2m ... | X2m ... | |
n | n1 | Xn1 |
... | ... | ... |
n | nm | Xnm |
Có thể bạn quan tâm!
- Mối Quan Hệ Giữa Tần Số Gen Và Các Phương Sai Thành Phần
- Tính Hệ Số Cận Huyết Căn Cứ Vào Quy Mô Và Cấu Trúc Quần Thể
- Quan Hệ Di Truyền Và Hiệp Phương Sai Di Truyền Giữa Một Số Họ Hàng Thân Thuộc
- Phân Tích Hiệp Phương Sai Giữa Anh Chị Em Ruột Và Nửa Ruột Thịt
- Mức Độ Chính Xác Của Giá Trị Kiểu Hình Phụ Thuộc Vào Hệ Số Lặp Lại Và Số Lần Nhắc Lại
- Cường Độ Chọn Lọc Phụ Thuộc Vào Độ Lớn Của Đàn Gia Súc Và Tỷ Lệ Chọn Lọc
Xem toàn bộ 128 trang tài liệu này.
Gọi s: số bố
t: số đời con trong 1 bố (số liệu cân bằng) Kết quả phân tích phương sai thu được như sau:
Nguồn biến đổi Bậc tự do Bình phương trung bình Ước tính phương sai
s - 1 | MSs | 2 2 e + tS | |||
Giữa các đời con | s(t - 1) | MSe | 2 e | ||
trong các bố |
2
e = MSe
2
S = (MSs - MSe)/t h2 = 42 /(2 +2 )
S S e
A
AA
4 (1/42 + 1/162
=
+ 1/642
2
AAA + ...)
A
AA
2 1/42
P
+ 1/162
AAA + ...
h2 = + [4.7]
2 2
P P
Chú ý rằng: 2A/2P chính là hệ số di truyền;
(1/42AA + 1/162AAA + ...)/ 2P là phần sai lệch so với hệ số di truyền.
Ví dụ sau đây là trường hợp đơn giản (số liệu cân bằng trong các nhóm) dùng phương pháp phân tích phương sai để ước tính hệ số di truyền : Trong một quần thể gà Leghorn không cận huyết, chọn ngẫu nhiên 40 gà trống, mỗi gà trống phối giống với 8 gà mái tạo thành 1 gia đình, mỗi cặp phối giống này cho 1 gà trống con, như vậy mỗi gia đình có 8 gà trống con. Chọn ngẫu nhiên 5 gia đình (ký hiệu A,B,C,D,E), cân khối lượng gà trống con lúc 8 tuần tuổi, số liệu thu được như sau, hãy ước tính hệ số di truyền khối lượng 8 tuần tuổi của gà trống Leghorn.
A | B | C | D | E |
687 | 618 | 618 | 600 | 717 |
691 | 680 | 687 | 657 | 658 |
793 | 592 | 763 | 669 | 674 |
675 | 683 | 747 | 606 | 611 |
700 | 631 | 678 | 718 | 678 |
753 | 691 | 737 | 693 | 788 |
704 | 694 | 731 | 669 | 650 |
717 | 732 | 603 | 648 | 690 |
5720 | 5321 | 5564 | 5260 | 5466 |
Xi
Số bố: s=5 Số con trong mỗi bố: t=8 (số liệu cân bằng) Giải:
Xij = 687 + 691 + ... + 690 = 27.331
ti = 8 + 8 + ... + 8 = 40
2 2
(Xij) /ti = 27331 /40 = 18.674.589
ij
X2 = 6872 + 6912 + ... + 6902 = 18.773.473
i
2 2 2 2
(Xi) /t = (5720 /8) + (5321 /8) + ... + (5466 /8) = 18.691.786
Bậc tự do giữa các bố: s-1 = 5 - 1 = 4
Bậc tự do giữa các đời con trong các bố: t(s-1) = 8(5-1) = 32 Tổng bình phương giữa các bố:
2 2
(Xi) /ti - (Xij) /ti = 18.691.786 - 18.674.589 = 17.197
Tổng bình phương giữa các đời con trong các bố:
ij i i
X2 - (X )2/t = 18.773.473 - 18.691.786 = 81.687
Bình phương trung bình giữa các bố: 17.197/4 = 4.299
Bình phương trung bình giữa các đời con trong các bố: 81.687/35 = 2.334 Bảng phân tích phương sai:
Nguồn biến đổi Bậc tự do Tổng bình phương Bình phương trung bình
5-1=4 | 17.197 | 17.197/4 = 4.299 | |
Giữa các đời con | 5(8-1)=35 | 81.687 | 81.687/35 = 2.334 |
Phương sai giữa các đời con trong các bố (ngẫu nhiên): 2e = 2.334 Phương sai giữa các bố: 2S = (4.299 - 2.334)/5 = 246
HƯ sè di truyỊn:
h2 = 42S/(2S+2e) = (4 x 246)/(246+2.334) = 0,38
- Phân tích phương sai anh chị em ruột
Giá trị kiểu hình của 2 anh chị em ruột Xij và Xil nh− sau: Xịj = + (S+D)i + Eij = + Fi + Eij
Xịl = + (S+D)i + Eil = + Fi + Eil
Hiệp phương sai giữa 2 anh chị em ruột bằng: Cov(Xij,Xil) = Cov(+ Fi + Eij,+ Fi + Eil)
= Cov(Fi,Fi)
F
= 2
Như vậy:
2 2 2 2 2 2
F = CovFS = 1/2A + 1/4AA + 1/4 D + 1/16DD + 1/8AD + ...
