简述动物的育种值估计

在家畜育种中,实施选择的首要条件是估计出育种值。根据数量遗传理论,个体育种值的大小是选种的定量性标准。因此准确可靠的群体遗传参数和个体育种值是育种实践的必要条件。随着育种理论和实践的不断发展,育种值的估计方法也不断的发展和更新。近年来由于数理统计(尤其是线性模型理论)、计算机科学、计算数学等学科的迅速发展以及生物技术在动物育种中的应用,动物育种值估计的方法发生了很大的变化。在未来的育种工作中,依靠经典理论和先进的科学技术提高育种值估计的准确度,依然是今后育种工作的重点。1动物育种值估计的意义家畜育种中大…     

用MTDFREML方法估计优质细毛羊主要经济性状的遗传参数

遗传参数估计是家畜育种工作的一项基本任务，因为育种方案的制定必须以准确、可靠的遗传参数估计为前提条件。国内外的大量研究证明，REML（restricted maximum likelihood）法是目前动物育种中遗传参数估计比较理想的方法。由于REML方法计算比较复杂，Graser在1987年提出了REML的非求导（derivative-free）算法，其基本思想是根据观察值向量线性函数K’Y的似然函数，用非求导方法使自变量在参数空间内变化取值而得到似然函数的极值，从而估计方差组分。这一相对简单的算法使得REML方法在动物育种中得以广泛应用。     

动物胚胎育种及应用中的技术策略

随着动物分子育种及动物胚胎工程技术的发展,生产、选择具有预期基因型的胚胎,已经成为现实。动物胚胎育种或动物胚胎工程技术育种将成为动物育种中一个重要的技术途径和手段。动物胚胎育种研究主要包括:(1)动物育种方案中胚胎工程技术的应用及应用中的技术选择和优化;(2)不同类型动物胚胎育种体系的建立及育种方案实施过程中防止群体近交等问题的研究;(3)动物胚胎育种遗传进展和生物安全等方面的科学评估。动物胚胎育种在应用方面的技术策略可归纳为几个方面:以扩繁为策略的胚胎育种;以转基因或基因修饰为策略的新品种创制育种;以品种种质资源保存和利用为策略的动物胚胎保种。动物胚胎育种是对传统动物育种理论的发展和完善,也是胚胎工程技术应用于畜牧生产中的体现,在加快动物遗传改良、本品种选育以及新品种培育等方面具有广阔的应用前景。     

利用数据库系统对常规遗传参数会计方法的实现

本文针对当前动物遗传育种工作的需要，利用数据库系统，开发了常规遗传参数估计系统。本系统使用ＦＯＸＰＲＯ编程，计算迅速，结果可靠。为动物遗传育种工作提供了一种方便迅速的常规遗传参数估计方法。     

畜禽遗传资源的经济价值评估

畜禽遗传资源的生物多样性的减少正在成为动物保护和品种改良研究中最受关注的问题。为了提高动物保护和育种方案的决策制定能力,各国的学者提出了许多相关的经济价值评估方法。本文从经济学角度分析了畜禽遗传资源的经济价值及其范畴,对其相关的评估方法进行了回顾。其中包括线性规划与农场模拟模型、估计研究和发展价值的动态模型以及估计育种性状需求的计量经济学模型等内容。农场规划和模拟模型已经发展得很完善,但它们需要大量的数据信息。目前最可取的方法是假设价值评估方法,当目标为获取品种的非市场经济价值时尤其如此。     

鸡的遗传育种

<正> 前言 本次讲座的对象主要是具有大专文化程度从事家禽育种工作的读者。他们已学过生物统计和动物遗传课程,不需要再解释象平均数、标准差、基因、基因型等这一领域中常用术语的基本概念。因此,在内容的编排上,不是从遗传理论到育种实践,而是从目前肉鸡、蛋鸡育种实践中存在的问题着手,分析其原因和提出符合遗传理论的解决办法。当然也要介绍现代鸡育种中的某些工艺、新技术。     

动物遗传育种研究进展

随着遗传学理论的不断发展,动物遗传育种技术经历了表型和表型值选种技术育种、DNA重组技术育种、分子技术育种3个阶段。其中,在20世纪80年代国际上动物育种已进入分子水平,朝着快速改变动物基因型的方向发展,即开始分子育种技术阶段。国内也紧跟国际步伐,主要研究畜禽遗传育种的分子生物学基础,为我国21世纪畜牧业的发展提供理论基础和先进技术。现在,动物分子育种仍占据着动物育种大部分的领地,并将主导21世纪动物遗传育种的发展趋势。     

