برآورد صحت انتخاب ژنومي در جوامع كوچك ژنتيكي- مطالعه‌ شبيه‌سازي

Accuracy of Genomic Breeding Values in Small Genotyped Populations-A Simulation Study

ددر پژوهش حاضر براي ارزيابي تأثير منابع مختلف اطلاعات جوامع خارجي بر صحت برآورد ارزش‌هاي اصلاحي ژنومي حيوانات جوان در جمعيت كوچك، دو جمعيت كوچك و بزرگ گاو شيري شبيه‌سازي گرديد. يك جمعيت بزرگ متشكل از 200 هزار حيوان طي 15 نسل و سپس يك جمعيت كوچك متشكل از 5 هزار حيوان طي3 نسل به كمك نرم­افزار QMSim به گونه‌اي ايجاد شدند كه دو جمعيت از لحاظ ژنتيكي مرتبط بودند. براساس منابع مختلف اطلاعات در دسترس سه راهبرد برآورد صحت ارزيابي‌هاي ژنومي تعريف گرديد. در راهبرد اول، صحت‌هاي ارزش‌هاي اصلاحي ژنومي براساس ارزش‌هاي ژنومي دام‌ها در جمعيت كوچك برآورد گرديدند. در راهبرد دوم، صحت‌هاي ارزش‌هاي اصلاحي حيوانات به كمك اطلاعات دام‌ها در جمعيت كوچك و نيز ارزش‌هاي اصلاحي ژنومي دام‌هاي نر جمعيت بزرگ برآورد شدند. در راهبرد سوم، اطلاعات فنوتيپي، ژنوتيپي و شجره دام‌ها جمعيت بزرگ براي برآورد صحت‌ها يا ارزش‌هاي اصلاحي ژنومي دام‌ها جمعيت كوچك استفاده شد. ميانگين‌هاي صحت برآورد ارزش‌هاي اصلاحي ژنومي در راهبردهاي اول، دوم و سوم به ترتيب 34/0، 40/0 و 50/0 به دست آمد. همچنين ميانگين‌هاي ضريب پيش‌بيني رگرسيوني در راهبردهاي اول، دوم و سوم به‌ترتيب 74/0، 83/0 و 93/0 برآورد گرديد. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان دادند كه استفاده همزمان از اطلاعات فنوتيپي، شجره‌اي و ژنوتيپي دو جمعيت براي برآورد صحت ارزش‌هاي اصلاحي ژنومي كانديداهاي انتخاب در جوامع كوچك در راهبرد سوم، علاوه بر افزايش صحت پيش‌بيني، تفاوت معني‌داري در صحت پيش‌بيني را نسبت به دو راهبرد ديگر به همراه دارد.

In the present study two genetically connected small and large populations were simulated and the effect of different sources of information from foreign populations on the accuracy of predicted genomic breeding values of young animals of the small population was investigated. A large population consist of 200000 animals over 15 generations and a small population consist of 5000 animals over 3 generations were generated with QMSim simulation software in a such way that the small population was connected to the large one. Three scenarios were defined for estimating the accuracy of genomic evaluations based on various sources of available information. In the first scenario, the accuracy of genomic breeding values was estimated based on the genomic breeding values of individuals in the small population. In the second scenario, the accuracy of genomic breeding values of animals was estimated using the information of individuals in the small population accompanied with the genomic breeding values of male individuals from the large population. In the third scenario, phenotypic, genotypic and pedigree data of individuals from the large population were integrated to estimate the genomic breeding values of individuals in the small population. The averages for accuracy of estimated genomic breeding values were 0.34, 0.40 and 0.50 under the first, second and third defined scenarios, respectively. Furthermore, the averages for regression coefficient of prediction for genomic breeding values were 0.73, 0.83 and 0.93 under the first, second and third defined scenarios, respectively. The obtained results revealed that the integration of phenotypic, genotypic and pedigree information of both large and small populations had the most advantage for estimating the genomic breeding values of selected candidates in the small populations.