h2 = 22 /(2 +2 )
F F e
A
AA
2(1/22 + 1/42
+ 1/4 2
+ 1/162
+ 1/82
+ ...)
D
DD
AD
=
2
A
AA
2 1/22
P
D
+ 1/2 2
+ 1/82
+ 1/42
+ ...
DD
AD
h2 = + [4.8]
2 2
P P
Chú ý rằng:
2A/2P chính là hệ số di truyền;
(1/22AA + 1/2 2D + 1/82DD + 1/42AD + ...)/ 2P là phần sai lệch so với hệ số di truyền. Thuật toán phân tích phương sai 2 nhân tố phối giống phân nhóm (heirarchical mating)
được sử dụng để phân tích các số liệu (năng suất) thu được của đời con ở các nhóm bố -mẹ
khác nhau:
Số hiệu mẹ | Số hiệu con | Năng suất con | |
1 | 11 | 111 | X111 |
1 | ... | ... | ... |
1 | 11 | 11k | X11k |
1 | 1m | 1m1 | Xm1 |
1 | ... | ... | ... |
1 | 1m | 1mk | Xmk |
... | ... | ... | ... |
n | n1 | n11 | Xn11 |
n | ... | ... | ... |
n | n1 | n1k | Xn1k |
n | ... | ... | ... |
n | nm | nm1 | Xnm1 |
... | ... | ... | |
n | nm | nmk | Xnmk |
Gọi s: số bố
d: số mẹ phối giống trong 1 bố (số liệu cân bằng) t: số đời con trong 1 mẹ (số liệu cân bằng)
Mô hình thống kê như sau:
Xịjk = + Si + Dịj + Eijk Xịjl = + Si + Dịj + Eijl
Hiệp phương sai giữa 2 anh chị em ruột:
CovFS = Cov(Xijk,Xijl) = Cov(+ Si + Dịj + Eijk,+ Si + Dịj + Eijl)
= Cov(Si,Si) + Cov(Dij,Dij)
s d
= 2 + 2
Hiệp phương sai giữa 2 anh chị em nửa ruột thịt:
CovHS = Cov(Xijk,Xihk)) = Cov(+ Si + Dịj + Eijk,+ Si + Dịh + Eiml)
= Cov(Si,Si)
s
= 2
Do đó:
2
d = CovFS - CovHS
A AA D DD AD
= (1/22 + 1/42 + 1/4 2 + 1/162 + 1/82 + ...)
A AA AAA + ...
- (1/42 + 1/162 + 1/642 )
A AA D DD AD
= 1/42 + 3/162 + 1/4 2 + 1/162 + 1/82 + ...
Kết quả phân tích phương sai thu được như sau:
Nguồn biến đổi Độ tự do Bình phương trung bình Ước tính phương sai
e d s
Giữa các bố s - 1 MSs 2 + t2 + td2
e d
Giữa các mẹ s(d-1) MSd 2 + t2 trong các bố
e
Giữa các đời con sd(t - 1) MSe 2
trong các bố
2e = MSe
2d = (MSd - MSe)/t
2s = (MSs - MSd)/td
2P = 2s + 2d + 2e
h2 2 2
s = 4s/P
h2 2 2
d = 4d/P
h2 2 2 2
sd = 2(s+d)/ P
Trên cơ sở các phương sai thành phần thu được, có thể có 3 cách ước tính hệ số di truyền sau:
d
Hệ số di truyền được tính từ thành phần phương sai của mẹ (h2 ):
d
2
d
P
h = 42 /2
A
AA
DD
AD
4 (1/42
=
+ 3/162
+ 1/4 2
D
2
+ 1/162
+ 1/82
+ ...)
P
A
AA
D
DD
AD
2 3/42 + 2 + 1/42 + 1/22 + ...
