17 重复力遗传力

第十章数量性状遗传学基础第四节重复力概念估计方法主要用途第三章群体与数量遗传学第十章数量性状遗传学基础主要内容数量性状概论多基因理论数量性状的度量和遗传方法重复力遗传力遗传相关通径分析;重复力3第十章数量遗传学基础~重复力表型参数：Introduction&Review参数均数、方差、回归系数、协方差、相关系数。重复力、遗传相关系数遗传力、遗传参数：第十章数量遗传学基础~重复力一、概念重复力（Repeatability）是衡量一个数量性状在同一个体多次度量值之间的相关程度的指标。用re或t表示。奶牛一胎产奶量（305天的产奶量），可以通过不同时段测定获得。猪的窝产仔数可以通过不同胎次的产仔数综合计算获得。重复力的概念首先在动物遗传育种中提出来，其原始概念是指动物同一个体同一性状在多次生产之间所能重复的程度。例如，同一奶牛每次产奶量，同一母猪每次产仔数，同一植株每年产果量，同一种子园每年的产种量等等，这些都属于时间上的重复，7第十章数量遗传学基础~重复力一、概念重复力（Repeatability）是衡量一个数量性状在同一个体多次度量值之间的相关程度的指标。用re或t表示。从以上的示例可以看出：同一个体同一性状不同的度量值之间存在差异，但是这种差异是由于不同的环境因素所致。第十章数量遗传学基础数量性状表型值的剖分P=G+EG=A+D+IPhenotypicvalueGenotypicvalueEnvironmentalvalue3、数量性状的遗传学分析一、数量性状的遗传特征E=Eg+EsEg~GeneralenvironmentalvalueEs~Specialenvironmentalvalue第十章数量遗传学基础~重复力一、概念P=G+EPhenotypicvalueGenotypicvalueEnvironmentalvalueP=G+Eg+Es10一般环境:是指时间上持久,或空间上非局部的条件因素;由一般环境造成的环境方差称为一般环境方差。暂时环境:是指时间上较为短暂,或空间上局部的条件因素.由特殊环境造成的环境方差称为暂时环境方差。第七章数量遗传学基础~重复力一、概念P=G+EPhenotypicvalueGenotypicvalueEnvironmentalvalue注意：不同度量值之间，个体间的方差是相同的。不同度量值之间，遗传基础是一样的。重复力反映的主要是特殊环境对性状的作用。重复力被认为是遗传力的上限11第十章数量遗传学基础~重复力一、概念重复力等于表型值的个体间方差组分与总方差之比，即多次度量值按个体分组的组内相关系数.组间方差组内方差可以理解为重复力的统计学概念第十章数量遗传学基础~重复力二、估计方法方差分析表设有n个个体，每个个体有k次记录。第十章数量遗传学基础~重复力二、估计方法重复力的计算步骤：整理资料分别计算每个个体组的、计算平方、自由度和k0计算重复力第十章数量遗传学基础~重复力二、估计方法重复力估计的示例：有一群从近交系抽样的10只小鼠，她们的产仔数记录如下表，请计算小鼠产仔数的重复力？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 第1胎产仔数 11 9 13 10 9 8 10 11 10 13 第2胎产仔数 10 12 12 10 8 6 12 9 12 12第十章数量遗传学基础~重复力二、估计方法重复力估计的示例：解：整理资料分别计算每个个体组的计算平方、自由度和k0第十章数量遗传学基础~重复力二、估计方法重复力估计的示例：解： 变异来源 自由度 平方和 均方 个体间 9 50.05 5.56 个体内 10 14.5 1.45 总变异 19 第十章数量遗传学基础~重复力三、主要的用途作为遗传力的上限广义遗传力狭义遗传力18遗传力是下一节要讲述的内容，重复力是遗传力的高限，若遗传力的估计值比该性状的重复力还要高，则说明估计有误；重复力可以作为遗传力估计值是否正确的一个判别。第十章数量遗传学基础~重复力三、主要的用途确定一个性状需要度量的次数图不同重复力时多次度量相对准确度（Q）的变化曲线 19一个性状在家畜个体一生中有多次度量值，现在就有一个问题，何如才能正确地度量这个性状？理论上是度量每一次，如奶牛的产奶量（305天），每天去度量，然后相加求和，得到305的产奶量；实际的育种工作是不可能的。再者育种工作还有育种效率的问题（年度选择反应？）。需要多少次才能够较为准确度量该性状？第十章数量遗传学基础~重复力三、主要的用途确定一个性状需要度量的次数当重复力为0.75时，需要度量次数2~3次当重复力为0.5时，需要度量次数4~5次当重复力为0.25时，需要度量次数6~7次20①度量值的准确性与其标准误成反比，通常用标准误的倒数来度量。③重复力越小，需要度量的次数就多。第十章数量遗传学基础~重复力三、主要的用途估计个体最大可能生产力——动物的可能生产力就是指个体在某一重复性状上所具有的潜力示例：P29721生产性能是遗传和环境共同作用的结果？何如来确定家畜个体的真正生产能力？示例说明：记录次数越多，其平均值的准确性就高，对家畜个体生产性能的评价就更加合理和准确。第十章数量性状遗传学基础重复力小结概念~遗传学概念、统计学概念估计方法~单因子的方差分析主要用途~遗传力估计值的上限、性状度量次数的确定、真正生产力的估计、个体的遗传评价概念估计方法主要用途第七章数量性状遗传学基础第五节遗传力23遗传力是重要的遗传参数,有了遗传力的概念,数量遗传学成为了一门学科,育种工作从一门艺术过度到一门科学。