育种规划最优化法 赖松家 四川农业大学动物科技学院
育种规划最优化法 赖松家 四川农业大学动物科技学院
()序言 育种规划最优化 根据特定的育种目标,制定出在多项育种措施 上具有不同强度的候选育种方案,通过育种成 效标准,如综合遗传进展、育种效益等,进行 综合评估,应用系统工程的方法,科学有效地 配置资源、技术、方法和措施,筛选出“最优 化”( optimization)育种方案
（一）序言 概念： 育种规划最优化 根据特定的育种目标，制定出在多项育种措施 上具有不同强度的候选育种方案，通过育种成 效标准，如综合遗传进展、育种效益等，进行 综合评估，应用系统工程的方法，科学有效地 配置资源、技术、方法和措施，筛选出“最优 化”（optimization）育种方案
育种规划最优化主要内容: ①确定育种目标; 0②制定候选育种方案: ③育种规划的模型计算,包括估计育种值、遗传 参数、经济学参数、生物学参数和育种效益; ④选择优化育种方案; ⑤确定新育种方案、措施的实施
育种规划最优化主要内容： ①确定育种目标； ②制定候选育种方案： ③育种规划的模型计算，包括估计育种值、遗传 参数、经济学参数、生物学参数和育种效益； ④选择优化育种方案； ⑤确定新育种方案、措施的实施
(二)动物育种规划最优化方法 1、抉择育种目标( breeding objective) υ确定育种目标是育种规划最优化的核心工作。适宜的育 种目标对群体内选择、选择品种、杂交组合、评估基因 效应和育种方案最优化设计都十分重要。 育种目标指使动物生产获得最大的经济效益,包括持久 作用于动物生产有经济意义的生产性状或与生产性状相 关的次级性状( secondy traits)。 那些与生产性能不相关的体尺外貌性状,或一些并不妨 碍使用的外貌缺陷等,在育种过程中都不加以考虑或少 加以考虑,如品种的毛色等
（二）动物育种规划最优化方法 1、抉择育种目标（breeding objective） 确定育种目标是育种规划最优化的核心工作。适宜的育 种目标对群体内选择、选择品种、杂交组合、评估基因 效应和育种方案最优化设计都十分重要。 育种目标指使动物生产获得最大的经济效益，包括持久 作用于动物生产有经济意义的生产性状或与生产性状相 关的次级性状（secondy traits）。 那些与生产性能不相关的体尺外貌性状，或一些并不妨 碍使用的外貌缺陷等，在育种过程中都不加以考虑或少 加以考虑，如品种的毛色等
(1)评估育种目标的方法 评估育种目标最科学合理的方法是在多性状的综合 选择中,用经济评估的方法确定数量化的育种目标, 即用综合育种值( Total Breeding Value)来表达 数量化的育种目标。并根据各性状的经济重要性分 别给予加权,其一般公式为: ATFEWA 其中:A=综合育种值 W=性状的经济加权系数向量 A=性状的一般育种值向量
评估育种目标最科学合理的方法是在多性状的综合 选择中，用经济评估的方法确定数量化的育种目标， 即用综合育种值（Total Breeding Value）来表达 数量化的育种目标。并根据各性状的经济重要性分 别给予加权，其一般公式为： AT=ΣWiAi 其中：AT=综合育种值 Wi=性状i的经济加权系数向量 Ai=性状i的一般育种值向量 （1）评估育种目标的方法
(2)育种目标中的性状选择 乳用性状 泌乳量、乳脂率、乳脂量、乳蛋白率和乳蛋白量 °最简单的方法是只考虑泌乳量一个性状,但是,泌乳量 与乳脂率及乳蛋白率之间存在着负相关,若长期仅单独 选择泌乳量,势必影响整个育种工作达不到预期的目标。 尤其应该考虑在我国将逐渐地实施奶牛按质论价,即根 据各种乳成分含量综合定价的牛奶收购方法,长期单 选择的育种目标将影响到牛奶生产的获利性。 °还可以考虑使用乳脂量作为包括在育种目标中唯一的产 奶性状。由于乳脂量和泌乳量和乳蛋白量间均有很高的 相关,因此,通过乳脂量的选择可改善乳成分的含量
乳用性状 泌乳量、乳脂率、乳脂量、乳蛋白率和乳蛋白量。 最简单的方法是只考虑泌乳量一个性状，但是，泌乳量 与乳脂率及乳蛋白率之间存在着负相关，若长期仅单独 选择泌乳量，势必影响整个育种工作达不到预期的目标。 尤其应该考虑在我国将逐渐地实施奶牛按质论价，即根 据各种乳成分含量综合定价的牛奶收购方法，长期单一 选择的育种目标将影响到牛奶生产的获利性。 还可以考虑使用乳脂量作为包括在育种目标中唯一的产 奶性状。由于乳脂量和泌乳量和乳蛋白量间均有很高的 相关，因此，通过乳脂量的选择可改善乳成分的含量。 （2）育种目标中的性状选择
