一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法

摘要

本发明公开了一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法，具体涉及家禽育种技术领域。该方法对后备种群的目标性状和合格种蛋数分别进行遗传评估；根据目标性状的估计育种值得到留种种群；在控制近交水平的前提下，基于各配对组合目标性状和合格种蛋数育种值推荐最优的配对列表。本发明在选配中综合考虑亲本的产蛋性能以实现对亲本的遗传贡献相对合理的优化控制，使育种值高的个体能相对多的产生后代，进而改善后代目标性状的生产性能。

权利要求

1.一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法，其特征在于，包括如下步骤：①对后备种群的目标性状和合格种蛋数分别进行遗传评估，得到两个性状的估计育种值；②根据目标性状的估计育种值淘汰一部分种群，得到留种种群；③估计留种公、母禽各配对组合的亲缘系数；同时，分别计算各配对组合目标性状育种值均值和合格种蛋数育种值均值；

④基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表；

其中所述基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表具体包括以下步骤：

（1）对留种公、母禽各配对组合的目标性状育种值均值和合格种蛋数育种值均值分别加上各自最小值的绝对值:

式中， 表示公禽i和母禽j目标性状的平均育种值，；

表示公禽i和母禽j合格种蛋数的平均育种值，；

（2）将处理后的目标性状育种值和合格种蛋数育种值相乘作为优化选配组合的依据；

对于亲缘系数≥0.125的组合，将其乘积修改为一个极值，以规避半堂兄妹以上的近亲交配组合：

式中， 为公禽i与母禽j的亲缘系数；

（3）每只公禽所配的母禽数量固定，利用运筹学中指派问题的求解算法，以选配组合处理后的目标性状育种值和合格种蛋数育种值乘积的均值最优化为原则，推荐最佳的公母配对列表：

式中，m和n分别是留种公禽和母禽的数量； 为由0和1构成的交配与否矩阵Xm×n中的元素，该矩阵具有如下性质：

若 ，则公禽i与母禽j交配；若 ，则公禽i与母禽j不交配；

每一列元素之和等于1，每一行元素之和等于 ,所述 为公母配比；

其中步骤（2）中的极值方向和步骤（3）中的最优化方向与育种目标有关：若选育方向是降低目标性状的表型值，则步骤（2）的极值为极大值，步骤（3）的最优化方向为最小化；若选育方向是提高目标性状的表型值，则步骤（2）的极值为极小值，步骤（3）的最优化方向为最大化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（3）所述指派问题的求解算法为匈牙利解法；

所用软件为R语言中的lpSolve或clue程序包。

说明书

一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及家禽育种技术领域，具体涉及一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法。

背景技术

[0002] 家禽育种是通过对后备种禽的种用价值进行遗传评估，选择具有最佳种用性能的种禽。再结合适当的选配措施，人为确定留种公、母禽的交配组合，提高优良种禽的利用强
度和范围，加速家禽遗传改良进程。

[0003] 对于选种已有大量研究，形成了适用不同情况的有效方法。然而，育种的目标不仅是通过育种技术选出育种价值高的个体，而且还应当使优异亲本对后代的遗传贡献最大
化，以增加生产群体的良种数量。在评估选择效果时，通常利用选择差和性状的遗传力或者
亲本间估计育种值均值来计算遗传反应。这种评估是以每个选留亲本所产生的后代数量相
等为前提条件。

[0004] 在家禽实际生产中，由于个体产蛋量、受精率和孵化率等方面的差异，加之人为选淘等育种管理措施的影响，各亲本所产生的后代数量一般存在一定的差异，进而对群体的
遗传进展产生影响。相比其它因素，个体的产蛋性能较易度量，因此，在选配中可以综合考
虑留种群体的产蛋性能对亲本的遗传贡献进行相对合理的优化控制，即人为地去优化控制
亲本的遗传贡献潜力，使育种值高的个体能相对多的产生后代。

发明内容

[0005] 为了提高优良种禽的利用强度和范围，增加生产群体的良种数量。本发明提供了一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法，

[0006] 本申请提供了一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法，包括如下步骤：①对后备种群的目标性状和合格种蛋数(HEP)分别进行遗传评估，得到两个性状的估计
育种值；②根据目标性状的估计育种值淘汰一部分种群，得到留种种群；③估计留种公、母
禽各配对组合的亲缘系数。同时，分别计算各配对组合目标性状育种值均值和合格种蛋数
育种值均值；④基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表。

[0007] 进一步地，所述基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表具体包括以下步骤：

[0008] (1)对留种公、母禽各配对组合的目标性状育种值均值和合格种蛋数育种值均值分别加上各自最小值的绝对值。即:

[0009]

[0010] 式中， 表示公禽i和母禽j目标性状的平均育种值，

[0011]

[0012] 表示公禽i和母禽j合格种蛋数的平均育种值，

[0013]

[0014] (2)将处理后的目标性状育种值和合格种蛋数育种值相乘作为优化选配组合的依据。对于亲缘系数≥0.125的组合，将其乘积修改为一个极值，以规避半堂(表)兄妹以上的
近亲交配组合。即：

[0015]

[0016] 式中，rij为公禽i与母禽j的亲缘系数；

[0017] (3)每只公禽所配的母禽数量固定，利用运筹学中指派问题的求解算法，以选配组合处理后的目标性状育种值和合格种蛋数育种值乘积的均值最优化为原则，推荐最佳的公
母配对列表。即：

[0018]

