【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于豬育種，具體涉及一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法。
技術介紹
1、在豬的育種中，通常需要對多個性狀同時進行遺傳改良，綜合選擇指數能綜合考慮候選個體多個性狀的優缺點，并最大化經濟效益，因此被廣泛使用。
2、綜合選擇指數是一個線性方程，由各性狀的估計育種值（ebv）和經濟權重（w）相乘之和組成。綜合選擇指數表示如下：
3、
4、其中，代表第個性狀的經濟權重，代表第個性狀的估計育種值。
5、估計育種值可以通過blup（最佳線性無偏估計）、gblup（基因組最佳線性無偏估計）等算法獲得，并具有成熟的計算工具。性狀經濟權重表示為性狀經濟值與性狀表現貼現值的乘積，尚缺少通用的計算工具。
6、目前，在制定豬的綜合選擇指數時，通常采用為終端商品豬生產體系建立生物經濟學模型的方法，計算綜合選擇指數中各性狀的經濟權重。該方法的具體實現綜合考慮繁殖母豬從使用到全部淘汰的生產過程和子代商品豬的從出生到出售的全部過程，并基于該過程建立一個生物經濟學模型。然后根據該模型考慮整個生產過程中的成本和收入，計算整個生產流程的總利潤，進而計算獲得各性狀的邊際經濟值。然后將性狀的邊際經濟值作為經濟權重計算綜合選擇指數，通常缺乏性狀表現貼現值的計算。
7、在現有技術中，為終端商品豬生產體系建立生物經濟學模型的方法沒有綜合考慮不同豬育種體系的復雜性（如純系育種體系、二元雜交體系、三元雜交體系等），缺乏使用基因流動法計算性狀的性狀表現貼現值，以衡量不同性狀表達的
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服現有技術存在的不足，提供一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，以綜合考慮不同豬育種體系的復雜性，制定適用于不同育種體系的生物經濟學模型和綜合選擇指數方法，并依據計算結果對遺傳進展進行預測，提高豬綜合選擇指數制定的科學性和合理性。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于包括如下步驟：
3、1）使用生物經濟學模型方法建立終端商品豬生產體系、純系育種體系、二元雜交體系和三元雜交體系四種生物經濟學模型；
4、2）根據生豬的生長過程及育種需求，選擇與經濟密切相關的生長性狀、繁殖性狀及胴體性狀作為育種目標性狀；
5、3）基于所建立的生物經濟學模型構造不同體系的總利潤方程，以計算性狀邊際經濟值，其中，終端商品豬生產體系總利潤表示為：；
6、純系育種體系、二元雜交體系和三元雜交體系的總利潤方程表示為：；
7、在建立好各模型的總利潤方程后，根據目標性狀的種群均值計算邊際經濟值，目標性狀的邊際經濟值表示為該性狀變化一個單位時利潤的改變量，邊際經濟值計算公式為：；
8、表示邊際經濟值，表示目標性狀均值，表示性狀均值提高0.1%時的利潤，表示性狀均值降低0.1%時的利潤，在這種情況下，目標性狀的邊際經濟值近似等于偏導數計算結果，進而獲得目標性狀的邊際經濟值；
9、4）采用基因流動法計算性狀表現貼現值；
10、5）建立性狀經濟值敏感性分析方法，將生物經濟學模型中需要的飼料價格參數、非飼料價格參數和出售價格參數依次提高10%，20%，30%，40%，50%，重復使用前述生物經濟學模型和經濟值計算方法計算在提高不同價格百分比情況下性狀的經濟權重，以比較市場價格參數變化對經濟權重的影響；
11、6）在獲得性狀經濟權重后，根據目標性狀的遺傳標準差計算性狀的相對經濟權重和標準化選擇指數，相對經濟權重計算公式如下：；
12、；
13、其中，為性狀i的標準化經濟權重，為性狀i的遺傳標準差，為性狀i的相對經濟權重；
14、然后計算綜合選擇指數：
15、；
16、其中，為標準化選擇指數的平均值，為所選擇性狀的方差協方差矩陣，為性狀的經濟權重向量，為標準化選擇指數的標準差；
17、7）建立長期遺傳進展預測方法：為模擬豬選擇育種過程，首先使用qmsim軟件模擬生成基因型數據，然后對基因型數據預處理，去除純合位點以獲得所需數據，然后以基因型數據為基礎建立種豬模擬選擇過程，該過程根據實際生產中種豬選育過程構建，并以種群遺傳參數和綜合選擇指數作為輸入參數，構建初始代個體的加性效應值，然后模擬選擇下一代個體，并根據選擇結果生成下一代個體的基因型數據，利用基因型數據計算后代的育種值和綜合選擇指數，在每一代中均選擇綜合選擇指數最高的個體作為后代，每代個體的數量默認為3000頭，公母比為1:1，所有代的育種值和綜合選擇指數在計算中存儲，模擬選擇完成后計算未來十代個體性狀育種值和綜合選擇指數。
