育種值(breeding value)在數(shù)量遺傳學(xué)中是占有重要位置的,其在動(dòng)物育種實(shí)踐中已被廣泛采用,發(fā)掘育種值在植物育種中的價(jià)值,對(duì)植物育種有重要意義。
(一)育種值定義
表現(xiàn)型值 = 基因型值 + 環(huán)境效應(yīng) + 隨機(jī)誤差
P = G + E + e
G = M + A
表現(xiàn)型值:對(duì)表現(xiàn)型的測(cè)量值稱(chēng)為該個(gè)體的表現(xiàn)型值。以P表示。
基因型值:由個(gè)體的基因型所決定的數(shù)值稱(chēng)為該個(gè)體的基因型值。以G表示。
基因的平均效應(yīng):群體內(nèi)接受了某個(gè)基因的所有個(gè)體的平均基因型值距群體平均的離差稱(chēng)為該基因的平均效應(yīng)。
育種值
理論定義:一個(gè)個(gè)體的育種值,就是它所攜帶的基因的平均效應(yīng)的總和。
如果將圖中的群體內(nèi)每一個(gè)個(gè)體的育種值求累加和,結(jié)果=0.
按照育種值的理論定義,一個(gè)個(gè)體的育種值是跟所在群體有關(guān)的,對(duì)個(gè)體育種值的計(jì)算度量離不開(kāi)所在群體,否則沒(méi)有意義。也就是說(shuō),無(wú)法用理論定義來(lái)比較兩個(gè)群體間的育種值,比如,選擇前群體和選擇后群體。
但是育種值又是跟加性效應(yīng)對(duì)應(yīng),這樣就好理解為什么數(shù)量遺傳學(xué)給出了育種值的“實(shí)際定義”。
實(shí)際定義:如果一個(gè)個(gè)體與來(lái)自群體內(nèi)的許多個(gè)體隨機(jī)交配,則該個(gè)體的育種值為其子代均值與群體平均離差的兩倍。
實(shí)際育種中,通常不清楚控制性狀的基因型,群體內(nèi)的基因頻率、基因型頻率也是未知,因此理論育種值是不能夠直接度量的,能夠知道的只是包含育種值在內(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,因此只能利用統(tǒng)計(jì)分析方法,通過(guò)表型值和個(gè)體間的親緣關(guān)系來(lái)對(duì)育種值進(jìn)行估計(jì),這就是估計(jì)育種值(EBV)?;蛐椭档募有孕?yīng)就是育種值。
(二)理論定義與實(shí)際定義辨析
1、育種值的理論定義定位于一個(gè)群體內(nèi)部,一個(gè)群體內(nèi),不同個(gè)體間由于基因差異存在不同的育種值,但是一個(gè)群體內(nèi),所有個(gè)體的育種值總和=0.
2、育種值的實(shí)際定義立足于子代群體和親代群體間的均值離差。
3、如果考慮選擇育種中的選擇響應(yīng),在只考慮加性效應(yīng),不考慮上位性等其他效應(yīng)的前提下,估計(jì)育種值是選擇響應(yīng)的2倍。選擇育種,本質(zhì)上,就是依據(jù)選擇前群體和選擇后群體間,群體均值、基因加性效應(yīng)的變化在進(jìn)行育種選擇。
4、常規(guī)育種或者雜交育種選育自交系,依據(jù)基因的加性效應(yīng)選擇,就是依據(jù)育種值在進(jìn)行選擇,因?yàn)橹挥屑有孕?yīng)可以穩(wěn)定遺傳給子代;一個(gè)育種材料內(nèi)在基因加性效應(yīng)的改良提升,就是育種值的積累,外在就是群體均值的改變,這也是差值選擇育種法的含義。
5、BLUP計(jì)算植物育種的育種值,一定意義上可以認(rèn)為是從育種值理論定義出發(fā)計(jì)算一個(gè)群體內(nèi)不同個(gè)體的育種值,盡管其沒(méi)有采用基因頻率,只要模型設(shè)置合理,符合群體效應(yīng)實(shí)際情況。因?yàn)槠浞治瞿P蛠?lái)自數(shù)量遺傳學(xué)的基本模型,并且符合一個(gè)群體內(nèi)所有個(gè)體育種值合計(jì)=0.
6、BLUP計(jì)算植物育種的育種值,比采用群體間均值差異的方式更加合理、數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確,因?yàn)槿后w內(nèi)個(gè)體間親緣關(guān)系,以及群體的環(huán)境影響,都被納入了模型,因此計(jì)算得到的育種值更接近真實(shí)的育種值。
簡(jiǎn)單的說(shuō),就是選擇育種和BLUP育種值方法都是利用育種值在進(jìn)行育種,一個(gè)從實(shí)際定義出發(fā)一個(gè)從理論定義出發(fā),一個(gè)算的粗糙一些,一個(gè)算的更準(zhǔn)確一些。
對(duì)植物育種來(lái)說(shuō),只要選擇,就可以用育種值。
對(duì)雜交育種來(lái)說(shuō),選自交系,除去早期配合力測(cè)定,其余時(shí)候用育種值。后期配組合用配合力。
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