تاثیر افزایش تراکم نشانگرها بر صحت پیش بینی ارزش های اصلاحی ژنومی

نوع مقاله : ژنتیک

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ورامین پیشوا ، ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، گروه علوم دامی

3 دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ، دانشگاه تهران ، صندوق پستی: 4111، کرج ، ایران

4 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج ، ایران

چکیده

در این مطالعه، ژنومی متشکل از 3 کروموزوم هریک به طول 100 سانتی مورگان شبیه سازی شد. تعداد متفاوت نشانگر روی هر کروموزم با تراکم مختلف (100 نشانگر با فواصل 1 سانتی مورگان، 200 نشانگر با فواصل 0/5 سانتی مورگان، 1000 نشانگر با فواصل 0/1 سانتی مورگان و 2000 نشانگر با فواصل 0/05) در نظر گرفته شد. 30 مکان صفت کمی یا QTL که به طور تصادفی روی کروموزوم پراکنده شده بودند، شبیه سازی شدند. جمعیتی با اندازه موثر 100 فرد (50 نر و 50 ماده) شبیه سازی شدند. این ساختار جمعیتی برای 50 نسل با آمیزش تصادفی ادامه یافت تا عدم تعادل پیوستگی مورد نظر بین نشانگرها و QTLها به وجود آید. بعد از 50 نسل آمیزش تصادفی، اندازه جمعیت به تعداد 1000 فرد (500 نر و 500 ماده) در نسل 51 گسترش یافت. این اندازه جمعیت برای 8 نسل بعدی (تا نسل 58) ثابت ماند. برای افراد نسل 51 و 52 فنوتیپ با وراثت پذیری 0/5 و 0/1 شبیه سازی شد. از اطلاعات فنوتیپی این افراد جهت برآورد اثرات نشانگرها استفاده شد و صحت برآورد ارزش های اصلاحی ژنومی در افراد این دو نسل و نسل های بعدی محاسبه گردید. نتایج آزمایش اول نشان داد که برای صفات با وراثت پذیری بالا هرچه تراکم نشانگرها بیش تر باشد، صحت برآورد ارزش های اصلاحی ژنومی نیز بیش تر است. اما برای صفات با وراثت پذیری پایین افزایش تراکم نشانگری تا یک میزان مشخص (تراکم نشانگری با فواصل 0/1 سانتی مورگان) باعث افزایش صحت برآورد ارزش های اصلاحی ژنومی می شود و افزایش تراکم نشانگری بیش از آن سبب کاهش صحت برآوردها می شود. نتایج آزمایش دوم که در آن تنها از اطلاعات فنوتیپی نیمی از افراد نسل های 51 و 52 جهت برآورد اثرات نشانگرها استفاده شده بود، نشان داد که با کاهش تعداد افراد در این گروه صحت برآوردها نیز کاهش می یابد. در هر دو آزمایش، صحت برآوردها در صفات با وراثت پذیری بالا در تراکم نشانگری یکسان بیش تر از صفات با وراثت پذیری پایین بود. نتایج این مطالعه نشان داد که صحت برآورد ارزش های اصلاحی ژنومی پس از گذشت نسل ها از نسل هایی که آثار نشانگری در آن ها برآورد شده است، به تدریج کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of increasing the density of the markers on the accuracy of predicted breeding values genomic

نویسندگان [English]

  • Behnam Zargarian 1
  • Mehdi Aminafshar 2
  • Mehdi Saatchi 3
  • Alireza Noushtari 4
1 Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture, Islamic Azad University, Varamin Pishva Branch, Iran
2 Department of Animal Science, Science and Research Branch, Faculty of Agricultural Science and Food Technology, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, P.O.Box: 4111 Karaj, Iran
4 Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture, Islamic Azad University, Karaj Branch, Iran
چکیده [English]

In this study، the genome consists of 3 chromosomes، each 100cM with different marker density (100 markers with 1cM space، 200 markers with 0. 5cM space، 1000 markers with 0. 1cM space and 2000 markers with 0. 05cM space) and 30 random distributed QTL were simulated. After 50 generations of random mating in a finite population (Ne=100) to create sufficient linkage disequilibrium، population size were expanded by 1000 (500 males and 500 females). This structure was conserved until generation 58. Two heritability (h2=0. 1 and h2=0. 5) were considered. Individuals of generation 51 and 52 have phenotype records and then used to estimate marker effects. Accuracy of genomic estimated breeding value (GEBV) was calculated for individuals of generations 51-58. Results of first trial showed that accuracy of GEBV will increase by increasing in marker density for high heritability traits، but it increase to some extent (markers with 0. 1cM space) for low heritability traits and it decrease by more dense markers. Results in second trial which used half of individuals of generation 51 and 52 for marker effect estimation، showed that accuracy of GEBV will decrease by decreasing in number of individual. In both trials، accuracy of GEBV for high heritability traits was higher than low heritability traits in same marker density. Finally، results of this study showed that accuracy of GEBV will decease by passing generations after generations used for marker effect estimation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genomic selection
  • GEBV
  • accuracy
  • Marker density
  • heritability