利用不同亲缘信息对奶牛产奶量进行遗传评定的效果分析

王莉兴，袁跃云，赵梦莹，鲁绍雄，丁贤群，邓俊，王秋燕

（1.云南省家畜改良工作站，昆明 650224；2.云南农业大学动物科学技术学院，昆明 650201）

利用不同亲缘信息对奶牛产奶量进行遗传评定的效果分析

王莉兴1，袁跃云1，赵梦莹1，鲁绍雄2，丁贤群1，邓俊1，王秋燕1

（1.云南省家畜改良工作站，昆明 650224；2.云南农业大学动物科学技术学院，昆明 650201）

本研究采用选择指数法对假定的14头奶牛利用个体、母亲、半姐妹和女儿等4种不同信息来源进行个体产奶量育种值估计的基础上，系统地比较了利用不同亲缘信息对奶牛产奶量进行遗传评定的准确性。结果表明，利用不同亲缘信息估计个体育种值的准确性随着提供信息的记录次数（或个体数）的增加而提高；当提供信息的记录次数（或个体数）不大（n≤30）时，利用4种亲缘信息估计个体育种值的准确性高低顺序依次为：个体、女儿、母亲和半姐妹；而当提供信息的记录次数（或个体数）足够多（n＞30）时，利用女儿信息对奶牛产奶量进行遗传评定的准确性是最高的，其次为个体、半姐妹和母亲。

产奶量；奶牛；遗传评定；亲缘信息

在育种实践中，准确可靠的育种值预测是卓有成效的育种工作的前提条件。遗传评定实质就是育种值的估计。近半个世纪以来，育种值估计方法在不断改进和发展，概括起来主要有选择指数法(selection index)、群体比较法(herd comparison)、最佳线性无偏预测法(best linear unbiased prediction，BLUP)和标记辅助选择法(marker-assisted selection，MAS)四种方法[1]。

目前，世界上畜牧业发达国家主要应用BLUP法，但由于这一方法计算量大、技术水平要求相对较高，因而在我国的广泛应用仍有一定的限制。而标记辅助选择总体上仍处于试验研究阶段，其广泛应用尚需时日。在我国的畜禽育种实际中，指数选择法是一种广泛应用的重要方法。其方法操作简便，易于实施，且也能获得理想的选择效果。在实际的家畜育种中，利用选择指数法进行遗传评定时，无论是对单性状还是多性状的选择，都有大量的亲缘信息资料可以利用，关键是如何合理利用各种亲缘信息，尽量准确地估计出个体育种值。从被测对象与进行遗传评定个体间的关系来分，常用于估计个体育种值的单项表型信息可分为：个体本身、系谱、同胞和后裔共4类[2]。

本文的分析仅利用某一类亲缘性状假设值来估计个体育种值及育种值的准确性。从而得出不同亲缘信息及信息量对遗传评定效果影响的一般性规律，为育种实际中应用指数选择方法提高育种效果提供一定的理论基础和依据。

1 材料与方法

1.1 数据假设与参数设定

通过查阅相关文献资料[3,4]，结合奶牛产奶量的遗传特性，进行相应数据的假设与参数设定。本文假定有14头待估奶牛，共考虑了个体本身、母亲、半姐妹和女儿4种亲缘信息，各亲缘的平均产奶量数据为随机确定。

个体记录次数或亲缘个体数（n）考虑了1、2、5、10、20、30、40、50和100共9个水平。根据参考文献[5,6]，假定该牛群产奶量的遗传力（h2）为0.3，重复力（re）为0.4。牛群的平均产奶量为4 820kg（表1）。

表1 14头母牛及其亲缘的产奶量 单位：kg，头

1.2 个体育种值估计的准确性计算

采用指数选择法来对个体进行遗传评定时，可用估计育种值与真实育种值间的相关系数（）来表示育种值估计的准确性，其计算公式[7]为：

表2 利用不同亲缘信息估计个体育种值时的计算

1.3 数据处理所有数据的计算及处理均用Excel软件完成。具体处理时，先将原始数据建立相应的数据库，然后再利用Excel中相应的函数、公式、图表、图形等功能对数据进行处理，从而得出结果。

2 结果与分析

2.1 不同信息量下育种值估计准确性的比较

从总体上看，无论是利用何种亲缘信息进行个体育种值的估计，其准确性都会随着信息量（提供信息的亲缘记录次数或个体数）的增大而提高（表3），然而在利用不同的亲缘信息时，其育种值估计的准确性随记录次数或个体数提高的速度和幅度是不同的。当n值由1增加到100时，利用本身、母亲、半姐妹和女儿信息估计个体育种值的准确性分别提高了0.3119、0.1559、0.3349和0.6696，以女儿信息的准确性提高幅度最大，其次为半姐妹、本身和母亲。