18、在步驟1）中，建立終端商品豬生產體系生物經濟學模型步驟如下：1.將繁殖母豬繁殖過程的每個胎次劃分為一個周期，每個周期化分為授精、妊娠、分娩、哺乳、交配間隔這五個過程；2.根據初始母豬數量及不同過程的死亡率和淘汰率計算得到所有過程的豬只數量，得到豬只數量變化情況；3.根據不同周期繁殖母豬數量、窩產仔數、窩產活仔數得到后代仔豬數量；4.將后代仔豬的生長過程分為哺乳期、保育期和育肥期三個不同的生長階段，根據實際養殖過程，將保育期和育肥期分別劃分為一至三個不同的階段，根據不同階段的死亡率計算得到不同階段的后代數量；5.根據母豬各過程的數量和飼養過程中生長情況、管理成本、飼料成本和繁殖成本計算得到母豬所需成本和母豬淘汰收入；6.根據仔豬各階段數量和各階段的飼料成本、管理成本、生產性能和出售價格計算仔豬所需生長成本和出售收入；7.根據各環節成本和收入獲得模型總收入和總成本。
19、在步驟1）中，建立純系育種體系生物經濟學模型步驟如下：1.將繁殖母豬繁殖過程的每個胎次劃分為一個周期，每個周期化分為授精、妊娠、分娩、哺乳、交配間隔這五個過程，將繁殖母豬從轉入后備母豬開始到第一次授精開始之間的間隔劃分為生長過程；2.將后代仔豬的生長過程分為哺乳期、保育期和育肥期三個不同的生長階段，根據實際養殖過程，將保育期和育肥期分別劃分為一至三個不同的階段；在育肥期，根據后代仔豬的生長性能，將較為優質的后代劃分為繁殖組，進行生長性能測定選育工作，部分生長性能較差的后代劃分為育肥組，兩組在不同的育肥單元進行飼養；3.將繁殖母豬的后備豬來源設定為來自后代中較為優秀的豬轉入，或者從模型外的種群購買，其余后代以多種形式出售；4.根據初始母豬數量及不同過程的死亡率和淘汰率計算得到所有過程的繁殖母豬數量，根據不同周期繁殖母豬數量、窩產仔數、窩產活仔數和不同階段的死亡率計算得到不同階段的后代數量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于：在步驟1）中，建立終端商品豬生產體系生物經濟學模型步驟如下：1.將繁殖母豬繁殖過程的每個胎次劃分為一個周期，每個周期化分為授精、妊娠、分娩、哺乳、交配間隔這五個過程；2.根據初始母豬數量及不同過程的死亡率和淘汰率計算得到所有過程的豬只數量，得到豬只數量變化情況；3.根據不同周期繁殖母豬數量、窩產仔數、窩產活仔數得到后代仔豬數量；4.將后代仔豬的生長過程分為哺乳期、保育期和育肥期三個不同的生長階段，根據實際養殖過程，將保育期和育肥期分別劃分為一至三個不同的階段，根據不同階段的死亡率計算得到不同階段的后代數量；5.根據母豬各過程的數量和飼養過程中生長情況、管理成本、飼料成本和繁殖成本計算得到母豬所需成本和母豬淘汰收入；6.根據仔豬各階段數量和各階段的飼料成本、管理成本、生產性能和出售價格計算仔豬所需生長成本和出售收入；7.根據各環節成本和收入獲得模型總收入和總成本。
3.根據權
4.根據權利要求1所述的一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于：在步驟1）中，建立二元雜交體系生物經濟學模型步驟如下：1.將二元雜交體系劃分為兩個純系品種和用于生產雜交后代的繁殖群，共三個種群，其中兩個純系品種一個為母系品種，一個為父系品種，均使用人工授精技術進行繁殖；2.在三個種群中，將繁殖母豬繁殖過程的每個胎次劃分為一個周期，每個周期化分為授精、妊娠、分娩、哺乳、交配間隔這五個過程，將繁殖母豬從轉入后備母豬開始到第一次授精開始之間的間隔劃分為生長過程；3.將后代仔豬的生長過程分為哺乳期、保育期和育肥期三個不同的生長階段，根據實際養殖過程，將保育期和育肥期分別劃分為一至三個不同的階段；在兩個純系品種的育肥期，根據后代仔豬的生長性能，將較為優質的后代劃分為繁殖組，可進行生長性能測定選育工作，部分生長性能較差的后代劃分為育肥組，兩組可在不同的育肥單元進行飼養，繁殖群則無此劃分；4.在兩個純系品種中，將繁殖母豬的后備豬來源設定為來自后代中較為優秀的豬轉入，或者從模型外的種群購買，允許部分后代出售，繁殖群中繁殖母豬的后備豬來源設定為來自母系品種后代；5.根據初始母豬數量及不同過程的死亡率和淘汰率計算得到所有過程的繁殖母豬數量，根據不同周期繁殖母豬數量、窩產仔數、窩產活仔數和不同階段的死亡率計算得到不同階段的后代數量；6.根據母豬各過程的數量和飼養過程中生長情況、管理成本、飼料成本和繁殖成本計算得到母豬所需成本和母豬淘汰收入；7.根據仔豬各階段數量和各階段的飼料成本、管理成本、生產性能和出售價格計算仔豬所需生長成本和出售收入，其中后代出售可分為種豬出售、商品豬屠宰出售不同的形式；8.根據各環節成本和收入獲得模型總收入和總成本。
5.根據權利要求1所述的一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于：在步驟1）中，建立三元雜交體系生物經濟學模型步驟如下：1.將三元雜交體系劃分為三個純系品種和兩個用于生產雜交后代的繁殖群，共五個種群，其中三個純系品種包括母系品種，第一父系品種和終端父系品種，兩個繁殖群包...
