Transcript 动物遗传学部分

第七章
数量遗传基
础
目的要求
掌握数量性状的概念、表型值剖分和多基因
假说。
掌握三大遗传参数的定义、计算与在遗传育
种工作中的应用。
7.1 数量性状的遗传特点
7.1.1 数量性状
数量性状(quantitative character)：指彼此
间界限不明显，呈连续变异的性状，可以用数
值来描述。
畜禽的主要经济性状都属于数量性状。数
量性状是育种工作的对象。
数量性状具有中值遗传、正态分布的特
点。
7.1.2微效多基因假说
１、数量性状是由许多对基因（称多基因）
的联合效应与环境共同控制的。
２、多基因对性状的表现所起的效应是微小
的，累加的。
３、微效基因之间往往缺乏显性。
４、多基因往往有多效性。
正
态
分
布
中
值
遗
传
7.1.3数量性状表型值剖分
P=G+E
G =A+D+I
D+I+E =R
P=A+R
7.2重复力
7.2.1相关概念
重复力(re)：个体多次生产成绩的表型值间
的相关；
在统计学上表示为不同次生产成绩的组内相
关系数；
生物学意义表现为遗传组分和永久环境组
分在表型变量中所占的百分比。
重复力定义
P=G+E
VP=VG+VE
VE=VEg+VEs
VG  VEg
re=
VP
永久
环境
暂时
环境
相关概念
永久环境,(Eg)又称一般环境(general)，指
对个体生产力发生终身影响的环境条件。
暂时环境(Es)，又称特殊环境(special)，
指对个体生产成绩暂时发生影响的环境条件。
终身只有一次成绩的性状（如屠宰率）和每
次度量值都相同的性状（单胎动物的产仔数），
无重复力。
7.2.2重复力估计方法
有n个个体,每个个体有k次测定值:
X11
X21
X31
┋
Xn1
X12
X13┈┈X1k
X22
X23┈┈X2k
X32
X33┈┈X3k
┋
┋ ┋ ┋
Xn2 Xn3┈┈Xnk
估计公式
MSb 
Msb  Msw
re 
Msb  (k 0  1) Msw
( x i  x )2
i
n 1
n
( x) (  x)


ki
k
2
MSW 
2
 ( xif  x i) 2
i
j
n(k  1)
( x) 2
  x  
ki
2
 k i2
1 n
k0 
( ki  i n1 )
n 1 1
 ki
1
显著性检验
根据习惯，re≥0.6称为高的重复力；
0.3≤re∠0.6称中等重复力； re∠0.3称为低
重复力。
re
t
Sre
(1  re )1  ( ko  1)re
Sre 
1
( n  1)k 0 ( ko  1)
2
7.2.3重复力主要用途
判断遗传力估计正确与否
VA
h 
VP
2
VG  VEg
re 
Vp
VEg  VG  VEg  VA  VD  VI  VA
所以，h 2 不能大于re。
确定性状需要度量的次数
VEs
Vp ( n )  VG  VEg 
n
Vp  VG  VEg  VEs
1  n  1  re
Vp n  
 Vp
n
Vp   reVp
1
pn 
1
p 
p 
Vp  
nre



pn 
Vp n 
1  n  1  re
相对准确度表
1
2
3
4
5
10
15
20
25
50
0.1
0.2
0.4
0.5
0.75
0.9
0.3162
0.4262
0.5000
0.5547
0.5976
0.7255
0.7906
0.8305
0.8575
0.9206
0.4472
0.5774
0.6547
0.7071
0.7454
0.8452
0.8885
0.9129
0.9285
0.9623
0.6325
0.7559
0.8165
0.8528
0.8771
0.9325
0.9535
0.9645
0.9713
0.9853
0.7071
0.8165
0.8660
0.8944
0.9129
0.9535
0.9682
0.9759
0.9806
0.9901
0.8660
0.9258
0.9487
0.9608
0.9682
0.9837
0.9891
0.9918
0.9934
0.9944
0.9487
0.9733
0.9820
0.9864
0.9891
0.9945
0.9963
0.9972
0.9978
0.9981
估计终身平均可能生产力
Px  Pn   P   ren   P
ren 
n  re

1  n  1  re
可以根据少数几次成绩估计终身平均生产力。
估计育种值
估计育种值时需要使用到个体多次度量的
均值的遗传力：
nh

1  n  1  re
2
2
n 
h
7.3遗传力
遗传力：表示性状遗传给后代的能力，广
义的定义为：
2
2


H 2  G2  2 G 2
 P G  E
狭义的定义为：
2

VA
2
A
h  2 
 P VP
育种中使用广泛的是狭义定义，即育种值方
差占表型方差的比例。
7.3.1遗传力定义
h R
实现遗传力：
h  d P. A
2
bAP
2

