率世代指数也越大。【结论】影响选择效率的主要因素是遗传力,遗传力越大,选择效率越高,且育种群体的选择潜力通常只有2~3代,因此在育种中可引入新的选择反应。     

长期选择的杜洛克猪群体经济性状遗传参数及遗传进展分析

目的 对受长期选择的实际杜洛克猪育种群体3个重要经济性状进行遗传参数估计,分析各性状取得的遗传进展,并探讨实际育种群体中长期选择等因素对群体遗传参数的影响。方法 收集广西某种猪场核心育种群杜洛克猪2003—2018年共计15 760条生长性能测定记录。运用DMU软件的DMUAI模块和DMU4模块,利用多性状动物模型估计3个重要经济性状的群体遗传参数和个体育种值。并通过估计该群体的年度累计群体遗传参数以评估该群体在长期选择过程中遗传参数的变化情况。结果 杜洛克猪3个重要经济性状(达100 kg体质量日龄、背膘厚和眼肌面积)的估计遗传力分别为0.354、0.477和0.479,均属中高遗传力性状。3个性状间的遗传相关范围为-0.110~0.039,表型相关范围为-0.076~0.082,均属于弱相关。性状达100 kg体质量日龄在长期选择中取得了较大的遗传进展,而性状达100 kg体质量背膘厚和达100 kg体质量眼肌面积取得的遗传进展较小。分析年度累积群体估计的遗传参数发现,3个经济性状的加性遗传方差出现了不同程度的变化。结论 杜洛克猪群体3个重要经济性状均为中高遗传力性状且性状间相关性较弱。在实际育种群体中,长期选择及引种等因素会导致群体遗传参数发生变化,育种实践中应及时开展遗传参数估计,以获得准确的遗传评估结果,加速群体遗传改良。     

利用GLMM方法估计家畜阈性状的遗传力

将广义线性混合模型（GLMM）技术引入家畜阈性状的遗传分析,对不同参数组合下阈性状的遗传力及准确度进行了估计,模拟研究的性状为单阈值和3阈值离散性状,试验设计为全同胞-半同胞混合家系.结果表明,GLMM方法能有效地估计阈性状的遗传力,其准确性有较大的优势.不同参数组合下,单阈值与3阈值分类性状的遗传力估计均方误（MSE）均在0.018 4以下;遗传力参数的估计偏差（BIAS）均小于0.429 0.同时,性状的遗传力和性状的表型发生率对遗传力估计效果都有直接影响,随着性状遗传力真值的提高,GLMM方法出现高估现象;随着性状发生率的提高,GLMM方法估计的遗传力结果有上升的趋势.说明利用GLMM方法估计家畜阈性状的遗传力是可行的.     

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。     

家畜主基因研究进展

经典数量遗传学理论认为 ,数量性状是由微效多基因控制的。数量性状的育种值即微效基因的累加效应值。这个理论在过去近百年内 ,对家畜数量性状的改良发挥了重要作用 ,但由于无法区分每个基因的影响 ,因而就无法确定单个基因及其在染色体上的位置 ,更无法对基因本身进行识别、分离和克隆。近 2 0年来 ,随着分子生物学和统计学的发展 ,人们发现家畜的某些数量性状既受微效多基因的控制 ,又受一个或少数几个主基因的影响 ,对于这些性状若依据生产性能记录估计育种值继而进行选择 ,其遗传进展缓慢。若对相关的主基因进行鉴别和利用 ,就能加快遗…     

应用动物模型对牙鲆不同日龄生长性状的遗传分析

以中国水产科学研究院北戴河中心实验站2006至2009年间建立的38个牙鲆Paralichthys olivaceus选育家系为实验材料,根据对180、240、360日龄生长性状共3 742个个体的测定记录,应用REML方法和动物模型BLUP方法估计不同日龄牙鲆体重、体长、体高的遗传力和个体育种值,对不同家系和个体进行遗传评定。结果表明,180、240、360日龄牙鲆生长性状的遗传力分别为0.30~0.35、0.30~0.39、0.13~0.37,属于中等遗传力。对不同日龄生长性状育种值选择和表型值选择效率进行比较,结果表明,不同日龄生长性状依据育种值选择与依据表型值选择的结果存在较大差异。在360日龄,两种选择方法之间的差异达到最小,依据育种值选留的家系和个体比依据表型值选留的家系和个体分别提高:体重为93.92%和28.97%,体长为465.22%和124.49%,体高为176.00%和157.80%,育种值选择效率明显高于表型值选择效率。     

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.     

