一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法技术

本发明专利技术提供一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，属于奶牛育种技术领域，该育种方法包括：步骤一、数据收集，收集待评估奶牛的表型(功能性状和生产性状)和系谱数据；步骤二、数据筛选，根据表型和系谱数据特征，建立数据筛选范围，对表型和系谱数据进行筛选，排除异常数据；步骤三、育种值估计，按照预定步骤，估计各功能性状和生产性状的育种值；步骤四、HPI指数计算，计算个体牛只荷斯坦牛选择指数(HPI)步骤五、牛只排队，根据HPI结果对个体进行排序，筛选优质个体。本发明专利技术极大地减轻了牛场实际生产过程的工作量；有效消除由环境所造成的偏差；具有较大的经济应用价值。用价值。用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法


[0001]本专利技术涉及奶牛育种
，具体涉及一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法。

技术介绍

[0002]奶牛育种选择指数是根据重要经济性状遗传力、遗传相关和表型相关等遗传参数和经济加权值构建的多性状综合性指标，是开展群体选种选配、制定育种规划的重要指标，全面衡量家畜各方面性能，在家畜的育种改良过程中被广泛应用。生产性状(如产奶量、乳脂率和乳蛋白率等)影响奶牛直接经济收益，功能性状(如体细胞评分、初产日龄、青年牛首末次配种间隔、产后首配天数、经产牛产犊难易程度和产接间隔等)影响奶牛养殖成本。已有的研究表明，生产和功能性状之间存在负相关，近年来奶牛场对生产性状的高强度选择导致了不同程度上功能性状的衰退，而功能性状衰退又是奶牛淘汰的主要原因。随着奶牛平衡育种理念的推行，奶牛场的育种目标逐渐从“只追求生产性能”转向“功能性状和生产性状齐头并进”，以期在提高奶牛生产性能的同时，降低养殖成本。
[0003]在现代育种研究中，选择指数的计算通过测定日模型和动物模型最佳线性无偏预测(Best Linear Unbiased Prediction，BLUP)方法估计各性状的育种值。动物模型BLUP是将个体本身的加性遗传效应作为随机效应放在混合模型中，有效的利用了所有个体间的亲缘关系。测定日模型将生产性能测定记录(Dairy Herd Improvement,DHI)作为观察值，考虑了测定日间的方差异质性，即不同泌乳阶段调控产量性状基因的表达情况存在差异的情况，更符合奶牛实际生理特征。
[0004]美国、加拿大及澳大利亚等国家的奶牛选择指数中包括了产奶量、乳脂量和乳蛋白量等生产性状以及乳房、肢蹄、生产寿命、繁殖等功能性状。我国奶牛生产性能指数CPI主要包括了生产性状，缺少繁殖等功能性状，且不同群体性状遗传参数不同。目前，缺少针对包括功能性状的奶牛选择指数。因此，提供一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，收集奶牛繁殖性能和泌乳性能数据，剖析功能性状的影响因素，利用动物模型、测定日模型估计性状遗传参数，得到稳定准确的遗传评估结果，构建区域性奶牛多性状平衡育种目标，为建立区域性遗传改良体系，提高奶牛遗传进展奠定基础。通过采用本专利技术方法对奶牛个体进行筛选，可快速选育出优质高产的奶牛。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一、数据收集，收集待评估奶牛的表型(功能性状和生产性状)和系谱数据；
[0008]步骤二、数据筛选，根据表型和系谱数据特征，建立数据筛选范围，对表型和系谱数据进行筛选，排除异常数据；
[0009]步骤三、育种值估计，按照预定步骤，估计各功能性状和生产性状的育种值；
[0010]步骤四、HPI指数计算，计算个体牛只荷斯坦牛选择指数(HPI)：
[0011][0012]式中，305MY、MFP、MPP、SCS、AFC、IFLh、ICF、CEc、CI分别表示305天产奶量、乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分、初产日龄、青年牛首末次配种间隔、产后首配天数、经产牛产犊难易程度和产接间隔的育种值；
[0013]步骤五、牛只排队，根据HPI结果对个体进行排序，筛选优质个体。
[0014]进一步的，所述步骤一中，奶牛参加生产性能测定(DHI)，获得305天产奶量、乳脂率和乳蛋白率3个生产性状数据；收集体细胞评分、初产日龄、青年牛首末次配种间隔、产后首配天数、经产牛产犊难易程度和产接间隔6个功能性状数据；收集待评估牛只系谱数据(个体号、父亲号、母亲号和出生日期)。
[0015]进一步的，所述步骤二中，利用SAS(Statistical Analysis System)9.4基于以下范围对功能性状数据初步筛选：青年牛初产日龄在510～1080天，青年牛/经产牛首末次配种间隔在0～400天，经产牛产犊间隔在280～1100天，产后首配天数在24～200天。
[0016]进一步的，所述步骤二中，利用SAS(Statistical Analysis System)9.4基于以下范围对生产性状数据初步筛选：泌乳天数在5～305天；首次测定泌乳天数≤90天；连续两次测定间隔≤70天；每个泌乳期测定次数≥6次；公牛后代≥20头；公牛后代女儿分布场数≥3个场。