 A
2
 P2
COV  A, P  COV  A, A  R  V  A
2



h
V P 
V P 
V  p

COV  A, P 

V  AV P 
2
2
Ap
r
PO  P

S P P
P

V  A
V  A
2


h
V  AV P  V P 
2
7.3.2遗传力估计原理与方法
rA
R1
A1
A2
h
h
P1
R2
P2
rP  hrAh  h rA
2
rP
h 
rA
2
遗传力估计
rP
rP
h 
rA
2
亲属间表型相关
rA 亲属间遗传相关
h 
rP OP 
h 
rP FS 
2
2
rAOP 
rAFS 

rP OP 

rP FS 
0.5
0.5
 2rP OP 
 2rP FS 
rP  HS  rP  HS 
h 

 4rP Hs 
rA HS  0.25
2
半同胞相关估计遗传力
h  4rHS
2
rHS
2

n
1 

no 
n


dfb 
n




 y 
SSb   Cy 
n
Msb  Msw

Msb  (no  1) Msw
 y 
Cy 
2
n
2
SSw   y 2  Cy
dfb  n  1
dfw  N  n
遗传力显著性检验
2
2r( FS )
v( FS )
h
t 2 

h 2 r ( FS )  r ( FS )
 r ( FS )
2 
 1 MS s2  1 1  2 MS d2
1 MS w
 2 2 
  
 2

 k 3 s  1  k1 k 3  D  S k1 N  D 
遗传力估计的影响因素
环境条件
共同环境
家系内相同的环境，称为共同环
境。
估计方法
亲子相关法
全同胞相关
半同胞相关
近交与杂交的影响
遗传力的应用
确定选种方法
预测选择反应
估计育种值
选用育种方法
7.4遗传相关
7.4.1遗传相关的概念
遗传相关是指性状间的育种值相关，它来源
于基因多效性或连锁。
相关程度用相关系数表示。它处于－１～＋
１之间。当r为负值时，表示两性状变异方向相
反；为正值时，变异方向一致。
7.4.1遗传相关定义
Ax
hx
Px
rA
rE
Rx
Ay
Ry
ex
hy
ey
Py
7.4.2遗传相关估计
亲子协方差法
Ax1
rA xy 
rA
rA
hx
hy
Ay1
Ax2
rA xy 
Ay2
Px1
Py1
hx
hy
Px2
Py2
遗传相关估计
rx1y 2  hx  rA xy  rAOP   hy rx 2 y1  hx  rA xy   rAOP   hx
两式相加： rA xy  
rx1 y 2  rx 2 y1
hx  hy
h 2 x  2rx1x 2 , h 2 y  2ry1y 2
hx  hy  2 rx1x 2  ry1 y 2
covx1 y 2
rA xy  
rx1 y 2  rx 2 y1
hx  hy

rx1 y 2  rx 2 yq
2 rx1 x 2  ry1 y 2

 x1 y 2

covx 2 y1
 x 2 y1
covx1x 2 cov y1 y 2
2

 x1 x 2  y1 y 2
 x1   x 2   x ; y1   y 2  y
1 covx1 y 2  covx 2 y1
rA xy  
2 covx1x 2  covy1 y 2
1 SPx1 y2  SPx2 y1
rA xy  
2 SPx1 x2  SPy1 y2
遗传相关估计
SPx1 x2   x1 x2
x x


SPy1 y 2   y1 y 2 
SPx1 y 2   x1 y 2 
SPx2 y1   x2 y1 
1
2
n
 y1   y2
n
 x1   y2
n
 x2   y1
n
显著性检验
rA
t
rA
 r 计算公式十分复杂在此省略。
A
瑞以夫(Reeve,1955)证明：亲子相关要有
５００个亲子对；塔利斯(Tallis,1959)证明：
半同胞相关要有６００头公畜，６０００个后
代的资料，算出的rA才有意义。
遗传相关应用
间接选择
通过对辅助性状选择，达到提高改良性状
目的的选种方法，称间接选择。间接选择的基
础是性状间的遗传相关。
①通过高遗传力性状，选择低遗传力性状
②利用它易度量性状，选择不易度量性状
③早期选择
③限性性状选择
应用
C Rx ihy  rA   A( x )
hy

 rA 
Rx
i  hx   A( x )
hx
比较不同条件下的选择效果
C Rx ix
hx
  rA 
C Ry iy
hy
性状的综合选择，求复合育种值