《育種學(xué)》第七章-選-配

第十二章選配學(xué)習(xí)要求：1.掌握選配的基本概念2.掌握選配的方法3.掌握近交系數(shù)和親緣系數(shù)的計(jì)算方法第一節(jié)選配的概念與意義一、選配概念

優(yōu)良的親本并不一定都能產(chǎn)生優(yōu)良的后代，因?yàn)楹蟠膬?yōu)劣，不僅取決于雙親本身的品質(zhì)，而且取決于它們的配對(duì)是否合適。選配——就是有意識(shí)、有計(jì)劃地決定雌雄的配對(duì)。即有意識(shí)地組合后代的遺傳基礎(chǔ)，達(dá)到培育和利用良種的目的。優(yōu)秀個(gè)體有更多的交配機(jī)會(huì)，優(yōu)良基因能更好的重新結(jié)合，促進(jìn)群體改良與提高。效應(yīng)：

改變基因型頻率分布，使得群體中性狀的均值和方差改變.選配的意義和作用

主要可以概括為以下幾點(diǎn)：（1）選配能創(chuàng)造必要的變異，為培育新的理想型創(chuàng)造條件，改變?nèi)后w的遺傳結(jié)構(gòu)。（2）選配能夠使優(yōu)良性狀得到固定，穩(wěn)定其遺傳性。（3）選配能夠把握變異的方向，并且加強(qiáng)某種變異。（4）避免非親和基因的配對(duì)；（5）控制近交程度，防止近交衰退。育種的成效取決于選種的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，以及選配的合理性和有效性。選種的作用：定向改變?nèi)后w各種基因的頻率。選配的作用：有意識(shí)地組合后代的遺傳基礎(chǔ)。選種的科學(xué)性與準(zhǔn)確性直接影響育種的成效.選配的合理性與有效性直接影響育種的進(jìn)度.二、選種和選配的關(guān)系選種和選配二者互為基礎(chǔ)：選種是選配的基礎(chǔ)，選配是選種的延續(xù)。選配也是選種的基礎(chǔ)，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)選配的需要而選擇種用個(gè)體，還可以根據(jù)選配所得優(yōu)良后代選擇下一次配種所需種用個(gè)體。選種為選配，選配驗(yàn)證選種效果：選種時(shí)要考慮下一步的選配，選配所得后代是否優(yōu)良，可以證明選種選配是否合宜。3.選配鞏固選種成果，選種加強(qiáng)選配：沒(méi)有合理的選配，選種成果就無(wú)法鞏固。因?yàn)橐顾x種用個(gè)體的優(yōu)良品質(zhì)能在后代中得到保持和加強(qiáng)，就必須選擇具有相應(yīng)優(yōu)良品質(zhì)的配偶才能達(dá)到目的。通過(guò)選種，有了品質(zhì)優(yōu)良的后代，又為進(jìn)一步的選配提供了素材。三、選配類型

品質(zhì)選配

親緣選配純種繁育(同種群選配)雜交繁育（異種群選配）

選配

個(gè)體選配種群選配

同質(zhì)選配異質(zhì)選配近親交配（近交）遠(yuǎn)親交配（遠(yuǎn)交）

一、品質(zhì)選配

品質(zhì)選配，又叫選型交配（assortativemating）,是依據(jù)交配雙方品質(zhì)對(duì)比的選配。所謂品質(zhì)，既可以是表型品質(zhì)，如體質(zhì)、體型、生物學(xué)特性、生產(chǎn)性能、產(chǎn)品質(zhì)量，又可以是遺傳品質(zhì)，如育種值的高低。根據(jù)相配個(gè)體品質(zhì)對(duì)比可分為同質(zhì)選配和異質(zhì)選配兩種。第二節(jié)個(gè)體選配

一.同質(zhì)交配——選同交配或同型交配

以表型相似性為基礎(chǔ)的選配：選擇性狀相同，表型特征一致或育種值相近似的雌雄個(gè)體相交配，以期獲得相似后代。

實(shí)質(zhì)：交配雙方愈相似，就愈有可能將共同的優(yōu)秀品質(zhì)遺傳給后代。即：優(yōu)良基因純合。作用：使親本的優(yōu)良性狀固定，并穩(wěn)定地遺傳給后代，并在群體中增加具有這種優(yōu)良性狀的個(gè)體。1、不改變基因頻率，但改變基因型頻率（純合子增加），故將導(dǎo)致群體分化；2、同質(zhì)選配結(jié)合選擇可同時(shí)改變基因頻率和基因型頻率3、遺傳同質(zhì)選配的效果大于表型同質(zhì)選配；應(yīng)用：

