秦川肉牛群选群育开放核心群育种体系的建立及技术体系优化研究

摘要

本文根据育种现状和生产实际，从秦川肉牛育种的实际需要出发，通过研究分析，提出建立秦川肉牛群选群育开放核心群育种体系；利用秦川牛群体育种学、生物学和经济学等参数，采用基因流动法和ZPLAN专用程序研究了秦川牛开放核心群的的优化育种规划；在对现行育种方案预期育种效果分析的基础上，研究了不同群体结构、公母牛使用年限、核心群开放程度和不同群体规模等因素对群体综合育种进展、育种效益及世代间隔的影响；并且提出了改进现行育种规划的最优化育种技术指标体系。在研究工作中，主要得到了以下结论： 1.为加快秦川牛的选育改良进度，改进封闭式核心群育种方式的不足，固定性状，培育优秀个体，采用群选群育开放核心群育种体系。秦川肉牛开放核心群育种体系共分三个层次：核心群、育种群和改良群，是一个呈等级的金字塔型结构，顶部为核心群，中部是育种群，基部是改良群。核心群由最优秀的公、母牛个体组成，育种群和改良群则由来自繁殖群、商品群中经性能测定的个体组成。 2.对于大群体来说，在正常选择强度下，当核心群数占总群体的10％时可获得最大的遗传进展，在核心群占总群体的5％～10％时，核心群中的母畜应有一半来自基础群(育种群和改良群)，开放核心群可获得较高的遗传进展率。 3.从基础群选留母牛的最佳比例随着公牛选择强度的提高而增大，但随着母牛选择强度的提高而减小。在不限制公、母牛迁移方向的情况下，当上层群体50％的更新母牛和5％～20％的更新公牛来自下层群体，且下层群体50％的更新公牛来自上层群体时，所获得的遗传进展是最大的。 4.ONBS中连续迁移的效应往往导致亚群和总体同基因频率、群体均值、群体方差更加接近，群体同质性增加。与CNBS相比，ONBS以其特有的迁移同质化效应，可以缓冲小群体复制育种中突出的源于配子抽样的群体遗传特性随机波动和抽样偏差，从而以渐进方式与总体保持遗传同质性。迁移和选择的联合遗传效应往往使得ONBS的遗传进展远大于封闭体系。 5.在设定规划期为20年，牛群规模为2500头繁殖母牛的条件下，对现行育种方案进行了分析。现行育种方案在群体规模、育种群比例、种公牛利用情况和开放程度等方面尚未处于最佳状态。现行育种方案在母牛一个产犊周期可实现的综合育种进展为46.83元，育种产出量为214.75元，育种投入量为32.33元，育种效益为182.42元，平均世代间隔为5.26年，投入与产出比为1:6.64，与国内外研究相比改进余地很大。 6.当公犊牛的留种比例为0.6，母犊牛的留种比例为0.8时育种方案能获得较好的育种效益和相对较高的遗传进展，同时也比较符合生产实际。 7.2通过分析得出不同选择组动物使用年限的最优化育种方案，核心群公牛和育种群公牛的最理想使用年限为1年，核心群母牛和育种群母牛的最理想利用年限为5至6年，测验公牛最理想使用年限为1至2年，测验母牛最理想使用年限为4至5年，改良群公牛最理想使用年限为1年，改良群母牛最理想使用年限为6年。 8.对现行育种方案的育种效率和使用年限优化后的育种效率进行了对比分析，结果为：优化使用年限优化后获得的综合育种进展、育种产出和育种效益分别较现行方案提高了25％、37％和42％，世代间隔较现行方案缩短了15％。投入与产出比由1:6.64提高为1:8.23。 9.在核心群比例固定的情况下，随着群体规模的扩大，核心群规模也越大，育种投入量(固定投入)将随着群体规模的扩大呈递减的趋势，而群体的综合育种进展、育种产出和育种效益都呈递增的趋势。 10.本研究通过综合分析，优化全部影响因素后，在群体规模为2500头繁殖母牛时核心群、育种群和改良群比例分别处于7％～9％、11％～13％和80％，核心群母牛开放程度小于20％时，其综合育种进展和育种效益最高。研究认为，核心群验证公牛使用1年，其他公牛使用3～4年，母牛使用5年，改良群母牛的20％～40％由核心群公牛配种时可获得理想的育种效益。群体可以达到的最佳世代间隔为4.05年，综合育种进展可达到61.72元，育种产出可达到306.61元，育种效益可达到270.83元，分别比现行育种方案提高了23％、32％、43％和48％，优化后育种的投入产出比为1:8.56。

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引言

第一章文献综述

1.1秦川牛育种

1.1.1养牛业是畜牧业的支柱产业之一

1.1.2利用我国黄牛选育优质肉用新品种(系)

1.1.3秦川牛品种资源

1.1.4秦川牛选育改良

1.2家畜育种规划

1.2.1动物育种规划方法的发展

1.2.2动物育种规划的任务

1.2.3育种规划方法研究内容

1.2.4 MOET核心群育种规划的研究

1.3开放核心群育种体系

1.3.1开放核心群育种体系优缺点

1.3.2开放核心群育种体系与闭锁核心群育种体系比较

1.3.3实施开放核心群育种体系存在的问题

第二章秦川牛群选群育开放核心群育种体系的建立

2.1秦川牛的群选群育

2.1.1群选群育规划

2.1.2群选群育模式

2.2.秦川牛开放核心群育种体系

2.2.1群体结构参数与基因流动

2.2.2群体遗传学特征

2.2.3估计选择和迁移反应

2.2.4杂交参数的估计

2.3.结果与讨论

2.3.1群选群育开放式核心群育种体系

2.3.2核心群规模

2.3.3种畜的迁移率

2.3.4开放核心群育种体系(ONBS)的群体遗传学特征

第三章开放核心群育种体系最优化研究

3.1影响育种效率的因素

3.2现行育种方案的基本参数

3.2.1群体的经济学参数及遗传参数

3.2.2生物学和育种技术指数

3.2.3育种成本与投资参数

3.2.4育种值估计的信息来源

3.3现行育种方案预期育种效果分析

3.4现行育种方案的优化

3.4.1犊牛留种比例

3.4.2使用年限对育种效率的影响

3.4.3主动育种群比例对育种效率的影响

3.4.4核心群的开放程度

3.4.5群体规模

3.4.6育种方案的优化

3.5.讨论

3.5.1育种参数的采用

3.5.2使用年限

3.5.3核心群比例

3.5.4群体规模

3.5.5现行育种方案的最优化

3.6结论

3.7育种前景

参考文献

致 谢

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