动物育种目标性状经济重要性研究的方法

动物育种者的主要目的是根据适宜的育种目标选育优良的种用个体,确保生产群在预期的生产目标和市场条件下获得最大的经济效益。随着育种科学的发展,确定和评价动物育种目标的方法趋于在多性状的综合选择中用综合育种值表达数量化的育种目标。由于育种目标在育种方案的实施过程中得以实现,所以在育种方案中,育种目标性状通常包含对遗传进展更为有利的经济性状。而以经济效益为基础的动物育种目标,通过确定目标性状的经济重要性阐明收益性过程中遗传的作用,简化了选择方案的研究。本文根据定量经济学原理,育种目标性状经济重要性是性状边际效益和性状经贴现的标准化性状表现值的乘积量,综述了动物育种目标性状的边际效益以及各性状经贴现的标准化性状表现值获得的方法对育种目标性状经济重要性研究的方法。     

非线性理论在动物遗传育种中的应用研究进展

非线性理论在众多学科领域的研究中起着非常重要的作用。对非线性理论研究概况及其在动物遗传育种研究中的应用进行了论述,并对非线性系统理论在动物遗传育种中的应用进行了展望。     

试论动物育种方法

动物育种从理论上讲,包括选种、选配、品系繁育和杂交改良;在实际应用中,则根据动物的不同特点及所选性状的不同,侧重于不同的育种策略和育种方法,以达到最佳的改良效果。1动物育种方法的历史回顾1.1遗传学理论基础动物育种方法的发展离不开遗传学理论的发展,遗传学理论决定着动物育种方法的变迁。遗传学的发展经历了4个时期:孟德尔遗传学,群体遗传学,数量遗传学和分子数量遗传学[8]。期间,数学、统计学和遗传学进行了充分的结合,发展到数量遗传学时,已成为一门研究群体数量性状遗传与变异规律的学科。数量遗传学以微效多基因假说为前提,认…     

Hamiltonian Monte Carlo method for estimating variance components

A Hamiltonian Monte Carlo algorithm is a Markov chain Monte Carlo method, and the method has a potential to improve estimating parameters effectively. Hamiltonian Monte Carlo is based on Hamiltonian dynamics, and it follows Hamilton's equations, which are expressed as two differential equations. In the sampling process of Hamiltonian Monte Carlo, a numerical integration method called leapfrog integration is used to approximately solve Hamilton's equations, and the integration is required to set the number of discrete time steps and the integration stepsize. These two parameters require some amount of tuning and calibration for effective sampling. In this study, we applied the Hamiltonian Monte Carlo method to animal breeding data and identified the optimal tunings of leapfrog integration for normal and inverse chi-square distributions. Then, using real pig data, we revealed the properties of the Hamiltonian Monte Carlo method with the optimal tuning by applying models including variance explained by pedigree information or genomic information. Compared with the Gibbs sampling method, the Hamiltonian Monte Carlo method had superior performance in both models. We have provided the source codes of this method written in the Fortran language at https://github.com/A-ARAKAWA/HMC .     

性别比例和性状遗传力对闭锁群体BLUP选择效果的影响

采用MonteCarlo方法模拟研究了性别比例和性状遗传力对闭锁群体动物模型BLUP选择效果的影响 ,选育过程中世代不重叠 ,共进行了 1 5个世代的选择。结果表明性别比例对群体育种值和近交系数的变化都有明显的影响。在育种值达到最大值以前 ,群体平均育种值提高的速度随着公畜比例的增加而有所减慢 ,但会使育种值达到最大值的时间后移 ,在育种值达到最大值后 ,其下降的速度则随着公畜比例的降低而加快。随着公畜比例的增加 ,群体近交系数的上升速度会明显变慢。高遗传力性状的选择效果要优于低遗传力性状     

蒙特卡罗模拟法在抗微生物药物药动学和药效学研究中的应用

常见病原微生物对抗微生物药物的耐药性正逐渐增加,为了达到最佳治疗效果,临床用药必须根据药动学与药效学数据调整给药方案。药动学能够提供药物浓度在组织、体液和感染部位的经时过程,而药效学则反映药物对致病菌的杀灭或抑制能力。蒙特卡罗模拟法则是利用统计学抽样来获得数学方程的近似解的一种方法,目前采用蒙特卡罗模拟法进行实时模拟正成为国际上研究抗微生物药物的药动学和药效学的热点。论文就蒙特卡罗模拟法的原理、拟合过程及其在估算细菌对药物的敏感性折点、比较药动-药效参数以选择最优药物等方面做一综述。     

Prediction of effective population size in open nucleus breeding systems

A prediction equation for the effective population size in open nucleus breeding systems was derived, in terms of the cumulative effect of selection on gene frequency. Monte Carlo simulation was carried out to check the equation. From the results, it was found that the derived equation is applicable to most practical situations.     

