淺談新疆褐牛種牛遺傳評(píng)估方法

古麗達(dá)娜·沙合木拉提

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新疆褐牛是新疆解放后培育出來(lái)的第一個(gè)牛品種，是以本地土牛作為母本，通過(guò)從國(guó)外引入瑞士褐牛、阿拉托烏牛以及少量的科斯特羅姆牛進(jìn)行三代以上的雜交改良后形成，主要位于新疆的伊犁州和塔城地區(qū)，一般將伊利地區(qū)的伊利牛和塔城地區(qū)的褐牛以及其他地區(qū)的牛，統(tǒng)一稱(chēng)為新疆褐牛。新疆褐牛具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，耐嚴(yán)寒，耐粗飼，放牧性能好，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 新疆褐牛種牛介紹

新疆褐牛種牛是以繁殖后代為主要用途的公牛和母牛，與同品種非種用的牛相比，除了同樣可以適應(yīng)一定的自然經(jīng)濟(jì)環(huán)境，更具有較好的生產(chǎn)性能和遺產(chǎn)品質(zhì)。種牛分種公牛和種母牛，種牛的主要特征是保留了該品種的原有生理特性和生產(chǎn)性能。

2 新疆褐牛種牛遺傳評(píng)估相關(guān)概念

個(gè)體育種值，簡(jiǎn)稱(chēng)育種值，又稱(chēng)種用價(jià)值，是種用個(gè)體可遺傳給下一代的控制一個(gè)數(shù)量性狀的所有基因座上基因加性效應(yīng)的總和，可見(jiàn)育種值是種用個(gè)體的遺傳特性，就某一個(gè)體來(lái)說(shuō)，就是個(gè)體的遺傳性或基因性，是親代向后代傳遞基因的現(xiàn)象。進(jìn)行單性狀個(gè)體育種遺傳評(píng)定的目的是對(duì)個(gè)體種用能力進(jìn)行評(píng)估，找到遺傳潛能好的個(gè)體留種。種用個(gè)體的要求是生產(chǎn)性能高、體質(zhì)外形好、發(fā)育正常、繁殖性能號(hào)、合乎種用標(biāo)準(zhǔn)。

雖然育種值是可以穩(wěn)定遺傳的，根據(jù)育種值進(jìn)行種用個(gè)體選擇可以獲得穩(wěn)定的選擇進(jìn)展，但是育種值時(shí)不能直接度量的，因此測(cè)定的是包含育種值在內(nèi)的各種遺傳效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)共同作用得到的表型值。估計(jì)育種值只能利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和方法，通過(guò)表型值和個(gè)體間的親緣關(guān)系進(jìn)行估計(jì)，從而得到估計(jì)育種值。

數(shù)量性狀是指性狀遺傳受微效多基因控制，容易受到環(huán)境影響，呈連續(xù)性分布，個(gè)體間表現(xiàn)的差異只能用數(shù)量來(lái)區(qū)別，如產(chǎn)奶量、乳脂率、瘦肉率、增重速度等，這就是數(shù)量性狀。

3 新疆褐牛種牛遺傳評(píng)估方法

3.1 單性狀個(gè)體育種值估計(jì)

個(gè)體遺傳評(píng)定方法，對(duì)于數(shù)量性狀的評(píng)定方法，多采用估計(jì)育種值的方法進(jìn)行評(píng)定；對(duì)于質(zhì)量性狀的評(píng)定，多采用系譜調(diào)查和測(cè)交試驗(yàn)來(lái)判定遺傳型，本文主要探討數(shù)量性狀的遺傳評(píng)定方法。育種值估計(jì)有多種方法，有單一親屬信息育種值估計(jì)、不同信息估計(jì)育種值的回歸系數(shù)、多種親屬信息育種值估計(jì)等。

（1）單一親屬信息育種值估計(jì)

當(dāng)僅利用個(gè)體本身或某一類(lèi)親屬的性狀表型值估計(jì)個(gè)體育種值時(shí)，最簡(jiǎn)單的辦法就是通過(guò)建立育種值對(duì)表型值的回歸方程進(jìn)行估計(jì)，表達(dá)式為：

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3.2 多性狀綜合選擇指數(shù)法

在家畜選種工作中，經(jīng)常需要同時(shí)選擇幾個(gè)性狀，根據(jù)不同性狀的經(jīng)濟(jì)加權(quán)值綜合成一個(gè)使個(gè)體間可以相互比較的數(shù)值，并據(jù)此進(jìn)行選種，該數(shù)值成為選擇指數(shù)。進(jìn)行多性狀綜合選擇時(shí)，選擇的主要經(jīng)濟(jì)性狀以2-4 個(gè)為宜，并且容易度量，盡可能選擇早期性狀；對(duì)希望變小的性狀（向下選擇的性狀）選擇，加權(quán)值為負(fù)；對(duì)負(fù)相關(guān)的性狀盡可能合并為一個(gè)性狀來(lái)處理。多性狀綜合選擇指數(shù)公式如下：

