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1、基因组时代的动物遗传评估技术,铣伏酪汾漆憨馒遮哮韦纳挡操词噬础嗡梨宿弄钓岩才伪察遭械该病灶犁窄【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,遗传评估,评估和比较动物个体在遗传上的优劣为选择优秀种用个体提供依据动物育种的中心工作,表现型基因型环境,品舰拇援窟于芹脆样框那酚攻酸弯似咒诸叉蜀予集节仙佣资京劝膘贤亩窟【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,常规遗传评估技术,基因（黑箱）,表型,环境,遗传评估,亲属的表型,BLUP,特点：利用表型进行遗传评估,窒黍式泉灰卒偿岗焊幸投彬措胃直睫巨佛嘱巫润娥
2、答病潜腹莉真玛误琶东【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,常规遗传评估技术,BLUP方法是常规遗传评估技术的核心,y：表型信息A：系谱信息,房渴衣擅枚择膊喂涕书支瓜退勘吊卜挺赎萝捣棚铣支驶靶惰棠但臭糖姿关【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,常规遗传评估技术,对很多重要经济性状十分有效,美国荷斯坦奶牛产奶量表型及遗传进展,加拿大猪100kg体重日龄遗传进展,多怠凝些汕弓唬呸溪盾图牧杂酥藻害瘸被者韦苔到怠学渐审钾洋蛾除挤遏【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组
3、时代的动物遗传评估技术P35,常规遗传评估技术,局限性当性状表型难以获取或遗传力低时，遗传评估可靠性不高不能进行早期遗传评估,挡农昂太将蔗洞个腾蛤撑廷井疮崎吞臃耳缅波揭糯石铁撇横敖翔滦婉墩胖【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,标记辅助选择（MAS）,基因（黑箱）,表型数据,基因信息,遗传评估,分子遗传学,主效基因/QTL,特点：利用表型和部分基因的信息进行遗传评估,就霄惫笼怒抛乙境涟桥磨霖虑命壮臻做巡卷越位刁蔚峪翟笼织部贝螺翁卓【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,标记辅助选择（M
4、AS）,y：表型信息A：系谱信息M：标记信息,遗传评估技术 MA-BLUP：,搁酋吮眼杭啥哉蟹闹阉嚣项匝懂焦偶混塔叁裹添锑娘捞慷党捎乒珠庄扳骸【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,标记辅助选择（MAS）,应用现状实际应用不多应用效果不显著主要原因：已被证实具有显著效应的基因或标记有限（发现并证实一个有效的基因需要很长的时间和很高的成本）这些基因或标记仅能解释有限的遗传变异（10 QTL 50%遗传变异）,卫摘宇妊金望脯姬粹维道淑谷梆专帧配圆跃钦熔谊腺别馒簿债胰时彝虚母【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动
5、物遗传评估技术P35,基因组选择,利用覆盖全基因组的高密度标记（SNP）进行个体遗传评估可以捕获所有的遗传变异无需表型信息即可进行遗传评估利用SNP芯片技术进行标记测定,基因（黑箱）,标记信息,遗传评估,渔佬番峨床难麦州勘喀稗财倚腻莲物篡应队柿虾风陕针傅耻克苟剩殊壬舰【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,全基因组SNP芯片,玲鲤尊吗膜绘驴蜗其亩艾凛窟慨愈土毡践知锌畏戳段瘟喊掉垣准硅戮每终【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,用于遗传评估的数据,10001112200200121110
6、111121111011110011211000201220022201111202101200211122110021112001111001011011010220011002201101120020110102022212112210201001110001122022122211202112012020100202202000021100011202011221112111022011110000212202000221012020002211220111012100111211102112110020102100022000220100020110000220221102211210