①一般在保種或雜交育種的橫交固定階段采用同質(zhì)選配，用于理想型固定。保種——保存品種內(nèi)的有益（有價(jià)值）基因，并使之在群體中的頻率增加的過(guò)程。橫交固定——指雜交育種進(jìn)行到一定階段，當(dāng)理想類型達(dá)到一定數(shù)量之后，采用同質(zhì)選配的方法使其盡快固定下來(lái)的過(guò)程。

②群體分化成不同類型的群體。

③同質(zhì)交配加上選擇得到性能優(yōu)越而又同質(zhì)的群體。

二、親緣選配親緣選配是依據(jù)交配雙方的親緣關(guān)系的選配。根據(jù)相配個(gè)體親緣關(guān)系可分為近親交配和遠(yuǎn)親交配兩種。通常以隨機(jī)交配區(qū)分。

近親交配簡(jiǎn)稱為近交（inbreeding）:指交配雙方到共同祖先的代數(shù)之和在6代以內(nèi)的個(gè)體間交配，其近交系數(shù)大于0.78%。

遠(yuǎn)親交配簡(jiǎn)稱遠(yuǎn)交（outbreeding）:指無(wú)親緣關(guān)系的個(gè)體間交配，又分為群內(nèi)遠(yuǎn)交（避免近交）和群間遠(yuǎn)交（雜交）。第三節(jié)近交及其應(yīng)用一、近交程度的表示方法用來(lái)衡量和表示近交程度的方法很多，常見(jiàn)的有：（1）羅馬數(shù)字表示法（2）近交系數(shù)計(jì)算法（3）親緣系數(shù)計(jì)算法1、個(gè)體近交系數(shù)

一個(gè)個(gè)體同一基因座上的兩個(gè)基因?yàn)橥聪嗤虻母怕省?/p>

利用通徑系數(shù)原理推導(dǎo)，個(gè)體X所由形成的兩個(gè)配子之間的相關(guān)系數(shù)，就是個(gè)體X的近交系數(shù)。（二）近交系數(shù)計(jì)算法

其中：n1為由父親到共同祖先的代數(shù)；

n2為由母親到共同祖先的代數(shù)；

FA為共同祖先本身的近交系數(shù)；

Σ表示所有共同祖先計(jì)算值的總和如共同祖先不是近交所生個(gè)體，公式簡(jiǎn)化為：結(jié)構(gòu)式系譜中，上下無(wú)雌雄之分，且箭頭方向不能變，每個(gè)個(gè)體在系譜中只出現(xiàn)一次（關(guān)系簡(jiǎn)單的可用結(jié)構(gòu)式系譜，而且在近交系數(shù)及親緣系數(shù)的計(jì)算中也用此種系譜。例1：一代全同胞交配后的后代X,如圖所示，計(jì)算其近交系數(shù)：

ACXBD解：第一步：找出共同祖先（雙親的共同祖先），C、D為共同祖先因?yàn)镃和D為非近交個(gè)體，因此FC=FD=0第二步：找通徑當(dāng)C為共祖時(shí)，A←C→B，N=2

當(dāng)D為共祖時(shí)，A←D→B，N=2第三步：計(jì)算例2.連續(xù)兩代全同胞交配后代的近交系數(shù)

ACEXBDF解：第一步：找出共同祖先C、D、E、F。FC=FD=FE=FF=0（C和D雖然為全同胞，但不是近交個(gè)體）第二步：找通徑當(dāng)共祖為C時(shí)，A←C→BN=2當(dāng)共祖為D時(shí)，A←D→BN=2當(dāng)共祖為E時(shí)，A←C←E→D→BN=4A←D←E→C→BN=4當(dāng)共祖為F時(shí)，A←C←F→D→BN=4A←D←F→C→BN=4

第三步：計(jì)算

例3.一代半同胞交配的后代近交系數(shù)

CAXDBE

例4.兩代半同胞交配的后代近交系數(shù)

CAXFDBE

共祖為F和D（方向改變的位置在共祖處）當(dāng)共祖為F時(shí)，A←F→B當(dāng)共祖為D時(shí)，A←C←D→F→BN=4A←F←D→E→BN=4A←C←D→E→BN=4例5.親子交配（B為A的子代）

AXBA為共祖，通徑鏈為：A→BN=1例6.連續(xù)兩代親子交配

AXBC

共有兩條通路：

B←C←AN=2B←AN=12、群體近交系數(shù)計(jì)算（1）小群體先算出每個(gè)個(gè)體的近交系數(shù)，然后計(jì)算所有個(gè)體的平均值即可。（2）大群體隨機(jī)抽樣，計(jì)算平均值，用樣本平均數(shù)來(lái)代表群體平均近交系數(shù)。當(dāng)群體規(guī)模非常大時(shí)，對(duì)個(gè)體進(jìn)行分類，求每一類個(gè)體的近交系數(shù)，再求其加權(quán)平均數(shù)。