StimulationStudyofGenePyramiding inAnimals byMarker-AssistedSelection

This gene pyramiding strategy is based on the idea of efficiently pyramiding genes of interest by crosses and selection to obtain a population with favorable alleles from different breeds or lines, which is called an ideal population. We investigate impacts of some factors on the pyramiding efficiencies by simulation. These factors include selection strategies (the breeding value selection, the molecular scores selection and the index selection), proportion selected (2, 10 and 20%), recombination rates between adjacent target genes (0.1, 0.3 and 0.5) and different mating types (the random mating and the positive assortative mating avoiding sib mating). The results show that: (1) The more recombination rate and the lower proportion male selected, the better pyramiding efficiency; (2) the ideal population is obtained via various selection strategies, while different selection strategies are suitable for different breeding objectives. From the perspective of pyramiding target genes merely, the molecular scores selection is the best one, for the purpose of pyramiding target genes and recovering genetic background of the target trait, the index selection is the best one, while from the saving cost point of view, the breeding value selection is the best one; (3) the positive assortative mating is more efficient for gene pyramiding compared with the random mating in the terms of the number of generations of intercross for getting the ideal population.     

庐山野生常绿地被植物的园林景观应用

通过对庐山野生常绿地被植物资源实地调查和相关文献查阅,根据野生常绿地被植物的选择标准,选择46种具有观赏价值的野生常绿地被植物,详细描述其性状与生境、景观价值及在园林中的应用,并针对庐山园林景观应用的现状提出指导建议     

约束选择指数的通径分析及决策分析

建立了约束选择指数的通径分析化模型,分析其实质为约束选择指数的相关遗传力分解模型。进而运用通径分析的决策分析方法对约束选择指数进行决策分析,定义各性状对聚合遗传值的决策系数,各性状的决策系数代表其对聚合遗传值的综合决定作用。通过各性状的决策系数可以确定主选性状、限制性状和辅助性状, 使育种者在育种时,可直接选择个体的表型就能达到使复合育种值进展最大的目的。     

山西瘦肉型猪SD-Ⅱ系繁殖性状的表型和遗传参数估测

本文对山西瘦肉型猪SD—Ⅱ系繁殖性状的表型参数和遗传参数进行了研究 ,结果如下 :(1)繁殖性状存在负的母体效应 ,表型变化不稳定 (呈亲代高子代低 ,亲代低子代高的趋势 ) ,不适宜用表型选择进行选择 ;(2 )总产仔数、活产仔数、初生窝重、初生个体平均重、泌乳力、断奶窝重、断奶个体平均重、断奶头数、总乳头数的遗传力分别为 0 2 30、 0 2 42、 0 2 19、 0 2 5 7、 0 184、 0 12 8、 0 40 8、 0 419、 0 5 0 2 ,与国内文献报道结果相近 ,而高于国外文献报道结果。 (3)繁殖性状间的遗传相关都比较强 ,断奶头数与大多数繁殖性状的遗传相关呈显著或极显著的正相关 ,因此应作为繁殖性状的主选性状之一     

桂糖系列甘蔗种质资源数量性状的主成分分析和聚类分析

通过分析评价桂糖系列甘蔗种质资源重要数量性状,为甘蔗育种中性状选择提供参考。利用主成分分析和聚类分析对111份桂糖系列甘蔗种质资源9个数量性状进行分析。结果:主成分分析表明甘蔗9个数量性状可简化为4个主成分,即糖分因子、茎径-叶因子、茎数-叶因子和株高因子,4个主成分累计方差贡献率达74.42%,糖分因子为第一主成分,茎径与茎数之间互有较大的负效应,株高因子则较为独立。聚类分析表明111份桂糖甘蔗种质资源可以分为高糖类群(含3个亚类)和低糖类群(含2个亚类),高糖类群以年代较近的材料为主,低糖类群以年代较远的材料为主。糖分性状在甘蔗育种中起着重要作用,在糖料蔗育种中实生苗选择时建议以锤度为主,注重株高和有效茎数,茎径以中至中大茎为主;在过去的几十年中广西甘蔗育种者非常注重糖分性状的改良,并取得了巨大成就。     

大叶栎家系水平性状变异及优良家系选择研究

对大叶栎半同胞家系生长性状的遗传变异进行了研究,结果表明：除了冠径比外,树高、胸径、株材积、冠幅和冠高比家系间差异极显著,且家系遗传力都在0.50以上,说明家系间具有良好的选择潜力;大多性状间的表型相关和遗传相关呈极显著或显著的正相关,有利于对多性状进行综合选择,构建的综合选择指数方程为I=8.9527X1+2.9906X2+2111.6762X3+6.1398X4-9.3236X5;按10%的入选率选出2个优良家系,与家系平均值比较,树高、胸径、材积、冠幅、冠高比和冠径比的平均遗传增益分别为14.18%、23.33%、45.24%、23.25%、6.72%、-0.67%,与对照相比,以上性状的平均遗传增益分别为20.55%、28.89%、48.92%、21.97%、5.16%、-3.91%。     