生长发育及肉用性状 0评定牛个体生长发育性能最重要的性状是日增重,其次是 饲料利用率。但是由于饲料利用率测定方法复杂、费用高 难于准确测定,而且在计算日增重的边际效益时就考虑到 维持营养需要,所以可以仅考虑日增重一个性状 作为评价肉用性能,生长能力是一个重要性状,随着牛只 生长能力的提高,可以使肥育牛(公牛和一胎后的低产母 牛)以及淘汰牛获得一个较高的销售体重或是肥育最终体 重,这对于整个奶牛生产是不可忽视的一部分收入,将它 考虑到育种目标中是必要的。 评价肉用性能的另一个性状是胴体品质
生长发育及肉用性状 评定牛个体生长发育性能最重要的性状是日增重，其次是 饲料利用率。但是由于饲料利用率测定方法复杂、费用高、 难于准确测定，而且在计算日增重的边际效益时就考虑到 维持营养需要，所以可以仅考虑日增重一个性状。 作为评价肉用性能，生长能力是一个重要性状，随着牛只 生长能力的提高，可以使肥育牛（公牛和一胎后的低产母 牛）以及淘汰牛获得一个较高的销售体重或是肥育最终体 重，这对于整个奶牛生产是不可忽视的一部分收入，将它 考虑到育种目标中是必要的。 评价肉用性能的另一个性状是胴体品质
次级性状 °繁殖力是重要的综合性状,它对于奶牛育种效益经久地起 作用,因此应在确定奶牛育种目标时加以考虑。选定“配 妊时间”作为反映繁殖力的性状。 °第二个应该包括在育种目标中的性状是使用寿命(或终生 胎次)。值得注意的是母牛使用寿命与泌乳期内产奶性能 多是拮抗关系,建议采用一个新的表达使用寿命的选择性 状一保持力。 评定公牛使用寿命遗传素质的选择性状可用“保持力60” 即公牛的全部女儿中60月龄以上仍在群中生产牛奶的牛只 比例。 母牛生产能力作为产奶性能的一个间接性状是不容忽视的, 新型的乳成分自动分析仪可以测定牛奶抽样中的体细胞数。 当每立方厘米超过500,000个体细胞时,就确定为乳房 炎
次级性状 繁殖力是重要的综合性状，它对于奶牛育种效益经久地起 作用，因此应在确定奶牛育种目标时加以考虑。选定“配 妊时间”作为反映繁殖力的性状。 第二个应该包括在育种目标中的性状是使用寿命（或终生 胎次）。值得注意的是母牛使用寿命与泌乳期内产奶性能 多是拮抗关系，建议采用一个新的表达使用寿命的选择性 状—保持力。 评定公牛使用寿命遗传素质的选择性状可用“保持力60” ， 即公牛的全部女儿中60月龄以上仍在群中生产牛奶的牛只 比例。 母牛生产能力作为产奶性能的一个间接性状是不容忽视的， 新型的乳成分自动分析仪可以测定牛奶抽样中的体细胞数。 当每立方厘米超过500，000个体细胞时，就确定为乳房 炎
2、育种规划中的经济学参数 口根据定量经济学原理,综合育种值中的经济 加权系数是两个组分之积: W.=W.米n ■其中W=性状i的经济加权因子 W*=性状i的边际效益 n:=性状i的性状表现贴现值
2、育种规划中的经济学参数 根据定量经济学原理，综合育种值中的经济 加权系数是两个组分之积： Wi =Wi *·ni 其中Wi =性状i的经济加权因子 Wi *=性状i的边际效益 ni =性状i的性状表现贴现值
(1)性状的边际效益 性状的边际( Marginal profit) 指当性状超过群体均数一个计量单位时,边际产出量与 边际投入量之差。 边际效益估计的方法主要有回归法、差额法、单个 场最优化模型和区域平衡模型 差额差是对育种的边际产出量和边际投入量的实际 值进行调查并进行经济学评价和计算。其计算公式 为 W*=∑AR:-∑AC 式中AR1;为性状i的第j个边际产出组分,AC1;为性状 的第j个边际投入组分
性状的边际（Marginal profit） 指当性状超过群体均数一个计量单位时，边际产出量与 边际投入量之差。 边际效益估计的方法主要有回归法、差额法、单个 场最优化模型和区域平衡模型。 差额差是对育种的边际产出量和边际投入量的实际 值进行调查并进行经济学评价和计算。其计算公式 为： Wi *=ΣARij-ΣACij 式中ARij为性状i的第j个边际产出组分，ACij为性状 i的第j个边际投入组分。 （1）性状的边际效益