（3）閉鎖群體：長(zhǎng)期不從群外引進(jìn)種用個(gè)體的群體。求出每一代近交系數(shù)的增量（ΔF），再求出近似近交系數(shù)。其平均近交系數(shù)可以用下面的近似公式計(jì)算。其中：Ne——群體有效規(guī)模NS——參與配種的雄性數(shù)；

ND——參與配種的雌性數(shù)；

t——世代數(shù)；

Ft——第t代的近交系數(shù)。當(dāng)群體每代近交系數(shù)增量不變時(shí)，有群體有效規(guī)模：近交速率與實(shí)際群體相當(dāng)?shù)睦硐肴后w的成員個(gè)數(shù)。理想群體(idealpopulation)：規(guī)模恒定，雌雄各半，世代間無(wú)交叉，群體間無(wú)遷移的隨機(jī)交配群體。當(dāng)ND≥30時(shí)，可將其省略掉，即當(dāng)每個(gè)世代的雌雄數(shù)目不等，尤其是規(guī)模突增突減，群體有效規(guī)模需要進(jìn)行校正：二、親緣系數(shù)計(jì)算近交系數(shù)的大小決定于雙親（S、D）間的親緣程度，而親緣程度需要用親緣系數(shù)RSD來(lái)度量。親緣系數(shù)是指兩個(gè)個(gè)體（同一性狀）育種值之間的相關(guān)。親緣關(guān)系有兩種：旁系親屬和直系親屬。旁系親屬的親緣系數(shù)公式如下：

FA：共祖A的近交系數(shù)

N：共同祖先所經(jīng)過(guò)的代數(shù)

FS：S個(gè)體的近交系數(shù)

FD：D個(gè)體的近交系數(shù)例7：根據(jù)如圖所示的結(jié)構(gòu)式系譜，計(jì)算A和B的親緣系數(shù)：

ACXBD

解：根據(jù)旁系親屬的親緣系數(shù)公式注意：個(gè)體的近交系數(shù)實(shí)際等于雙親的親緣系數(shù)乘以若雙親均為非近交個(gè)體，即FS＝FD＝0，則個(gè)體的近交系數(shù)等于其雙親親緣系數(shù)的1/2。

直系親屬的親緣系數(shù)公式如下：當(dāng)S和D之間為直系親屬時(shí)，可以令S=A，D=X，則直系親屬的親緣系數(shù)公式為式中，RAX為個(gè)體X到其祖先A個(gè)體間的親緣系數(shù)；

N為由個(gè)體X到其祖先A的世代數(shù)；

FA為個(gè)體A的近交系數(shù)；

FX為個(gè)體X的近交系數(shù)。舉例：全同胞間的親緣系數(shù)：解：第一步：找共祖第二步：尋找通徑。當(dāng)A為共祖時(shí)，S←A→DN=2

當(dāng)B為共祖時(shí)，S←B→DN=2

第三步：計(jì)算A和B的近交系數(shù)FA=FB=0求RXS的親緣系數(shù)解：第一步：尋找X和S的共同祖先，并計(jì)算近交系數(shù)。

其共同祖先為Ａ和Ｂ，F(xiàn)Ａ=FＢ=0第二步：尋找通徑。當(dāng)Ａ為共祖時(shí)，Ｓ←Ａ→Ｄ→XN=3當(dāng)Ｂ為共祖時(shí)，Ｓ←Ｂ→Ｄ→XN=3第三步：計(jì)算X和Ｓ的近交系數(shù)FＳ=0，F(xiàn)X=1/4=0.25半同胞間的親緣系數(shù)：親子間的親緣系數(shù)：

XA

例8.連續(xù)兩代親子交配，求A和X的親緣系數(shù)。

AXBC

解：

基因純合化、群體分化遺傳效應(yīng)雜合子逐漸下降基因頻率不變，基因型頻率變化近交效應(yīng)暴露有害基因表型效應(yīng)群體均值降低近交衰退（基因間不相容）三、近交的效應(yīng)四、近交衰退現(xiàn)象及防止措施

1、近交衰退（inbreedingdepression）：由于近交，家畜的繁殖性能、生理活動(dòng)以及與適應(yīng)性有關(guān)的各種性狀都較近交前有所削弱的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在：繁殖力減退，死胎和畸形增多，生活力下降，適應(yīng)性變差，體質(zhì)變?nèi)?，生長(zhǎng)緩慢，生產(chǎn)力下降。2、防止近交衰退的措施：近交是一項(xiàng)強(qiáng)有力的育種工具，為防止近交衰退的出現(xiàn)，除了正確運(yùn)用近交，