[0017]进一步的，所述步骤三中，利用DMU软件中DMU_AI模块，利用动物模型BLUP计算初产日龄、青年牛首末次配种间隔、产后首配天数、经产牛产犊难易程度和产接间隔5个功能性状的育种值；利用测定日模型计算305天产奶量、乳脂率、乳蛋白率3个生产性状和体细胞评分1个功能性状的育种值。
[0018]进一步的，所述动物模型BLUP通式如下：
[0019]青年牛性状：y＝Xβ+Za+e
[0020]经产牛性状：y＝Xβ+Z1α+Z2p+e
[0021]其中：y表示各性状观察值，β表示固定效应向量，α表示随机效应向量，在此模型中α表示加性效应向量，p表示随机残差向量，X、Z1和Z2分别表示固定效应、随机加性效应和随机永久环境效应的结构矩阵；
[0022]采用动物模型，通过运行REML可以直接得到功能性状(除体细胞评分外)的育种值。
[0023]进一步的，所述测定日模型BLUP通式如下：
[0024][0025]其中：y
ijklm
表示第/头母牛的第m个观察值；HTD
i
表示第i个场测定日效应；CDSD
j
表示第j个产犊年季效应效应；b
kn
表示第j个产犊月龄效应水平下第n个固定回归系数；a
ln
表示加性遗传效应下第n个随机回归系数，对应系谱中第n头牛；p
ln
表示永久环境效应下第n个
System)9.4基于以下范围对生产性状数据初步筛选：泌乳天数在5～305天；首次测定泌乳天数≤90天；连续两次测定间隔≤70天；每个泌乳期测定次数≥6次；公牛后代≥20头；公牛后代女儿分布场数≥3个场。
[0041]305天产奶量在1600～14000千克，乳脂率在1.4～6.2％，乳蛋白率在2.0～5.0％，体细胞评分在0～9.9。
[0042]步骤三、育种值估计，按照预定步骤，估计各功能性状和生产性状的育种值。
[0043]具体地，利用DMU软件中DMU_AI模块，利用动物模型BLUP计算初产日龄、青年牛首末次配种间隔、产后首配天数、经产牛产犊难易程度和产接间隔5个功能性状的育种值；利用测定日模型计算305天产奶量、乳脂率、乳蛋白率3个生产性状和体细胞评分1个功能性状的育种值。
[0044]动物模型BLUP通式如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、数据收集，收集待评估奶牛的表型(功能性状和生产性状)和系谱数据；步骤二、数据筛选，根据表型和系谱数据特征，建立数据筛选范围，对表型和系谱数据进行筛选，排除异常数据；步骤三、育种值估计，按照预定步骤，估计各功能性状和生产性状的育种值；步骤四、HPI指数计算，计算个体牛只荷斯坦牛选择指数(HPI)式中，305MY、MFP、MPP、SCS、AFC、IFLh、ICF、CEc、CI分别表示305天产奶量、乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分、初产日龄、青年牛首末次配种间隔、产后首配天数、经产牛产犊难易程度和产接间隔的育种值；步骤五、牛只排队，根据HPI结果对个体进行排序，筛选优质个体。2.根据权利要求1所述的基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，其特征在于，所述步骤一中，奶牛参加生产性能测定(DHI)，获得305天产奶量、乳脂率和乳蛋白率3个生产性状数据；收集体细胞评分、初产日龄、青年牛首末次配种间隔、产后首配天数、经产牛产犊难易程度和产接间隔6个功能性状数据；收集待评估牛只系谱数据(个体号、父亲号、母亲号和出生日期)。3.根据权利要求2所述的基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，其特征在于，所述步骤二中，利用SAS(Statistical Analysis System)9.4基于以下范围对功能性状数据初步筛选：青年牛初产日龄在510～1080天，青年牛/经产牛首末次配种间隔在0～400天，经产牛产犊间隔在280～1100天，产后首配天数在24～200天。4.根据权利要求2所述的基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，其特征在于，所述步骤二中，利用SAS(Statistical Analysis System)9.4基于以下范围对生产性状数据初步筛选：泌乳天数在5～305天；首次测定泌乳天数≤90天；连续两次测定间隔≤70天；每个泌乳期测定次数≥6次；公牛后代≥20头；公牛后代女儿分布场数≥3个场。5.根据权利要求1所述的基于测定日模型和动物模型BLUP筛选优质高产奶牛的育种方法，其特征在于，所述步骤三中，利用DMU软件中DMU_AI模块，利...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫磊，张震，王雅春，任小丽，闫跃飞，张志阳，黄河天，白雪利，刘长磊，梁栋，周峰，李静茹，皇超英，贺倩倩，张亮，高娜，薛永康，岳婷婷，谷淑华，姚嘉仑，刘欢，李秋平，
申请(专利权)人：河南省奶牛生产性能测定中心河南省奶牛生产性能测定有限公司，
类型：发明
国别省市：