猪群体一步法基因组选择应用效果评估

【背景】在提高畜牧生产效率中,遗传育种的贡献率占比最高。通过育种可使畜牧企业提高生产效率,获得最大的经济效益。目前,基因组选择已经成为动植物育种中广泛应用的技术手段。基因组选择能够利用覆盖全基因组的高密度标记对育种值进行估计,与系谱信息相比,利用这些标记得到的个体间平均亲缘关系更加准确,从而能更准确地估计育种值（Estimate breeding values, EBV）,对个体进行选育。在实际育种中,对所有个体进行基因分型是不现实的,尤其是猪这种个体经济价值较小的物种,这限制了基因组选择在猪育种中的应用。一步法（single-step genomic best linear unbiased prediction,ssGBLUP）能够同时利用系谱和基因型信息,允许只测定部分个体的基因型,在保持较高预测准确性的同时,大大降低基因分型成本。目前,已经有很多研究表明,在猪育种中使用基因组选择方法能够提高预测准确性,但在实际育种中,育种成本也是畜牧企业考虑的一个重要问题。因此,如何经济有效地实施育种方案,具有重大的研究价值。【目的】通过对一步法基因组选择在杜洛克猪群体评估效果的研究,为基因组选择育种方案提供依据。【方法】以福建某猪场2009—2018年出生的杜洛克猪群体的3个重要经济性状为研究对象,比较了BLUP、GBLUP和一步法等方法在杜洛克猪生长性状上的基因组预测准确性与估计育种值预测可靠性,探究了当参考群中具有不同比例的基因型个体时,一步法预测准确性的变化规律。【结果】（1）达100 kg日龄、背膘厚和眼肌面积的遗传力分别为0.257±0.038、0.250±0.039和0.399±0.040;（2）ssGBLUP相比于BLUP准确性提升14.7%—51.1%;相比于GBLUP准确性提升13.4%—45.7%;（3）10%—30%的个体有基因型时,ssGBLUP预测的准确性超过BLUP;在40%—60%的个体有基因型时,准确性提升速度降低,趋于平缓。【结论】（1）与BLUP相比,一步法能提高各性状估计育种值的准确性和可靠性;与GBLUP方法相比,只有无基因型个体的系谱信息时一步法略低于GBLUP,但在加入无基因型个体的表型信息后,一步法表现优于GBLUP。（2）随着参考群中测定基因型个体的比例逐渐提高,不管使用哪种筛选测定基因型个体的方式（随机选取和筛选关键个体）,一步法预测效果都逐渐提高。表明,在企业育种预算有限时,即使只测定部分个体基因型,一步法可提高基因组选择的预测效果。     

大叶栎家系水平性状变异及优良家系选择研究

对大叶栎半同胞家系生长性状的遗传变异进行了研究,结果表明:除了冠径比外,树高、胸径、单株材积、冠幅和冠高比家系间差异极显著,且家系遗传力都在0.50以上,说明家系间具有良好的选择潜力;大多性状间的表型相关和遗传相关呈极显著或显著的正相关,有利于对多性状进行综合选择,构建的综合选择指数方程为I=8.9527X1+2.9906X2+2111.6762X3+6.1398X4-9.3236X5;按10％的入选率选出2个优良家系,与家系平均值比较,树高、胸径、材积、冠幅、冠高比和冠径比的平均遗传增益分别为14.18％、23.33％、45.24％、23.25％、6.72％、-0.67％,与对照相比,以上性状的平均遗传增益分别为20.55％、28.89％、48.92％、21.97％、5.16％、-3.91％.     

不同基因辅助选择方法对QTL的选择效率

 在假定目标性状由一个QTL和多基因共同控制的基础上,采用计算机模拟方法研究了在一个闭锁群体内分别采用基因型选择（GTS）、基因辅助BLUP（GBLUP）和常规动物模型BLUP方法对单个性状实施连续选择的效果,并以常规动物模型BLUP为参照,分析了GTS和GBLUP方法对目标性状QTL的选择效率。结果表明：与常规动物模型BLUP相比,GTS和GBLUP选择均可获得更大的QTL基因型值进展,QTL增效等位基因频率上升的速度也更快;与GBLUP相比,GTS方法对QTL的选择效率更高。GTS和GBLUP对QTL的选择优势在短期选择时较为明显,随着世代的递增,这种优势将逐渐降低甚至消失。     

杜仲杂交子代优良单株分子标记辅助选择

在杜仲高密度遗传连锁图谱的构建和重要数量性状的数量性状基因座(QTLs)定位的研究基础上,利用已定位的分子标记对41株杂交子代优良单株进行检测,依据优良单株表型值与对应分子标记效应值或标记组合效应值之和的相关性分析结果,筛选出检测效率较高的分子标记或标记组合用于分子标记辅助选择。同时结合表型选择,选出不同目标性状表现良好的优良单株。筛选得到6个检测效率较高的分子标记或标记组合:与树高相关的分子标记(DZ200-350)、与地径相关的分子标记组合(em15me23-360和em12me11-300)、与产叶量相关的标记(em31me26-160)、与杜仲胶含量相关的标记(em49me3-150)、与绿原酸含量相关的标记(em10me28-170)和与芦丁含量相关的标记(em7me28-240);通过优良单株4~6年生表型性状不同年龄间的相关性分析结果,确定杜仲早期表型选择以植株达到6年生为宜;分子标记辅助选择与表型选择在不同性状中检测结果一致的优良单株均占55%以上,最高可达90%。分子标记辅助选择与表型选择在不同性状检测结果的较高一致性,间接验证建立的分子标记辅助选择体系的选择高效性。建立的分子标记辅助选择体系,对加速杜仲育种进程具有重要意义。