表3 利用不同亲缘信息估计的育种值准确性

2.2 不同亲缘信息来源下育种值估计准确性的比较

从表3可以看出，当提供信息的个体数或记录次数n≤30时，利用4种亲缘信息进行个体育种值估计的准确性高低顺序依次为：本身＞女儿＞母亲＞半姐妹；当n＞30时，利用4种亲缘信息进行个体育种值估计的准确性高低顺序依次为：女儿＞本身＞半姐妹＞母亲。

3 讨论与结论

结果显示，在同一类亲缘信息拥有不同信息量的前提下，估计育种值的准确性，随着信息量的加大而相应提高。所以，在实际育种工作中应尽可能多地收集亲缘的信息资料，从而提高选种的准确性。

不同亲缘信息具有相同信息量时，由于信息量范围的不同，其估计育种值的准确性是不一样的。当信息量不够多时（本文是在30次记录以下），利用本身信息估计个体育种值是最准确的。然而在奶牛实际育种工作中，由于产奶性状是限性性状，在对种公牛进行育种值估计时，无法利用到个体本身的资料。即使是对母牛进行育种值估计，其本身的产奶胎数也是相当有限的。当所利用的信息量达到一定程度时（本文结果为记录次数在30次或30次以上），则利用后裔信息估计育种值准确性是最高的。在生产实际中，一头种公牛的后代通常都会很多，尤其是人工授精技术的普及和应用使得一头公牛的后代可能会多达数百头乃至数千头。因此，在乳用种公牛选择上，后裔测定是最为可靠的方法[8]。此外，由于优秀种公牛的影响面较大，经济价值较高，采用后裔测定虽然在一定程度上延长了世代间隔，但还是比较划算的。

在某些情况下，如种畜尚处于幼年或青年时期，本身还无产量记录，更无后裔测定资料的情况下，这时根据系谱记录，从祖先的成绩也能对个体的育种值做出估计且系谱资料最有价值；当奶牛还处于青年时没有后裔记录，就可以利用半同胞资料来对公牛进行初步的选择[9]。

利用后裔信息进行后裔测定的方法所需时间较长，在奶牛育种中，一般需要在种畜5～6岁时才能得出结果[10]，这样就大大地延长了世代间隔，减慢了遗传进展的速度，加重了选种的经济负担。所以，一般情况下，当仔畜出生不久或断乳以后，就应该根据它们的系谱和同胞成绩，决定哪些可留作后备种畜，并继续进行观察；当它们本身有了性能表现以后，可根据其本身生产性能以及更多的同胞资料信息，再一次选优去劣。只有最优秀的个体才饲养到成年进行后裔测定。

在利用不同亲缘信息对奶牛产奶量进行遗传评定时，不同亲缘信息对个体进行遗传评定的贡献是不一样的。当信息量足够多时，利用后裔信息得到的结果是最可靠的。因此在对奶牛产奶性能进行评定时，要特别重视公牛的后裔测定。

[1] 俞英,张沅.畜禽遗传评定方法的研究进展[J].遗传, 2003, 25(5)：607-610.

[2] I.约翰森, J.伦德尔.遗传学与家畜育种[J]. 上海：上海科学技术出版社,1982,239-262.

[3] 李永禄,邱怀,冯仰廉,等. 养牛学[M]. 广州：华南农业出版社,1980,81-151.

[4] D.L.柏奇, F.N狄更生, H.A特克,等.乳牛学[M].北京：农业出版社,1986,47-92.

[5] 孙国强,王世成.养牛手册[M].北京：中国农业大学出版社,1998, 43-68.

[6] 张沅,李金权,陈瑶生,等.家畜育种学[M].北京：中国农业出版社, 2001,145-153.

[7] 张沅主编. 家畜育种学[M].北京：中国农业出版社,2002,145-158.

[8] 李建斌. 加拿大奶牛遗传评定方法[J]. 中国奶牛,2003,6：54-56.

[9] 刘加邦,吴金柱. 奶牛体况评定在生产中的应用[J]. 天津农业科学,1998,4(3)：56-56.

[10] 李玉,孙少华. 不同畜禽育种方法的特点比较[J].当代畜牧, 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