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利用随机过程考察全基因组选择方法的选择效果

班冬梅  
【摘要】:本研究的目的在于用计算机模拟方法考察全基因组选择方法在获得遗传进展的同时,带来的群体近交增量大小,同时比较不同育种值估计方法的准确性以及带来的遗传进展。选择群大小为1000,根据估计育种值进行选种,设置两种选择强度,选择20代,用不同选种方法育种并计算近交增量和遗传进展。模拟采用了三种遗传力水平:0.3,0.5,0.8。比较了表型选择、ICE(Iterative Conditional Expectation迭代条件期望),ECM(Expectation Conditional Maximization期望条件最大化),LS(Least Squares最小二乘方法)以及GS-BLUP(Genomic Selection Best Linear Unbiased Prediction全基因组选择BLUP)几种育种值估计方法平均每代近交增量的大小,同时比较了不同选择方法估计育种值的准确度。试验结果显示: (1)育种值估计准确度:不同方法育种值估计准确度大小顺序为:ECM2方法 ECM1和ICE方法 GS-BLUP方法表型选择方法 LS方法。ECM2方法在0.72~0.85左右,ECM1方法和ICE方法在0.68~0.79左右, GS-BLUP方法在0.61~0.79左右,表型选择在0.30~0.78左右, LS方法在0.29~0.57左右。遗传力越大,估计准确度增大。不同选择强度和是否更新SNP效应对第1002代的育种值估计准确度影响不大。随着选择的进行,育种值估计准确度降低。 (2)近交系数:随着选择的进行近交系数都在不断增大。选择强度越高,近交系数越大。不更新SNP效应时,选择方法、遗传力对近交系数无影响。低选择强度时,选择20代后近交系数约为0.16以下;高选择强度时,选择20代后近交系数可达到0.50以下。更新SNP效应时,近交系数排列顺序为: ECM2方法 GS-BLUP方法 LS方法表型选择方法。低选择强度时,第20代近交系数在0.20以下;高选择强度时,第20代近交系数在0.55以下。 (3)近交速率:随着选择的进行近交速率减小。选择强度越高,近交速率越大。不更新SNP效应时,选择方法、遗传力对近交速率无影响。低选择强度时近交速率在0.006~0.013左右,高选择强度时近交速率在0.03~0.05左右。更新SNP效应时,近交速率比不更新SNP效应时要大。近交速率的大小顺序为: ECM2方法 GS-BLUP方法 LS方法表型选择方法。随着遗传力的增加,各种方法的近交速率差异减小。在低选择强度时近交速率在0.007~0.015左右。在高选择强度时,近交速率在0.03~0.06左右。 (4)遗传进展:随着选择选择的进行遗传进展减小。遗传力增加,短期及中期选择遗传进展都明显增加,而中长期及长期区别并不明显。从长期累计遗传进展来看,不更新SNP效应,低选择强度时,表型选择方法在第20代时累计遗传可达到6.5~6.8,GS-BLUP在4~5左右,而LS方法为2~3,其他方法在4左右。高选择强度时,表型选择方法在第20代时累计遗传可达到5.5~7,GS-BLUP在4~5.5左右,而LS方法为2~4,其他方法在4左右。更新SNP效应,各种选择方法累计遗传进展类似,低选择强度时,都在5~6.8之间。高选择强度时,在5~7之间。 总之,短期育种推荐ECM2方法,中期及长期推荐GS-BLUP方法,并更新SNP效应。


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