动物模型评定技术 --The Animal Model

引言
　动物模型是个可以同时估计公牛和母牛育种值的遗传评定系统。该系统在进行遗传评定时利用了所有已知亲属的生产数据，甚至是非常远的远亲，都会有一些影响，当然，对当前群中泌乳的母牛来讲很轻微。每个以遗传关联来区分两个亲属的世代，指的是近亲，即父母与儿子或女儿，对动物模型评定的结果影响最大。
　动物模型的计算是以母牛作为信息的起始资源。以前的系统是先集公牛的后裔至一组估计其遗传价值，然后再考虑对母牛进行评定。动物模型则将公牛和母牛放在一起同时评定，在同一遗传基础上比较。对两个性别的遗传评定（的解）叫做预期传递能力或PTA，PTA的定义及其他术语的解释参考下一节内容。

重要的术语
　预期传递能力(Predicted Transmitting Ability，PTA)： PTA是指动物能传递给后代的遗传组成部分。母牛与公牛PTA的遗传基础相同，意义相同，解释也相同。PTA用于表达产奶量、乳脂率、蛋白质、组分百分比，及源自产奶量和乳脂率的经济指数PTA$，PTA$包括蛋白质和干酪产量价值。PTA值1000Kg是指单胎305d-2X-ME（译注：305天/两次挤奶/成年当量）计产时，一头动物的女儿平均PTA=1000与另一头动物的女儿平均PTA=0之间的期望差。PTA没有明确一头公牛的女儿会产多少奶，它仅表明相对于其他个体的差异。

　可靠性（Reliability）: 范围从0-.99，用于估计PTA的精确性。可靠性的信息来自三个可以用于动物模型的资源：系谱、表现、后裔。 预期生产能力（Predicted Producing Ability，PPA）：它与以前USDA提供的任何信息都不相同，它测定的是泌乳母牛在同一牛群中相对于同伴的预期未来产量。PPA反映的是遗传的能力和永久性效应，诸如乳区受损、瞎乳头和育成期饲养的正或负向效应。生产者可以用PPA (并参考其他信息)确定群中潜在的淘汰母牛。PPA更象是估计相对生产能力ERPA ，除了PPA是全部在同一遗传基础上计算之外。在不同的群体间以PPA比较母牛并不完全准确,但是比ERPA的跨群比较更有价值。

动物模型的详细内容
　动物模型是通过与同一管理分组中其他母牛进行比较来消除环境差异的。群内可以形成多个管理分组，将牛分配在前期或后期泌乳分组中，然后根据产犊季节以产犊后每2个月为一组细分。对于荷斯坦牛，可按是否注册和分级管理分组进一步细分。如果一个组少于5头母牛，可按下列的规则并群，直至每组不少于5头母牛：
1.产犊2个月至4个月。
2.注册的与分级母牛合并。
3.产犊4个月至6个月。
4.头产和经产牛合并。
5.产犊6个月至12个月按2个月增量。

遗传关联
　动物模型的一个重要的新特性是在评定每个动物时都要利用所有有关联的动物。当初次想象该过程时似乎是相当复杂，但是实际应用却相当简单。每个动物的评定会影响对所有的亲缘关系的评价，首先影响的是父母和后代。由于动物模型的计算是多次重复的（该过程称为迭代），这些近亲的评定将在下一轮的计算中影响祖先和子孙。一头母牛的母亲也是其女儿的祖母，因此同一系谱中某个体的祖先可能是另一个体的近亲。母牛PTA对其亲属的影响力就象池塘水的波纹，随着范围的扩散，它对越来越远的祖先和后代的影响也越来越小。
　当参与评定的每个动物在动物模型中通过各种途径追溯到某些未知的祖先，关联的动物的利用即告结束。未知祖先在模型中有特别的定义。动物只有唯一的一个后代而且没有记录才被认作是未知祖先，因为它们不再提供新的信息或与有记录或后裔的动物形成关联。有记录但缺少公牛标识的母牛的数据将被舍弃而变为未知祖先。未知的个体对动物模型有某些贡献。将这些动物分组并从这些组追寻后裔的遗传值，动物模型就能对这些未知者的遗传价值做出相当合理的判断。这些判断，经适当地加权，就可用于评估处于下游的每个动物。
　在动物模型中所有亲缘对任一动物PTA的实际作用取决于其他信息的可用性。祖先对评定的作用贡献不大，特别是相对于有一大群女儿的AI公牛的信息。动物模型合理地权衡与被评母牛或公牛价值的标识有关的每一条信息。例如，系谱信息是青年公牛所有的基本可用信息，一旦后裔产犊，系谱信息就变得不大重要了，当（如果）公牛有成千上万的女儿时，其作用已经非常小了。