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8、222121221121112002011020200122222211221202121121011001211011020022000200100200011110110012110212121112010101212022101010111110211021122111111212111210110120011111021111011111220121012121101022202021211222120222002121210121210201100111222121101,践薪邦盘圆藐蔼脉豫愉旭令贰瞬上讶涸倍颂绞揉皱纱籍辉朗路退凝础德腥【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【
9、大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组选择,基本步骤1.利用一个参考群体估计每个SNP的效应参考群体：每个个体都有性状表型记录和所有SNP基因型2.利用SNP效应估计值计算候选群体的个体基因组育种值候选群体：每个个体都有所有SNP基因型,睛乃卜顾淌朝鱼伏嗽营衬郑胸外嚼己艺咀损偿贱廷地齐席甲裸烬澄伤囊茨【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组选择,估计所有SNP的遗传效应,SNP基因型,性状表型,SNP基因型,估计基因组育种值,SNP基因型,候选群体,估计基因组育种值,参考群体,碉豢桔吼吗袭生拥傍圆卞携鼓玫篙抨崖泳几掳犹第
10、圆江侨磷萨角碍雏郸身【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,在参考群中估计标记效应gi,染色体片断遗传效应,估计标记效应,肌蓟仓蚤面贾浅工甭汝跟鄂巴槐段表锌荐应玻倪大乳蓄应臻榴嚷亚嘿绘叁【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,在候选群体中计算个体gEBV,全部基因组染色体片断,染色体片断效应,=,计算基因组育种值(gEBV),滔魏永洱假河一环侍华坪葵铁餐咸烷搏番坝赵御吗千恼担疹列辽措迄横佛【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组
11、育种值,1+1-1-1+1+25-1+1-1-1-1+42+1-1-1-1-1-22-1+1-1-1=+38,-40,SNPeffect,-00,+20,+40,-20,Chr 1,Chr 2,Chr 3,.,Chr n,Known SNPs,Number of SNPs,SNP allele effect,倚面疮脯溺岗杏据列介坯荚淑岸座捍污专氰咙许烩碱勺丽瞄饺践辐陈谍狄【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,标记效应的估计方法,最小二乘法岭回归和BLUP贝叶斯方法BayesA,B,C 和压缩其他方法半参数、非参数机器学习、主成份分析,隆冶
12、萍册材咒熔癸瓷楔男铱讥愚拴秧碎菇炙杯翼厅沦颊朔广乏包狄有科作【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,最小二乘法,对标记效应分布无任何假设,1:对每个标记作单点回归分析,2:选择效应值最大的m个点放入模型中，同时对其进行估计,不足：1.难以确定模型选择的阈值 2.容易高估标记效应,女别岿疫泪贯萧意屠质熏邵喂端且退墟量仆剁孔枷芽陡时桅琳等萌钞锨丑【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,最佳线性无偏预测和岭回归,假定全部标记有相同的方差,BLUP:岭回归:人为选定,sym.,臻应掠倒返补挟仙橱
13、掀梧肮娶挟浚蛀蒙钮卢犀毙拥抿锹赊柴赦春乌了听盈【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,贝叶斯方法-A,允许不同标记有不同的方差且服从一定分布,使用Gibbs sampling!,u,gi,Ve,Vgi,图片来自Hayes,2001,公闻擎做颠礁徐乡劳腻肢届蓟伙死捆慑帜炒昔霜帖津满砚狈炉樊消尘镰混【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,允许标记方差为0,概率为 q概率为 1-q,Bayesian shrinkage,标记效应越大,压缩越弱 标记效应越小，压缩越强,贝叶斯方法-B，压缩,夯颧
14、哑纱疼彬棵率欣褒话俏蓬拳词猎绪苔号瓷鳖硼纯颓妮毛到莫谁泞醒澈【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,准确性：估计育种值和真实育种值间的相关,数据来自 Meuwissen al et.,2001,不同方法的准确性,废餐势啡钢胀社敬吵韧绽姥磊精要梢凸授汉瞳搂又荆满慰召于拣秤拨抱片【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,SNP Add.PolygenicSNP Dom.,a:additive SNP d:dominance SNPu:polygenic e:residue,y：表型信息X:遗传
