利用不同親緣信息對奶牛產奶量進行遺傳評定的效果分析

王莉興，袁躍云，趙夢瑩，魯紹雄，丁賢群，鄧俊，王秋燕

（1.云南省家畜改良工作站，昆明 650224；2.云南農業(yè)大學動物科學技術學院，昆明 650201）

利用不同親緣信息對奶牛產奶量進行遺傳評定的效果分析

王莉興1，袁躍云1，趙夢瑩1，魯紹雄2，丁賢群1，鄧俊1，王秋燕1

（1.云南省家畜改良工作站，昆明 650224；2.云南農業(yè)大學動物科學技術學院，昆明 650201）

本研究采用選擇指數法對假定的14頭奶牛利用個體、母親、半姐妹和女兒等4種不同信息來源進行個體產奶量育種值估計的基礎上，系統(tǒng)地比較了利用不同親緣信息對奶牛產奶量進行遺傳評定的準確性。結果表明，利用不同親緣信息估計個體育種值的準確性隨著提供信息的記錄次數（或個體數）的增加而提高；當提供信息的記錄次數（或個體數）不大（n≤30）時，利用4種親緣信息估計個體育種值的準確性高低順序依次為：個體、女兒、母親和半姐妹；而當提供信息的記錄次數（或個體數）足夠多（n＞30）時，利用女兒信息對奶牛產奶量進行遺傳評定的準確性是最高的，其次為個體、半姐妹和母親。

產奶量；奶牛；遺傳評定；親緣信息

在育種實踐中，準確可靠的育種值預測是卓有成效的育種工作的前提條件。遺傳評定實質就是育種值的估計。近半個世紀以來，育種值估計方法在不斷改進和發(fā)展，概括起來主要有選擇指數法(selection index)、群體比較法(herd comparison)、最佳線性無偏預測法(best linear unbiased prediction，BLUP)和標記輔助選擇法(marker-assisted selection，MAS)四種方法[1]。

目前，世界上畜牧業(yè)發(fā)達國家主要應用BLUP法，但由于這一方法計算量大、技術水平要求相對較高，因而在我國的廣泛應用仍有一定的限制。而標記輔助選擇總體上仍處于試驗研究階段，其廣泛應用尚需時日。在我國的畜禽育種實際中，指數選擇法是一種廣泛應用的重要方法。其方法操作簡便，易于實施，且也能獲得理想的選擇效果。在實際的家畜育種中，利用選擇指數法進行遺傳評定時，無論是對單性狀還是多性狀的選擇，都有大量的親緣信息資料可以利用，關鍵是如何合理利用各種親緣信息，盡量準確地估計出個體育種值。從被測對象與進行遺傳評定個體間的關系來分，常用于估計個體育種值的單項表型信息可分為：個體本身、系譜、同胞和后裔共4類[2]。

本文的分析僅利用某一類親緣性狀假設值來估計個體育種值及育種值的準確性。從而得出不同親緣信息及信息量對遺傳評定效果影響的一般性規(guī)律，為育種實際中應用指數選擇方法提高育種效果提供一定的理論基礎和依據。

1 材料與方法

1.1 數據假設與參數設定

通過查閱相關文獻資料[3,4]，結合奶牛產奶量的遺傳特性，進行相應數據的假設與參數設定。本文假定有14頭待估奶牛，共考慮了個體本身、母親、半姐妹和女兒4種親緣信息，各親緣的平均產奶量數據為隨機確定。

個體記錄次數或親緣個體數（n）考慮了1、2、5、10、20、30、40、50和100共9個水平。根據參考文獻[5,6]，假定該牛群產奶量的遺傳力（h2）為0.3，重復力（re）為0.4。牛群的平均產奶量為4 820kg（表1）。

表1 14頭母牛及其親緣的產奶量 單位：kg，頭

1.2 個體育種值估計的準確性計算

采用指數選擇法來對個體進行遺傳評定時，可用估計育種值與真實育種值間的相關系數（）來表示育種值估計的準確性，其計算公式[7]為：

表2 利用不同親緣信息估計個體育種值時的計算

1.3 數據處理所有數據的計算及處理均用Excel軟件完成。具體處理時，先將原始數據建立相應的數據庫，然后再利用Excel中相應的函數、公式、圖表、圖形等功能對數據進行處理，從而得出結果。

2 結果與分析

2.1 不同信息量下育種值估計準確性的比較

從總體上看，無論是利用何種親緣信息進行個體育種值的估計，其準確性都會隨著信息量（提供信息的親緣記錄次數或個體數）的增大而提高（表3），然而在利用不同的親緣信息時，其育種值估計的準確性隨記錄次數或個體數提高的速度和幅度是不同的。當n值由1增加到100時，利用本身、母親、半姐妹和女兒信息估計個體育種值的準確性分別提高了0.3119、0.1559、0.3349和0.6696，以女兒信息的準確性提高幅度最大，其次為半姐妹、本身和母親。

表3 利用不同親緣信息估計的育種值準確性

2.2 不同親緣信息來源下育種值估計準確性的比較

從表3可以看出，當提供信息的個體數或記錄次數n≤30時，利用4種親緣信息進行個體育種值估計的準確性高低順序依次為：本身＞女兒＞母親＞半姐妹；當n＞30時，利用4種親緣信息進行個體育種值估計的準確性高低順序依次為：女兒＞本身＞半姐妹＞母親。