用于动物模型的记录
　使用的产奶记录包括自母牛第一胎记录产生开始后的前五次305天，两次挤奶，成年当量的泌乳记录。如果头胎记录丢失，将遵守特别的规定(解释见后)。评定包括了远至1960年的产犊记录。排除五胎以后的记录损失很小。有六胎记录的奶牛不足10%，多于六胎的记录的百分比就更小。
放弃高龄奶牛生产记录在遗传评定上会在实际上改进PTA的精确性，因为多数的群体中高龄母牛不多，因此很少有真正的伙伴对应来比较这类记录。同时，到第六胎时，永久性环境的效应会掩盖住遗传差异。

其他特性
选配价值：动物模型在母牛或公牛PTA中引入后裔信息的之前要根据其他父母的遗传价值进行校正，这种校正会消除由于有名气的公牛精液的价格上升在后来年度里与越来越好的母牛相配而使验证效果爬升的可能性。任何通过选配取样来影响公牛验证效果的企图都将被消除。当后裔开始有记录后，对高产母牛只使用最好的公牛相配将不会影响母牛的PTA。

母牛缺少头胎记录和母牛转群时的特别处理
　母牛必须将第一泌乳期记录用于其亲属的PTA中，否则，母牛仅是按头胎（未验证）记录选用，最好还在后来生产中验证。这类母牛的后来记录将用来评定母牛自身，而它的所有亲属都将对它的评定做出贡献。该处理可保护动物模型评定不因选择而偏移，同时也允许缺乏头胎记录的奶牛得到准确的评定。原则是头胎记录不全的牛不参与乳蛋白记录评定，尽管有头胎产量和乳脂率记录。在维吉尼亚，所有的小母牛都有头胎乳蛋白记录。 母牛的转群会给永久性环境效应的计算带来麻烦。有些母牛转群的原因是很特殊的，高身价的动物其永久性环境效应会相当大。当母牛转群时，只能将在第一群时的记录用于评定其亲属。然而，在其他群中的后来的记录确实会影响其自身的评定。

等级百分数:
等级百分数(Rank Percentiles)以净价值为基础，按10,4,-1比例加权合并了MFP$、生产年限、体细胞得分这么一项指标。对于公牛的排序，以公牛在AI服务中的前一轮评定结果为基础进行。母牛的排序将以母牛当前的胎次为基础进行。等级百分数的80意思是母牛或公牛PTA$(包括蛋白质) 最近的记录较前一次AI公牛或母牛记录优越80% 。

利用动物模型评定
　动物模型是评定奶牛生产性状育种值的最精确的方法。该系统利用了全部可用的信息，在每个动物的最终评定时对各个项目都进行了适当地加权。购买精液时应略掉低PTA公牛，若可能，淘汰低PTA母牛作为未来牛群后备牛母亲的机会。对于前一次的遗传的评定，PTA只能用于2个目的:
1. 在遗传的基础上对个体排序,
2. 估计个体间的遗传差异。
　动物模型提供给生产者继续改进遗传趋势的机会。应警告用户防止因处理或表达不当而导致滥用，动物模型对这种情况是无法克服的。判断原始数据的可信度是必不可少，对评价体系的复杂与否可不必关心。当原始记录的产生是以生产效益为目标的环境时，由动物模型评定出的预期未来性能会更精确。