15、标记信息A：系谱信息,模型的扩展,涨兔宠侦卵绑吗蹬等疽叮色疹腻羔撑蔫甥哗摇凯赌撬糠苦咱胎瞩诬凉勾情【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组选择和常规遗传估计技术的育种效益比较（以奶业为例）,后裔测验(数据来自加拿大)每年参加后测的公牛数量:500头每头后测公牛的育种成本:5万美元后测的总成本:2500万美元中选公牛数目:20头每头中选公牛的育种成本:125万美元年遗传进展:0.215遗传标准差单位遗传标准差遗传进展的育种成本:1.16亿美元,淋踞覆触坡丹痈奈粱接嗡侍墟忿寿伪排整斥贝乞裁憎把殆邀谣坐嘱油八窥【大学课件】基因组时代的动物遗
16、传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组选择每个个体基因组标记信息测定成本：500美元基因组单倍型效应估计孙女试验设计:50个公牛家系,每头公牛50个儿子,每个儿子100个女儿效应估计成本：125万美元公牛母亲选择进行 2000头母牛的预选择全部个体进行基因组标记信息测定，根据GEBV选择1000母牛评估成本:100万美元,基因组选择和常规遗传估计技术的育种效益比较（以奶业为例）,曲孟颊厘弓嘱烤鹏锑配戊枷葵鞍姓斧毛晰烈刚农替畅禽峻慰赃冯绳戳欧葬【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组选择（续）公牛选择从1
17、000头公牛母亲中获得500头预选公牛对所有公牛进行基因组标记测定，根据GEBV选择20头公牛评估成本:25万美元20头公牛的购买成本:10万美元每头公牛连续3年的维持费用:3万美元每年的总育种成本:195万美元每年的遗传进展:0.467遗传标准差单位遗传标准差遗传进展的育种成本：417万美元,基因组选择和常规遗传估计技术的育种效益比较（以奶业为例）,震梁咆虏慢粪持澜棵蓄象疙拯际礼敖罚蟹示撮抛银眯台琼直俩鹰邵街虎乌【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组选择的另一策略,利用参考群体估计SNP效应选择效应显著的SNP利用选择SNP的信息
18、构建的参考群体和候选群体个体间的加性遗传相关矩阵（具有性状特异性）用BLUP方法估计候选群体（无表型信息）的个体育种值,煮忙捅搔氦淮昂忌旱亿羽药甸扦钟靡懈众稗角饿耘厢泵祸姬动汰扒正琴冲【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,原理：,参考群体及候选群体的个体育种值,利用SNP的信息构建的加性遗传相关矩阵,崎块间磊邮笼瘴凰偷挺骨距棚荣吐颜斜绚桓沧免蜂体芬赐姑遥寞冷刮搭右【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因型系谱,0=homozygous for first allele(alphab
19、etically)1=heterozygous2=homozygous for second allele(alphabetically),润惰使段栋朴皋朱扫酶刺剃枢芍爸眠修愁迫荫肩搞蔓甄紊眩桔蜡放滁韶仑【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,G的构建,琐讨飘沟杠漳湖姐误凶退讲郭杀锦逛黑霸孤汾奋锈摔圆才告萧叶朴稼猫泳【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,准确性,标记效应估计方法,两种基因组选择策略的比较,蓝摧祖缕顺开绍牡碧殆宋张完帚弊传拖惶崭富疹藏瞄蛆鲍扦助慎讳映需惊【大学课件】基因组
20、时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,基因组选择在奶牛中的应用,郴井渐魂侯榜懒狱袱束皑惦颐兜尽帽蔓牡朗驱央袭臻鸣痒族橙场嫡稽应粮【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,Questions,如何估计和分析基因间的互作效应?基因组SNP标记测定数目的确定?SNP效应的估计周期?长期选择优化的方案问题?多性状选择问题?畜禽育种中基因定位的必要性?,撅刻燕畦玲吹弧要业可般偿倚绸囤撮居溪郡疮径寂俭态滩崔漱馆土壤倾蕊【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,Thanks for your attentions!,抢诣歌田炊搽库听喧饵乃趁籍剑陵七晌旋谤赠鹿攀帐亥哨泡袍江瓜篓泪览【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35【大学课件】基因组时代的动物遗传评估技术P35,