2
h d = + [4.9]
2 2
P P
A P
Chó ý: 2 /2 chính là hệ số di truyền;
AA D DD AD P
(3/42 + 2 + 1/42 + 1/22 + ...)/ 2 là phần sai lệch so với hệ số di
truyÒn.
Ta cã:
2 2 2 2
S = 1/4A + 1/16AA + 1/64AAA + ...
s
Hệ số di truyền được tính từ thành phần phương sai của bố (h2 ):
s
2
s
P
h = 42 /2
A
AA
4 (1/42
=
+ 1/162
+ 1/64 2
AAA
+ ...)
2
P
A
AA
2
2 1/42
+ 1/162
AAA
+ ...
h s = + [4.10]
2 2
P P
Chó ý: 2A/2P chính là hệ số di truyền;
(1/42AA + 1/162AAA + ...)/ 2P là phần sai lệch so với hệ số di truyền.
2d = CovFS - CovHS
2s = CovHS
2 2
d + s = CovFS
sd
Hệ số di truyền được tính từ thành phần phương sai của bố và mẹ (h2 ):
h2 2 2 2
sd = 2(s+d)/ P
A AA D DD AD
2 (1/22 + 1/42 + 1/4 2 + 1/162 + 1/82 + ...)
=
2
P
A
AA
D
DD
AD
2 1/22 + 1/22 + 1/82 + 1/42 + ...
2
h sd
= + [4.11]
2 2
P P
A
P
Chó ý: 2 /2
chính là hệ số di truyền;
AA
(1/22
+ 1/22 + 1/82 + 1/42
+ ...)/ 2
là phần sai lệch so với hệ số di truyền.
D
DD
AD
P
Sau đây là một ví dụ về ước tính hệ số di truyền trong trường hợp số liệu cân bằng: Một quần thể gà White Rock không cận huyết. Chọn ngẫu nhiên một số gà trống, mỗi gà trống cho phối giống với 3 gà mái, mỗi gà mái cho 3 gà con. Cân khối lượng ở 8 tuần tuổi của các gà con. Lấy ngẫu nhiên các số liệu của 5 gà trống để tính toán hệ số di truyền.
trèng | Gà mái | Khối lượng gà | con | (kg) | Xk | Xnk | |
1 | 1 | 965 | 813 | 765 | 2543 | ||
2 | 803 | 640 | 714 | 2157 | |||
3 | 644 | 753 | 705 | 2102 | |||
6802 | |||||||
2 | 1 | 740 | 798 | 941 | 2479 | ||
2 | 701 | 847 | 909 | 2457 | |||
3 | 909 | 800 | 853 | 2562 | |||
7498 | |||||||
3 | 1 | 696 | 807 | 800 | 2303 | ||
2 | 752 | 863 | 739 | 2354 | |||
3 | 686 | 832 | 796 | 2314 | |||
6971 | |||||||
4 | 1 | 979 | 798 | 788 | 2565 | ||
2 | 905 | 880 | 770 | 2555 | |||
3 | 797 | 721 | 765 | 2283 | |||
7403 | |||||||
5 | 1 | 809 | 756 | 775 | 2340 | ||
2 | 887 | 935 | 937 | 2759 | |||
3 | 872 | 811 | 925 | 2608 | |||
7707 |
Sè bè: s=5
Sè con: t = 45 Sè mÑ: d = 15
Số mẹ trong mỗi bố: d=3 (số liệu cân bằng) Số con trong mỗi mẹ: t=3 (số liệu cân bằng)
Số con trong mỗi bố: d.t=3x3=9 (số liệu cân bằng)
Xmnk = 965 + 813 + ... + 925 = 36.381
mnk
X2 = 9652 + 8132 + ... + 9252 = 29.729.879
2 2 2 2
(Xmnk) /t = (6802 )/9 + (7498 )/9 + ... + (7707 )/9] = 29.476.034
2 2
(Xnk) /dt = (36.381 /45) = 29.412.825
2 2 2 2
(Xnk) /t = (2543) /3 + (2151) /3 + ... + (2608) /3 = 29.564.147
Tổng bình phương giữa các bố:
2 2
(Xnk) /dt - (Xmnk) /t = 29.476.034 - 29.412.825 = 63.209 Tổng bình phương giữa các mẹ trong các bố:
2 2
(Xnk) /t - (Xnk) /dt = 29.564.147 - 29.476.034 = 88.113
Tổng bình phương giữa các con trong các bố:
mnk nk
X2 - (X )2/t = 29.729.879 - 29.564.147 = 165.372
Bảng phân tích phương sai:
Nguồn biến đổi Bậc tự do Tổng bình phương Bình phương trung bình
5-1=4 | 63.209 | 63.209/4 = 15.802 | |
Giữa các mẹ | 15-5=10 | 88.113 | 88.113/10 = 8.811 |
Giữa các con | 45-15=30 | 165.632 | 165.632/30 = 5.524 |
Phương sai giữa các đời con trong các bố (ngẫu nhiên): 2e = 5.524 Phương sai giữa các mẹ: 2D = (8.811 - 5.524)/3 = 1.095
Phương sai giữa các bố: 2S = (15.802-8.811)/9 = 776 Hệ số di truyền tính từ thành phần phương sai của bố:
h2S = 42S/(2S+2D+2e) = (4 x 776)/(776+1.095+5.524) = 3.104/7.395 = 0,42
Hệ số di truyền tính từ thành phần phương sai của mẹ:
h2D = 42D/(2S+2D+2e) = (4 x 1.095)/(776+1.095+5.524) = 4.380/7.395 = 0,59
Hệ số di truyền tính từ thành phần phương sai bố và mẹ:
h2S+D = 2(2S+2D)/( 2S+2D+2e) = 2(776+1.095)/(776+1.095+5.524) = 3.742/7.395 = 0,51
1.4. Giá trị của hệ số di truyền
Hệ số di truyền có giá trị thấp nhất bằng 0 và cao nhất bằng 1 (hoặc từ 0 tới 100% theo cách biểu thị bằng phần trăm).