曾经有人把遗传力作为20世纪重要的发现之一。第十章数量遗传学基础~遗传力一、概念遗传力（Heritability），又称遗传率，遗传度，是数量性状的一个遗传参数，反映亲代将某一性状的变异遗传给子代的能力。广义遗传力(heritabilityinthebroadsense)是遗传方差与表型方差之比。H2=VG/VP狭义遗传力(heritabilityinthenarrowsense)是育种值方差占表型方差的比率。h2=VA/VP第十章数量遗传学基础~遗传力一、概念P=G+EPhenotypicvalueGenotypicvalueEnvironmentalvalueP=A+RR=D+I+E剩余效应H2=VG/VP具有生物学意义但难于计算h2=VA/VP加性效应可以稳定遗传，所以在育种工作中具有重要的作用。第十章数量遗传学基础~遗传力一、概念—广义遗传力,在一般情况下，有其生物学意义，但是难于计算和估计，因为VG在一般情况下难于计算，除非在植物纯系育种工作中。—一般情况下，估计性状遗传力是估计性状的狭义遗传力。—遗传力是描述性状的一个特征量，遗传力大说明受到遗传的影响大，遗传力低则环境的作用大。植物连续自交若干代后,能形成基因型纯合的品系,即纯系26遗传力的重要性遗传力是数量遗传学的基石，它的大小反映了亲本把优秀生产性能能过传递给子代的能力，有了遗传力这个遗传参数，育种工作从原来一种靠经验的工作，发展到一个有计划有步骤的可预见性的育种工作，因为选择反应等于选择差乘以遗传力（R=Sh2）。　遗传力的应用使得育种工作效率大大提高，因为选种工作可以通过育种值进行选种，通过表型值估计育种值（），剔除了环境效应的影响，从而提高了育种的工作效率。第十章数量遗传学基础~遗传力三、主要用途—遗传力的用途非常广泛遗传力是个体育种值对表型值的回归系数；遗传力作为表型值估计育种值的一个衡量指标。因此与育种方法、育种规划等过程，几乎都与遗传力有关。（三）遗传力的计算遗传力是表型方差中育种值方差所占的分量。育种值方差可用亲属间的资料加以估计，常用的有亲子资料和同胞资料。1.根据子代和亲代的资料估计遗传力对于两个性别都能表现的性状，如家畜的体重、成活率、肥育效果等可用子代均值（不计性别）对双亲均值的回归系数（bop）计算遗传力，计算的公式是：h2=bop例如，为了求出仔猪初生重的遗传力，在同品种猪群中随机抽样8窝（抽样数量由猪群大小而定）。并将8窝仔猪及其双亲的平均初生重列成表1形式，计算回归系数。计算O2、p2、op并列于表的右边三列表1仔猪初生重对双亲初生重的回归计算 编号 仔猪均值（O） 双亲均值（p） O2 p2 op 1 1.2 1.2 1.44 1.44 1.44 2 1.2 1.3 1.44 1.69 1.56 3 1.3 1.3 1.69 1.69 1.69 4 1.2 1.3 1.44 1.69 1.56 5 1.3 1.2 1.69 1.44 1.56 6 1.2 1.2 1.44 1.44 1.44 7 1.3 1.3 1.69 1.69 1.69 8 1.2 1.2 1.44 1.44 1.44 总计 9.9 10.0 12.27 12.52 12.38单位：kg为了计算上的方便，将回归系数公式转化为下列形式N∑op—（∑O）（∑p）N∑p2—（∑p）2把表的各项数值代入，8×12.38-9.9×108×12.52-102所以，h2=bop=0.25bop=bop==0.25有时，并非所有资料都可由两个亲本同时提供，如家畜的产奶量、产仔数，家禽的产蛋量等性状只限于母畜（禽）；精液的质和量的性状只限于公畜。对这些只有一个性别能表现的性状，计算遗传力的公式是：h2=2bop即算出子代对一个亲本的回归系数后，乘以2就是遗传力。表2人类一些性状的遗传力 性状 身材 坐高 体重 口才 IQ(Binet) IQ(Otis) 唇裂 糖尿病 遗传力 0.81 0.76 0.78 0.68 0.68 0.80 0.76 0.75 性状 理科天赋 数学天赋 文史天赋 拼写能力 先天性幽门狭窄 精神分裂症 高血压 冠状动脉病 遗传力 0.34 0.12 0.45 0.53 0.75 0.80 0.62 0.65表3蝦類各性狀遺傳力預估：鱼类遗传力的大小大致可以分为三个等级：遗传力在0.4以上属高遗传力，在0.2-0.4之间属中遗传力，小于0.2的属低遗传力。《鱼类育种学》p133P133/《鱼类育种学》39表4鲫鱼的12个数量性状值编号：时间： 测量性状 第一次测量 第二次测量 第三次测量 平均 1.全长 2.体长 3.体高 4.尾柄高 5.尾柄长 6.背鳍前长 7.背鳍与臀鳍基部长 8.背鳍与臀鳍高 11.胸鳍与腹鳍长 13.头长 14.头高 15.头宽 第十章数量遗传学基础~遗传力三、主要用途—估计育种值—预测选择效果—制定育种R=Sh2遗传力的高低，选择方法、选择的准确性等。第十章数量遗传学基础~遗传力小结—遗传力分广义和狭义概念，对应的有统计学的意义。—遗传力的估计是通过亲属间的相似程度来计算。—在家畜中，一般通过子亲回归法和同胞分析法对遗传力进行估计。—遗传力的用途相当广泛。 变异来源 自由度 平方和 均方 期望均方 个体间 n–1 个体内 n(k-1) 总变异 nk-1 _1016227859.unknown_1016398523.unknown_1238337211.unknown_1238337232.unknown_1016398541.unknown_1016227878.unknown_1016227824.unknown