利用外部信息进行中国西门塔尔牛遗传评定研究

论文摘要

在畜禽遗传评定中,数据资料和计算方法是影响遗传评定效果的主要因素。在牛的后裔测定工作中,一头公牛不同后代的数据往往被提交到不同的遗传评定中心,由于各遗传评定中心所利用的后代资料不同,采用的遗传评定方法各异,所得到的育种值估计准确性及公牛排序也各不相同。但受地域、品种等因素限制,要想获得一头公牛所有后代数据是难以实现的。因此,有学者提出利用外部信息(某群体中部分个体在其它群体中的估计育种值及其准确性)提高内部个体遗传评定准确性的方法,这种方法的显著优点在于它所需要的信息容易获得。在每次遗传评定结束后,相关机构都要公布遗传评定结果(育种值及其遗传评定准确性),这给利用外部信息进行遗传评定提供了数据资料。本研究在Henderson(1975)的基础上,以贝叶斯理论为依据,推导了利用外部信息进行内部个体育种值估计的计算过程。运用MATLAB语言编写了EXTSIM程序,模拟在不同情况下利用外部信息进行育种值估计的效果。结果表明:应用外部信息可以分别提高内部和外部个体育种值估计的准确性,提高的程度与外部公牛育种值估计准确性呈正相关;若用internal表示内部数据,external表示外部数据,incorporative表示包括外部信息的内部数据,joint表示内、外合并数据,对于共同个体而言,采用这四种不同方法所得到的育种值估计准确性排序依次为:incorporative >joint > external > internal;incorporative方法的估计育种值与joint方法的估计育种值间相关系数为0.99。因此可以说,只利用外部个体的育种值以及育种值估计准确性就可以得到与合并内外数据相近的结果。通过对中国西门塔尔牛出生重、断奶重和周岁重三个性状进行遗传分析,发现中国西门塔尔牛数据量小、数据结构不合理是影响遗传参数和育种值估计准确性的关键问题。由于中国西门塔尔牛与美国西门塔尔牛存在一定的亲缘联系,而且,美国西门塔尔牛有完善的生产性能测定体系和较高的育种值估计准确性。因此,本研究以中国西门塔尔牛为内部数据,以美国西门塔尔牛为外部数据,以出生重、断奶重、周岁重、泌乳力和母体断奶重为研究对象,以joint结果作为评价标准,通过external、internal、incorporative与joint估计育种值的相关关系分析不同方法对两国间的共同个体(22头公牛)以及共同个体以外的其它个体育种值估计的影响。结果表明:对两国间共同个体,利用外部信息可以明显提高其在内部数据中的遗传评定准确性,不同性状internal结果与joint结果的平均相关系数为0.36,而incorporative结果与joint结果的平均相关系数上升到0.92。与模拟结果不同的是,external结果与joint结果的相关系数最高,各性状均在0.99以上,这主要是因为美国西门塔尔牛数据量非常大(5,955,372个个体),中国仅3139个,当合并两国数据后,中国的数据对美国西门塔尔牛育种值估计几乎没有任何影响;对中国西门塔尔牛数据库中的其它个体来说,采用incorporative方法也有一定的优势,各性状平均相关系数由0.528上升到0.686,提高的程度小于共同个体。以上结果表明,利用外部信息可以提高中国西门塔尔牛群体,尤其是共同个体的育种值估计准确性。这一研究结果为中国西门塔尔牛遗传评定提供了新的方法,具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 方差组分及遗传参数估计方法
• 1.1.1 方差组分估计的意义
• 1.1.2 方差组分估计方法的发展
• 1.2 育种值估计方法发展
• 1.2.1 选择指数法
• 1.2.2 群体比较法
• 1.2.3 最佳线性无偏预测法（BLUP）
• 1.3 国际间种公牛联合育种值估计方法进展
• 1.3.1 Interbull 的成立及其作用
• 1.3.2 多国种公牛联合育种值估计方法的发展
• 1.4 多品种联合育种值估计方法
• 1.5 育种值估计效果的评价
• 1.6 多品种联合育种值估计方法中存在的问题
• 1.7 利用外部公牛信息进行种公牛遗传评定方法及其应用
• 1.8 利用外部公牛信息进行中国西门塔尔牛遗传评定的意义
• 1.8.1 中国西门塔尔牛育种历程
• 1.8.2 中国西门塔尔牛遗传评定方法进展
• 1.8.2.1 以预期差值为基础的总性能指数法
• 1.8.2.2 以 BLUP 值为基础的总性能指数法
• 1.8.3 中国西门塔尔牛二十年来取得的育种成绩
• 1.8.4 中国西门塔尔牛遗传评定中存在的问题
• 1.9 本研究的意义和目的
• 1.9.1 研究的意义
• 1.9.2 研究的可行性分析
• 1.9.3 研究的目的
• 第二章 利用外部信息进行遗传评定的理论依据
• 2.1 育种值估计的一般方法
• 2.2 利用外部信息进行育种值估计的方法
• 第三章 数据模拟分析
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 数据的模拟过程
• 3.1.2 计算方法
• 3.2 结果分析
• 3.2.1 估计育种值与真实育种值的相关分析
• 3.2.2 外部公牛遗传评定准确性分析
• 3.2.3 外部公牛育种值结果分析
• 3.3 结论
• 第四章 中国西门塔尔牛遗传分析
• 4.1 材料
• 4.2 方法
• 4.2.1 统计分析模型
• 4.2.2 方差组分及育种值的估计 DF-REML 法
• 4.3 结果
• 4.3.1 遗传参数估计结果
• 4.3.2 育种值估计结果与分析
• 4.4 讨论
• 第五章 联合育种值估计
• 5.1 材料
• 5.1.1 数据的来源
• 5.1.2 数据的编辑及处理
• 5.2 分析方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 不同分析方法对共同个体育种值估计的影响
• 5.3.2 不同分析方法对共同个体育种值估计准确性的影响
• 5.3.3 不同分析方法对非共同个体育种值估计的影响
• 第六章 小结
• 6.1 结论
• 6.1.1 数据模拟结果
• 6.1.2 应用外部信息进行中国西门塔尔牛遗传评定结果
• 6.2 研究的创新点
• 6.3 存在的问题
• 6.4 今后需要加强的工作重点
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 附件