[0019] 式中，m和n分别是留种公禽和母禽的数量；xij为由0和1构成的交配与否矩阵Xm×n中的元素，该矩阵具有如下性质：

[0020] 若xij＝1，则公禽i与母禽j交配；若xij＝0，则公禽i与母禽j不交配；

[0021] 每一列元素之和等于1，每一行元素之和等于 (即公母配比)。

[0022] 进一步地，步骤(2)中的极值方向和步骤(3)中的最优化方向与育种目标有关。若选育方向是降低目标性状的表型值，则步骤(2)的极值为极大值，步骤(3)的最优化方向为
最小化；若选育方向是提高目标性状的表型值，则步骤(2)的极值为极小值，步骤(3)的最优
化方向为最大化。

[0023] 进一步地，步骤(3)所述指派问题的求解算法为匈牙利解法；所用软件为R语言中的lpSolve或clue程序包。

[0024] 另一方面，本申请提供了一种家禽选配优化方法的计算工具，包含执行上述方法的计算器和存储器。

[0025] 另一方面，本申请还提供了相应存储介质。

[0026] 本发明提供的一种基于亲本不均等遗传贡献的家禽选配优化方法，通过综合考虑亲本的产蛋能力来优化选配组合，以最大限度地改善后代目标性状的生产性能。

附图说明

[0027] 图1为本发明的优化选配技术路线图。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照
本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品/软件指南进行。

[0029] 实施例1：降低目标性状表型值的优化选配

[0030] 现有一个闭锁繁育群体，其主要选育目标提高饲料利用率，选育指标为剩余采食量(RFI)，即选育目标为降低后代RFI的表型值。拟组建60个家系，公母配比1:15。具体的优
化选配包括以下步骤：

[0031] ①对后备种群的RFI和合格种蛋数(HEP)分别进行遗传评估，提得到两个性状的估计育种值；②根据RFI的估计育种值淘汰一部分种群，得到60只公禽和900只母禽(留种群
体)；③估计留种公、母禽各配对组合的亲缘系数。同时，分别计算各配对组合RFI育种值均
值和HEP育种值均值；④基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表。

[0032] 所述基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表具体包括以下步骤：

[0033] (1)对留种公、母禽各配对组合的RFI育种值均值和HEP育种值均值分别加上各自最小值的绝对值。即:

[0034]

[0035] 式中， 表示公禽i和母禽j目标性状的平均育种值，

[0036]

[0037] 表示公禽i和母禽j合格种蛋数的平均育种值，

[0038]

[0039] (2)将处理后的RFI育种值和HEP育种值相乘作为优化选配组合的依据。对于亲缘系数≥0.125的组合，将其乘积修改为1010，以规避半堂(表)兄妹以上的近亲交配组合。即：

[0040]

[0041] 式中，rij为公禽i与母禽j的亲缘系数；

[0042] (3)每只公禽配15只母禽，基于R语言中clue程序包的指派问题的求解算法，以选配组合处理后的RFI育种值和HEP育种值乘积均值最小化为原则，推荐最佳的公母配对列
表。即：

[0043]

[0044] 式中，m和n分别是留种公禽和母禽的数量；xij为由0和1构成的交配与否矩阵Xm×n中的元素，该矩阵具有如下性质：

[0045] 若xij＝1，则公禽i与母禽j交配；若xij＝0，则公禽i与母禽j不交配；

[0046] 每一列元素之和等于1，每一行元素之和等于15。

[0047] 实施例2：提高目标性状表型值的优化选配

[0048] 现有一个闭锁繁育群体，其主要选育目标提高生长速度，选育指标为出栏体重(BW)，即选育目标为提高后代BW的表型值。拟组建80个家系，公母配比1:12。具体的优化选
配包括以下步骤：

[0049] ①对后备种群的BW和HEP分别进行遗传评估，提得到两个性状的估计育种值；②根据BW的估计育种值淘汰一部分种群，得到80只公禽和960只母禽(留种群体)；③估计留种
公、母禽各配对组合的亲缘系数。同时，分别计算各配对组合BW育种值均值和HEP育种值均
值；④基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表。

[0050] 所述基于各配对组合的亲缘系数和育种值均值推荐最优的配对列表具体包括以下步骤：

[0051] (1)对留种公、母禽各配对组合的BW育种值均值和HEP育种值均值分别加上各自最小值的绝对值,即:

[0052]

[0053] 式中， 表示公禽i和母禽j目标性状的平均育种值，

[0054]

[0055] 表示公禽i和母禽j合格种蛋数的平均育种值；

[0056]

[0057] (2)将处理后的BW育种值和HEP育种值相乘作为优化选配组合的依据。对于亲缘系数≥0.125的组合，将其乘积修改为‑1010，以规避半堂(表)兄妹以上的近亲交配组合。即：

[0058]

[0059] 式中，rij为公禽i与母禽j的亲缘系数；

[0060] (3)每只公禽配12只母禽，基于R语言中的lpSolve程序包指派问题的求解算法，以选配组合处理后的BW育种值和HEP育种值乘积均值最大化为原则，推荐最佳的公母配对列
表。即：

[0061]

[0062] 式中，m和n分别是留种公禽和母禽的数量；xij为由0和1构成的交配与否矩阵Xm×n中的元素，该矩阵具有如下性质：

[0063] 若xij＝1，则公禽i与母禽j交配；若xij＝0，则公禽i与母禽j不交配；

[0064] 每一列元素之和等于1，每一行元素之和等于12。

[0065] 此实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围
为准。