【技術特征摘要】
1.一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于：在步驟1）中，建立終端商品豬生產體系生物經濟學模型步驟如下：1.將繁殖母豬繁殖過程的每個胎次劃分為一個周期，每個周期化分為授精、妊娠、分娩、哺乳、交配間隔這五個過程；2.根據初始母豬數量及不同過程的死亡率和淘汰率計算得到所有過程的豬只數量，得到豬只數量變化情況；3.根據不同周期繁殖母豬數量、窩產仔數、窩產活仔數得到后代仔豬數量；4.將后代仔豬的生長過程分為哺乳期、保育期和育肥期三個不同的生長階段，根據實際養殖過程，將保育期和育肥期分別劃分為一至三個不同的階段，根據不同階段的死亡率計算得到不同階段的后代數量；5.根據母豬各過程的數量和飼養過程中生長情況、管理成本、飼料成本和繁殖成本計算得到母豬所需成本和母豬淘汰收入；6.根據仔豬各階段數量和各階段的飼料成本、管理成本、生產性能和出售價格計算仔豬所需生長成本和出售收入；7.根據各環節成本和收入獲得模型總收入和總成本。
3.根據權利要求1所述的一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于：在步驟1）中，建立純系育種體系生物經濟學模型步驟如下：1.將繁殖母豬繁殖過程的每個胎次劃分為一個周期，每個周期化分為授精、妊娠、分娩、哺乳、交配間隔這五個過程，將繁殖母豬從轉入后備母豬開始到第一次授精開始之間的間隔劃分為生長過程；2.將后代仔豬的生長過程分為哺乳期、保育期和育肥期三個不同的生長階段，根據實際養殖過程，將保育期和育肥期分別劃分為一至三個不同的階段；在育肥期，根據后代仔豬的生長性能，將較為優質的后代劃分為繁殖組，進行生長性能測定選育工作，部分生長性能較差的后代劃分為育肥組，兩組在不同的育肥單元進行飼養；3.將繁殖母豬的后備豬來源設定為來自后代中較為優秀的豬轉入，或者從模型外的種群購買，其余后代以多種形式出售；4.根據初始母豬數量及不同過程的死亡率和淘汰率計算得到所有過程的繁殖母豬數量，根據不同周期繁殖母豬數量、窩產仔數、窩產活仔數和不同階段的死亡率計算得到不同階段的后代數量；5.根據母豬各過程的數量和飼養過程中生長情況、管理成本、飼料成本和繁殖成本計算得到母豬所需成本和母豬淘汰收入；6.根據仔豬各階段數量和各階段的飼料成本、管理成本、生產性能和出售價格計算仔豬所需生長成本和出售收入，其中后代出售可分為種豬出售、商品豬屠宰出售不同的形式；7.根據各環節成本和收入獲得模型總收入和總成本。
4.根據權利要求1所述的一種基于多元豬育種體系的綜合選擇指數制定及遺傳進展預測方法，其特征在于：在步驟1）中，建立二元雜交體系生物經濟學模型步驟如下：1.將二元雜交體系劃分為兩個純系品種和用于生產雜交后代的繁殖群，共三個種群，其中兩個純系品種一個為母系品種，一個為父系品種，均使用人工授精技術進行繁殖；2.在三個種群中，將繁殖母豬繁殖過程的每個胎次劃分為一個周期，每個周期化分為授精、妊娠、分娩、哺乳、交配間隔這五個過程，將繁殖母豬從轉入后備母豬開始到第一次授精開始之間的間隔劃分為生長過程；3.將后代仔豬的生長過程分為哺乳期、保育期和育肥期三個不同的生長階段，根據實際養殖過程，將保育期和育肥期分別劃分為一至三個不同的階段；在兩個純系品種的育肥期，根據后代仔豬的生長性能，將較為優質的后代劃分為繁殖組，可進行生長性能測定選育工作，部分生長性能較差的后代劃分為育肥組，兩組可在不同的育肥單元進行飼養，繁殖群則無此劃分；4.在兩個純系品種中，將繁殖母豬的后備豬來源設定為來自后代中較為優秀的豬轉入，或者從模型外的種群購買，允許部分后代出售，繁殖群中繁殖母豬的后備豬來源設定為來自母系品種后代；5.根據初始母豬數量及不同過程的死亡率和淘汰率計算得到所有過程的繁殖母豬數...
【專利技術屬性】
技術研發人員：項韜，張彩明，蘆海洋，王培源，陳妍妮，孫樂，
申請(專利權)人：華中農業大學，
類型：發明
國別省市：
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