Giá trị của hệ số di truyền phụ thuộc vào: tính trạng, thời gian và quần thể động vật mà ta theo dõi (thời gian và không gian) và phương pháp ước tính.
Bảng 5.1. Một số ước tính hệ số di truyền của các tính trạng năng suất động vật (Theo Taylor, Bogart, 1988)
h2 | Tính trạng | h2 | |
Bò thịt: | Gà: | ||
- Khoảng cách giữa 2 lứa đẻ | 0,10 | - Tuổi thành thục về tính dục | 0,35 |
- Tuổi thành thục về tính dục | 0,40 | - Sản lượng trứng | 0,25 |
- Khối lượng sơ sinh | 0,40 | - Khối lượng trứng | 0,40 |
- Khối lượng cai sữa | 0,30 | - Khối lượng cơ thể trưởng thành | 0,40 |
- Tăng trọng sau cai sữa | 0,45 | - Tỷ lệ ấp nở | 0,10 |
- Khối lượng cơ thể trưởng thành | 0,50 | - Tỷ lệ nuôi sống | 0,10 |
Bò sữa: | Lỵn: | ||
- Khả năng thụ thai | 0,05 | - Số con đẻ ra/ổ | 0,10 |
- Khối lượng sơ sinh | 0,50 | - Khối lượng sơ sinh | 0,05 |
- Sản lượng sữa | 0,25 | - Khối lượng toàn ổ khi cai sữa | 0,15 |
- Sản lượng mỡ sữa | 0,25 | - Tăng trọng sau cai sữa | 0,30 |
- Sản lượng protein sữa | 0,25 | - Độ dày mỡ của thân thịt | 0,50 |
- Mẫn cảm với bệnh viêm vú | 0,10 | - Diện tích "mắt thịt" | 0,45 |
- Khối lượng cơ thể trưởng thành | 0,35 | - Tỷ lệ nạc | 0,45 |
- Tốc độ tiết sữa | 0,30 |
Người ta thường phân chia giá trị hệ số di truyền thành 3 nhóm, hay nói cách khác là các tính trạng thường gặp có 3 mức khác nhau về hệ số di truyền:
- Các tính trạng có hệ số di truyền thấp (từ 0 tới 0,2): thường bao gồm các tính trạng thuộc về sức sinh sản như tỷ lệ đẻ, tỷ lệ nuôi sống, số con đẻ ra trong 1 lứa, sản lượng trứng...
- Các tính trạng có hệ số di truyền trung bình (từ 0,2 tới 0,4): thường bao gồm trạng về tốc độ sinh trưởng, chi phí thức ăn cho 1 kg tăng trọng...
- Các tính trạng có hệ số di truyền cao (từ 0,4 trở lên): thường bao gồm các tính trạng thuộc về phẩm chất sản phẩm như khối lượng trứng, tỷ lệ mỡ sữa, tỷ lệ nạc trong thân thịt...
2. Hệ số tương quan di truyền
2.1. Khái niệm
Khi xem xét mối quan hệ giữa 2 tính trạng X và Y, ta có thể đánh giá mức độ tương quan thông qua 3 hệ số tương quan:
- Tương quan kiểu hình giữa X và Y, ký hiệu rP;
- Tương quan di truyền giữa X và Y (tương quan di truyền cộng hoặc tương quan giữa 2 giá trị giống), ký hiệu rA;
- Tương quan ngoại cảnh giữa X và Y (bao gồm sai lệch ngoại cảnh và các sai lệch không phải