3 討論與結論

結果顯示，在同一類親緣信息擁有不同信息量的前提下，估計育種值的準確性，隨著信息量的加大而相應提高。所以，在實際育種工作中應盡可能多地收集親緣的信息資料，從而提高選種的準確性。

不同親緣信息具有相同信息量時，由于信息量范圍的不同，其估計育種值的準確性是不一樣的。當信息量不夠多時（本文是在30次記錄以下），利用本身信息估計個體育種值是最準確的。然而在奶牛實際育種工作中，由于產奶性狀是限性性狀，在對種公牛進行育種值估計時，無法利用到個體本身的資料。即使是對母牛進行育種值估計，其本身的產奶胎數也是相當有限的。當所利用的信息量達到一定程度時（本文結果為記錄次數在30次或30次以上），則利用后裔信息估計育種值準確性是最高的。在生產實際中，一頭種公牛的后代通常都會很多，尤其是人工授精技術的普及和應用使得一頭公牛的后代可能會多達數百頭乃至數千頭。因此，在乳用種公牛選擇上，后裔測定是最為可靠的方法[8]。此外，由于優(yōu)秀種公牛的影響面較大，經濟價值較高，采用后裔測定雖然在一定程度上延長了世代間隔，但還是比較劃算的。

在某些情況下，如種畜尚處于幼年或青年時期，本身還無產量記錄，更無后裔測定資料的情況下，這時根據系譜記錄，從祖先的成績也能對個體的育種值做出估計且系譜資料最有價值；當奶牛還處于青年時沒有后裔記錄，就可以利用半同胞資料來對公牛進行初步的選擇[9]。

利用后裔信息進行后裔測定的方法所需時間較長，在奶牛育種中，一般需要在種畜5～6歲時才能得出結果[10]，這樣就大大地延長了世代間隔，減慢了遺傳進展的速度，加重了選種的經濟負擔。所以，一般情況下，當仔畜出生不久或斷乳以后，就應該根據它們的系譜和同胞成績，決定哪些可留作后備種畜，并繼續(xù)進行觀察；當它們本身有了性能表現以后，可根據其本身生產性能以及更多的同胞資料信息，再一次選優(yōu)去劣。只有最優(yōu)秀的個體才飼養(yǎng)到成年進行后裔測定。

在利用不同親緣信息對奶牛產奶量進行遺傳評定時，不同親緣信息對個體進行遺傳評定的貢獻是不一樣的。當信息量足夠多時，利用后裔信息得到的結果是最可靠的。因此在對奶牛產奶性能進行評定時，要特別重視公牛的后裔測定。

[1] 俞英,張沅.畜禽遺傳評定方法的研究進展[J].遺傳, 2003, 25(5)：607-610.

[2] I.約翰森, J.倫德爾.遺傳學與家畜育種[J]. 上海：上?？茖W技術出版社,1982,239-262.

[3] 李永祿,邱懷,馮仰廉,等. 養(yǎng)牛學[M]. 廣州：華南農業(yè)出版社,1980,81-151.

[4] D.L.柏奇, F.N狄更生, H.A特克,等.乳牛學[M].北京：農業(yè)出版社,1986,47-92.

[5] 孫國強,王世成.養(yǎng)牛手冊[M].北京：中國農業(yè)大學出版社,1998, 43-68.

[6] 張沅,李金權,陳瑤生,等.家畜育種學[M].北京：中國農業(yè)出版社, 2001,145-153.

[7] 張沅主編. 家畜育種學[M].北京：中國農業(yè)出版社,2002,145-158.

[8] 李建斌. 加拿大奶牛遺傳評定方法[J]. 中國奶牛,2003,6：54-56.

[9] 劉加邦,吳金柱. 奶牛體況評定在生產中的應用[J]. 天津農業(yè)科學,1998,4(3)：56-56.

[10] 李玉,孫少華. 不同畜禽育種方法的特點比較[J].當代畜牧, 2003, 11：19-21.

Analysis of the Effects of Utilizing Different Relative's Information on Genetic Evaluation of Milk Production in Dairy Cattle

WANG Li-xing1, YUAN Yue-yun1, ZHAO Meng-ying1, LU Shao-xiong2, DING Xian-qun1, DENG Jun1, WANG Qiu-yan1
(1.Yunnan Livestock Improving Station, Kunming 650224; 2.College of Animal Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201)

The selection index method was used to estimate the breeding value of 14 assumed dairy cattle, and the accuracies of estimated breeding value (EBV) of utilizing different relative’s information were compared. The results showed that with the increase of number of informative records or individuals, the accuracy of EBV was increased. When the number of informative records or individuals is not large enough (n≤30), the accuracy of different relatives was individual ＞ daughter ＞mother ＞half-sib sister. However, when the number of informative records or individuals is not large enough (n＞30), the accuracy of different relatives was daughter ＞individual ＞halfsib sister ＞mother.

Milk production; Dairy cattle; Genetic evaluation; Relative’s information

S823.3

A

1004-4264（2017）08-0026-03

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.08.006

2017-01-18