第七章个体遗传评定 —BLUP法简介 BLUP方法由美国学者 Henderson于1948年提出 20世纪80年代,随着数理统计学尤其是线性模型理 论、计算机科学、计算数学等多学科领域的迅速发展, BLP法在估计家畜育种值方面得到了广泛应用 特别是在大家畜的种用价值评定方面,BLUP法为重 要经济性状的遗传改良作出了重大贡献
第七章 个体遗传评定 ——BLUP法简介 • BLUP方法由美国学者Henderson于1948年提出 • 20世纪80年代，随着数理统计学尤其是线性模型理 论、计算机科学、计算数学等多学科领域的迅速发展， BLUP法在估计家畜育种值方面得到了广泛应用 • 特别是在大家畜的种用价值评定方面， BLUP法为重 要经济性状的遗传改良作出了重大贡献
、BLUP的概念及数学模型 (一)BLUP的概念 BLUP-Best Linear Unbiased prediction 偏预测:按照最佳线性无偏的原则去估 计线性模型中的固定效应和随机效应。 线性是指估计值是观测值的线性函数; 无偏是指估计值的数学期望等于被估计量的真实值(固 定效应)或被估计量的数学期望(随机效应); 最佳是指估计值的误差方差最小
一、BLUP的概念及数学模型 （一）BLUP的概念 BLUP——Best Linear Unbiased Prediction 最佳线性无偏预测：按照最佳线性无偏的原则去估 计线性模型中的固定效应和随机效应。 线性是指估计值是观测值的线性函数； 无偏是指估计值的数学期望等于被估计量的真实值（固 定效应）或被估计量的数学期望（随机效应）； 最佳是指估计值的误差方差最小
(二)BLUP的数学模型 口模型(Mode) υ模型是描述观察值与影响观察值变异性的各因子之间的 关系的数学方 分类 ■真实模型——非常准确地模拟观察值的变异性, 模型中不含有未知成分 理想模型——根据研究者所掌握的专业知识建立 的尽可能接近真实模型的模型 操作模型——用于实际统计分析的模型,它通常 是理想模型的简化形式
（二）BLUP的数学模型 模型（Model） 模型是描述观察值与影响观察值变异性的各因子之间的 关系的数学方程式 分类 真实模型——非常准确地模拟观察值的变异性， 模型中不含有未知成分 理想模型——根据研究者所掌握的专业知识建立 的尽可能接近真实模型的模型 操作模型——用于实际统计分析的模型，它通常 是理想模型的简化形式
BLUP方法所用数学模型为线性模型 —模型中所包含的各因子是以相加的形式影响观 察值,相互间呈线性相关。 ■一个线性模型应由3个部分组成: 数学方程式 方程中随机变量的期望方差和协方差 假设及约束条件
BLUP方法所用数学模型为线性模型 ——模型中所包含的各因子是以相加的形式影响观 察值，相互间呈线性相关。 一个线性模型应由3个部分组成： 数学方程式 方程中随机变量的期望方差和协方差 假设及约束条件
线性模型举例 母牛的乳脂量生产成绩表( Schaeffer,1993) 初产年龄(等级) 分组 2 3 114 143 145 150 犊季节 109 103 163 117 n数学方程式yk=H+a1+b+em 期望和方差:E(y)=+a1+bE(en)=0(ym)=(en)=口2 假设和约束条件: 所有母牛都来自同一品种 所有母牛都在相同的环境下以相同的饲养方式饲养 °所有的母牛都来自同一公牛 °所有的母牛的母亲对母牛的乳脂量无影响
数学方程式： 期望和方差： 假设和约束条件： 所有母牛都来自同一品种 所有母牛都在相同的环境下以相同的饲养方式饲养 所有的母牛都来自同一公牛 所有的母牛的母亲对母牛的乳脂量无影响…… 分组 初产年龄（等级） 1 2 3 产 犊 季 节 1 114 143 145 150 2 109 103 163 117 yijk = + ai + bj + eijk 线性模型举例 母牛的乳脂量生产成绩表（Schaeffer L R，1993） ijk ai bj E( y ) = + + ( ) = 0 ijk E e 2 ( ) ( ) ijk ijk i V y =V e =
线性模型的种类 口按功能可分为: °回归模型、方差分析模型、协方差分析模型和方 差组份模型 ■按因子数可分为: 单因子模型、双因子模型和多因子模型。 按因子性质可分为: 固定效应模型、随机效应模型和混合效应模型
线性模型的种类 按功能可分为： 回归模型、方差分析模型、协方差分析模型和方 差组份模型。 按因子数可分为： 单因子模型、双因子模型和多因子模型。 按因子性质可分为： 固定效应模型、随机效应模型和混合效应模型
BLUP的实质 BLUP所使用的数学模型是混合效应模型 BLUP的实质是选择指数法的推广,但它有 别于选择指数法 它可以在估计育种值的同时对系统环境误差进行 估计和矫正,因而,在传统育种值估计的假设不 成立的情况下,其估计值也具有理想值的性质
BLUP的实质 BLUP所使用的数学模型是混合效应模型 BLUP的实质是选择指数法的推广，但它有 别于选择指数法 它可以在估计育种值的同时对系统环境误差进行 估计和矫正，因而，在传统育种值估计的假设不 成立的情况下，其估计值也具有理想值的性质
、BLUP法的基本原理——自学 、BLUP育种值估计的方法—自学 )无重复观察值的动物模型BLUP 二)有重复观察值的动物模型BLUP (三)其它模型下的BLUP (四)多性状的BLUP育种值估计
二、BLUP法的基本原理——自学 三、BLUP育种值估计的方法——自学 （一）无重复观察值的动物模型BLUP （二）有重复观察值的动物模型BLUP （三）其它模型下的BLUP （四）多性状的BLUP育种值估计
BLUP育种值估计软件 BLUP法的缺点:受计算条件的限制 υ对一些跨群(场)的遗传评定,方程组个数可达几 万至几十万,用手工计算是根本不可能的 ■近年来,世界各国育种学家在BLUP法的计算 问题上做了大量的工作,已开发出相应的电脑 软件 ■PEST I NETPIG
BLUP法的缺点：受计算条件的限制 对一些跨群（场）的遗传评定，方程组个数可达几 万至几十万，用手工计算是根本不可能的 近年来，世界各国育种学家在BLUP法的计算 问题上做了大量的工作，已开发出相应的电脑 软件 PEST NETPIG …… BLUP育种值估计软件
选择方法总结 个体选择 家系选择 合并选择 单性状家系内选择 个体本身信息 个体育种值估计利用同胞信息 利用后裔信息/复合育种值估计 利用祖先信息 选择方 顺序选择 法多性状独立淘汰综合选择指数 指数选择 约束选择指数利用个体本身信息 最宜选择指数 综合育种值估计→利用各种信息(包括BLUP等方法) 间接选择
选择方法总结 选 择 方 法 单性状 多性状 个体选择 家系选择 家系内选择 个体育种值估计 合并选择 个体本身信息 利用同胞信息 利用后裔信息 利用祖先信息 间接选择 约束选择指数 综合选择指数 最宜选择指数 综合育种值估计 顺序选择 利用各种信息(包括BLUP等方法) 独立淘汰 指数选择 利用个体本身信息 复合育种值估计
