Other language title :
وضعيت همخوني و پيشرفت ژنتيكي در آميزش هاي تصادفي و برنامه ريزي شده با استفاده از روابط خويشاوندي تركيبي شجره اي-ژنومي در طيور
Title of article :
Inbreeding and Genetic Gain in the Presence of Random Mating and Mate Allocation Using Genomic-Pedigree Relationships in Chickens: A Simulation Study
Author/Authors :
Mehrabani Yeganeh, H Department of Animal and Poultry Science - College of Agriculture and Natural Resources - University of Tehran - Karaj - Alborz, Islamic Republic of Iran , Nikoonejad Fard, V Department of Animal and Poultry Science - College of Agriculture and Natural Resources - University of Tehran - Karaj - Alborz, Islamic Republic of Iran
Abstract :
In this simulation study, Mate Allocation (MA) strategy using combined genomicpedigree
information was compared with Random Mating (RM) aiming at controlling the
level of inbreeding (ΔF) with minimum impacts on the amounts of Genetic Gain (ΔG) in
poultry breeding programs. Five equally-sized subpopulations of chickens (P1 to P5) were
simulated. A genome encompassing five chromosomes involving 15,000 bi-allelic markers
was defined for each bird. Potentially, 500 QTL impacted a trait, which had a heritability
of 0.1. Only pedigree information was assumed to be available in P1 while the percent of
genotyped birds were 10% in P2, 20% in P3, and 50% in P4 and P5. Estimated Breeding
Values (EBVs) were computed using the traditional approach (PBLUP) and the Single-
Step method (SSGBLUP). In P5, early predictions were applied to estimate GEBVs.
Comparisons were made based on the reductions in ΔF and changes in ΔG between two
mating scenarios and two evaluation methods within and across subpopulations,
respectively. After seven generations, MA resulted in 20 to 30% less ΔF within
subpopulations compared with RM with negligible impacts on ΔG. Furthermore, in both
mating scenarios, SSGBLUP brought about 11 to 61% less ΔF compared to PBLUP
across subpopulations. Results indicated that the benefits of using combined genomicpedigree
relationships could be more than improving the accuracy of EBVs through the
SSGBLUP as they can also be used in mating designs to restrict ΔF with a minimum
impact on ΔG. Also, this study verified that SSGBLUP could bring about lower ΔF
compared with PBLUP.
Farsi abstract :
در اين شبيه سازي، استراتژي تخصيص جفت ها (MA) با استفاده از اطلاعات تركيب شده ژنومي-شجره اي با آميزش تصادفي (RM) با هدف كنترل همخوني (ΔF) و كمترين تاثير بر پيشرفت ژنتيكي (ΔG) در برنامه هاي اصلاحي طيور مورد مقايسه قرار گرفت. پنج زيرجمعيت (P1 to P5) با اندازه موثر يكسان شبيه سازي شد. به هر پرنده، ژنومي متشكل از پنج كروموزوم حاوي 15000 نشانگر دو آللي اختصاص يافت. در مجموع، 500 جايگاه بر صفتي كمي با وراثت پذيري 1/0 موثر بودند. فرض شد در P1 تنها اطلاعات شجره در دسترس است در حاليكه درصد پرندگان ژنوتيپ شده به ترتيب 10% در P2، 20% در P3، و 50% در P4 و P5 بودند. ارزش هاي اصلاحي حيوانات با استفاده از روش سنتي (PBLUP) و روش ژنومي تك مرحله اي (SSGBLUP) تخمين زده شد. در P5، ارزش هاي اصلاحي بكمك پيش بيني هاي ژنومي در سنين اوليه برآورد شد. مقايسه ها بر مبناي ميزان كاهش در سطوح ΔF و تغييرات در مقادير ΔG بين دو سناريوي آميزشي درون جمعيت ها و دو روش ارزيابي مابين جمعيت ها صورت گرفت. پس از هفت نسل، MA سبب كاهش مقادير ΔF از 20% تا 30% درون جمعيت ها بدون تاثير عمده بر مقادير ΔG در مقايسه با RM گرديد. همچنين در هر دو استراتژي آميزشي، SSGBLUP سبب كاهش همخوني از 11% تا 61% در مقايسه با PBLUP در تمامي جمعيت ها گرديد. نتايج نشان مي دهند كه مزاياي كلي بكارگيري اطلاعات خويشاوندي تركيبي ژنومي-شجره اي در برنامه هاي اصلاحي مي تواند بيش از افزايش صحت در برآورد ارزش هاي اصلاحي باشد، به نحوي كه استفاده از اين اطلاعات در طرح هاي آميزشي منجر به كنترل موثرتر ΔF به همراه حداقل تاثير بر مقادير ΔG خواهد شد. همچنين، اين پژوهش نشان داد كه بكارگيري روش SSGBLUP مي تواند سبب كنترل موثرتر ΔF در مقايسه با PBLUP در جمعيت هاي اصلاحي گردد.
Keywords :
SSGBLUP , PBLUP , Mating design , Estimated breeding values
Journal title :
Journal of Agricultural Science and Technology (JAST)