X其中b——性狀Xi的加權(quán)系數(shù)；

p——待評(píng)估性狀表型值之間的方差- 協(xié)方差矩陣；

A——各信息性狀與目標(biāo)性狀育種值之間的協(xié)方差矩陣；

D——提供每一信息性狀表型值的個(gè)體與被估計(jì)個(gè)體間的親緣關(guān)系對(duì)角矩陣；

w——經(jīng)濟(jì)加權(quán)值。

在制定選擇指數(shù)時(shí)，首先獲得性狀遺傳力、表型方差、經(jīng)濟(jì)加權(quán)值、表型相關(guān)和遺傳相關(guān)等參數(shù)，然后建立性狀表型方差、協(xié)方差矩陣和育種值方差，根據(jù)公式求解出各偏回歸系數(shù)，最后將各個(gè)性狀表型值Xi或它的離均差值帶入公式計(jì)算個(gè)體的指數(shù)值，然后根據(jù)指數(shù)值高低進(jìn)行選種。

使用選擇指數(shù)的前提是，所有觀測(cè)值間無(wú)系統(tǒng)環(huán)境效應(yīng)，或者在使用前對(duì)系統(tǒng)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了相應(yīng)校正。其次候選個(gè)體間不存在固定遺傳差異，也就是說(shuō)要求個(gè)體源于同一遺傳基礎(chǔ)的群體，可見(jiàn)選擇系數(shù)法不能應(yīng)用于不同群體和不同世代個(gè)體間的比較。再次選擇指數(shù)法需要已知各種群參數(shù)，如育種值方差協(xié)方差、誤差方差協(xié)方差等。

3.3 最佳線性無(wú)偏預(yù)測(cè)法

針對(duì)多性狀綜合選擇指數(shù)法的一些缺陷，提出了最佳線性無(wú)偏預(yù)測(cè)法，即BLUP，該預(yù)測(cè)方法的思路是在消除各種系統(tǒng)環(huán)境誤差的基礎(chǔ)上，充分利用各方面的信息，對(duì)個(gè)體的育種值進(jìn)行一種最優(yōu)化的準(zhǔn)確估計(jì)。BLUP 的混合模型公式為：

其中，y——表型值向量；

b——固定效應(yīng)向量；

μ——個(gè)體隨機(jī)遺傳效應(yīng)向量；

e——隨機(jī)殘差效應(yīng)向量；

X——對(duì)應(yīng)于固定效應(yīng)向量b 的關(guān)聯(lián)矩陣；

Z——對(duì)應(yīng)對(duì)隨機(jī)效應(yīng)向量e 的關(guān)聯(lián)矩陣。

BLUP 方法適用于大群體的育種值估計(jì)，由于較為復(fù)雜，實(shí)際中可以借助軟件工具進(jìn)行估算。

4 進(jìn)行褐牛種牛遺傳評(píng)估的意義分析

新疆褐牛的育種工作主要在幾個(gè)核心育種場(chǎng)進(jìn)行，種牛選育以核心群開(kāi)放式選育為主。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)牛肉、乳制品的需求和要求越來(lái)越高，新疆褐牛也急需培育乳用和肉用的優(yōu)良品種，并制定與之相關(guān)的育種規(guī)劃目標(biāo)。育種規(guī)劃方案和目標(biāo)的建立以準(zhǔn)確、可靠的遺傳參數(shù)及育種值估計(jì)為前提，因此，種牛遺傳評(píng)估成為家畜育種工作的基本任務(wù)。種牛的生產(chǎn)性能關(guān)系到整個(gè)肉牛養(yǎng)殖場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，是影響牛群遺傳品質(zhì)的重要因素，也是牛群改良的基礎(chǔ)，因此要做好種牛的選育工作，加強(qiáng)管理， 合理利用，將優(yōu)良的遺傳性狀穩(wěn)定遺傳，不斷提高生產(chǎn)性能。

5 結(jié)語(yǔ)

養(yǎng)殖場(chǎng)需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的種牛遺傳評(píng)估方法，每種方法都有各自的特點(diǎn)，也會(huì)產(chǎn)生一定程度的偏差。產(chǎn)生偏差的原因較多，如參數(shù)估計(jì)誤差、經(jīng)濟(jì)加權(quán)值確定的依據(jù)不充分、候選群體太小，使得選擇強(qiáng)度估計(jì)偏高、信息性狀和目標(biāo)性狀不一致等，評(píng)估方法均是假定所有候選個(gè)體信息來(lái)源相同，而在實(shí)際中可能該條件并不成立。因此，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以多使用幾種方法，互為參考，盡量貼近真實(shí)結(jié)果。