基于文献计量的“十三五”国家重点研发计划“畜禽专项”研究进展与热点趋势分析

“十三五”国家重点研发计划设立“畜禽重大疫病防控与高效安全养殖综合技术研发”重点专项（以下简称“畜禽专项”），在动物疫病防控、高效安全养殖、养殖环境处理等方面进行布局，对畜牧兽医领域科技创新研究进行了支持，按照基础研究、重点关键技术研发、集成示范进行“全链条设计、一体化实施”设计，破解我国畜禽养殖业的重要基础理论和技术瓶颈问题。本文基于文献计量的方法，对“畜禽专项”实施期间发表的论文进行统计分析，以掌握专项在基础研究与前沿理论方面的研究进展，分析研究热点，并结合“十四五”畜牧兽医相关专项的布局，讨论畜牧兽医领域未来的重点研究方向和发展趋势。研究结果表明，“畜禽专项”资助论文在新冠病毒（COVID-19）、寨卡病毒（Zika Virus）和非洲猪瘟（African Swine Fever）等重大动物疫病和人兽共患病基础研究领域获得突破性研究成果；涉农高校和科研院所合作紧密，做出了较大贡献；国际合作除了美国等发达国家，与“一带一路”相关的巴基斯坦、埃及等发展中国家合作紧密，与发达国家科研团队合作发表高质量论文的几率明显增加；研究热点主要集中在流行病学、病原复制与进化、耐药性、病原与宿主互作机制、免疫与致病机制、跨种传播等方面的研究。“畜禽专项”聚焦畜禽重大疫病防控与高效安全养殖研究方向，在重大基础理论方面获得重要研究进展，支撑了关键核心技术研究和应用示范推广。“十四五”国家重点研发计划畜牧兽医领域专项将在畜禽种业自主创新、动物疫病综合防控与净化根除、营养调控与高效养殖、废弃物资源化利用与绿色养殖、养殖装备与智能养殖等方向进行全面布局。     

A method for the prediction of multitrait breeding values for use in stochastic simulation to compare progeny-testing schemes, with large progeny groups for proven sires

A method of approximating estimated breeding values (EBV) from a multivariate distribution of true breeding values (TBV) and EBV is proposed for use in large-scale stochastic simulation of alternative breeding schemes with a complex breeding goal. The covariance matrix of the multivariate distributions includes the additive genetic (co)variances and approximated prediction error (co)variances at different selection stages in the life of the animal. The prediction error (co)variance matrix is set up for one animal at a time, utilizing information on the selection candidate and its offspring, the parents, as well as paternal and maternal half- sibs. The EBV are a regression on TBV taking individual uncertainty into account, but with additional 'free' variation drawn at random. With the current information included in the calculation of the prediction error variance of a selection candidate, it is concluded that the method can be used to optimize progeny-testing schemes, where the progeny-tested sires are utilized with large progeny groups, e.g. through artificial insemination.     

方差组分估计方法的比较

本文通过蒙特卡罗模拟产生的八个模拟资料比较了我国常用的方差分析法(不考虑场年季效应)、Henderson方法1、Henderson方法3、最大似然法、改进最大似然法与约束最大似然法。结果表明:方差分析法估计值偏差最大,而约束最大似然法的估计值最准确。     

Optimal selection method for establishing an inbred strain of laboratory animals with high performance for litter size at weaning

The optimal selection method was investigated for establishing an inbred strain of laboratory animals with high performance for litter size at weaning (LSW). A Monte Carlo computer simulation was used to assess the effects of our selection methods on the genetic change of LSW under the continuous use of full‐sib mating for 20 generations. Smaller number of growing animals of each sex per litter and genetic evaluation for selection using a BLUP animal model increased LSW. Use of information on another trait genetically related to LSW, larger population size, and greater number of generations for random selection before starting full‐sib mating were useful for establishing an inbred strain of laboratory animals with high performance for LSW. It was concluded that LSW can be increased by directional selection when establishing inbred strains.     

毛皮动物育种软件应用现状与展望

动物育种软件的应用,告别了传统的表型选种时代,对育种准确性的提高起到了至关重要的作用。我国在毛皮动物育种软件的研发与应用上还不成熟,而软件在动物育种中的应用是当前乃至未来规模化养殖的大势所趋。本文针对目前育种软件在畜禽和毛皮动物中的应用现状,从育种资料管理、遗传评估系统、计算机模拟研究、育种专家系统、网络信息传递与共享5个方面进行了相关论述,并在归纳、总结畜禽育种软件研究成果、先进经验的基础上,结合毛皮动物的自身特点,探讨了在毛皮动物中应用育种软件的必要性和可行性,以期能为今后毛皮动物育种软件的应用提供参考。     

畜禽遗传资源保存的计算机模拟研究

运用计算机模拟方法产生畜禽品种的模拟保种群体,进行畜禽群体的保种研究。笔者考虑了选择、群体有效含量、性状的遗传力水平、控制性状的基因效应以及基因位点间的连锁强度等共24个参数组合,每种参数决定一个模拟群并且重复5次,共产生120个模拟群体,实验进行50世代。由模拟群体所得结果,讨论群体以及不同基因效应模型下群体生产性能均值、近交系数、基因丢失和群体基因频率等的变化,为实际畜禽保种工作提供理论依据。