طراحي نرم‌افزار پيش‌بيني ارزش ارثي حيوانات با استفاده از اطلاعات كمي و مولكولي

Designing a software for prediction of animal breeding values using quantitative and molecular information

در تحقيق حاضر اقدام به توليد نرم افزار MAS شد. اين نرم افزار براي پيش بيني ارزش ارثي از تلفيق اطلاعات كمي و مولكولي استفاده مي نمايد. بعضي از ژن هايي كه يك صفت را كنترل مي كنند، مي توانند نسبت به بقيه داراي اثرات بزرگي باشند. اين قبيل ژن ها، ژن هاي با اثر بزرگ ناميده مي شوند كه در QTL ها مكان يابي مي شوند. دنبال كردن الگوي توارث اين قبيل QTLها مي تواند براي كمك به انتخاب مورد استفاده قرار بگيرد. اين موضوع مجالي براي افزايش برنامه هاي پيشرفت ژنتيكي حيوانات اهلي به وسيله انتخاب به كمك نشانگرها (MAS) را فراهم مي سازد. كارايي انتخاب به كمك نشانگرها بر شاخصي متشكل از اطلاعات فنوتيپي و مولكولي پايه گذاري شده است. نرم افزار MAS براساس روش هاي مدل مختلط (MMM) با زبان برنامه نويسي C# تهيه شد. در اين نرم افزار از مدل دام براي پيش بيني ارزش ارثي به فرم ماتريسي استفاده شد. با تعيين پلي‌مورفيسم ناحيه پروموتور ژن DGAT1، پس از استخراج DNA از نمونه هاي خون، مراحل PCR روي نمونه‌هاي DNA انجام گرفت. فراواني هاي آللي و ژنوتيپي حيوانات مشخص شد. از نرم افزار MAS براي پيش بيني ارزش ارثي تعداد 80 راس از بره هاي نر گله اصلاح نژادي طرح ملي اصلاح نژاد گوسفند افشاري مزرعه آموزشي دانشگاه زنجان استفاده شد. جهت مقايسه نتايج پيش بيني ارزش ارثي با روش مذكور، از نرم افزار SAS استفاده شد. مقايسه نتايج پيش بيني ارزش ارثي با نرم افزار MAS و SAS، نشان دهنده اثر ورود نشانگرهاي مولكولي در انتخاب براساس تلفيق اطلاعات كمي و مولكولي است.

The present study was attempted to produce MAS software. This software uses a combination of quantitative and molecular information for the prediction of breeding values. Some genes that control a trait have major effects comparing with others. These genes are called major genes which are located on QTLs (quantitative trait loci). Our understanding on inheritance pattern of QTL can be helpful in selection programs via marker assisted selection (MAS). This provides an opportunity to increase the genetic progress of domestic animals by MAS. The marker assisted selection performance are based on an index, consists of phenotypic and molecular markers data. The MAS software based on mixed model methods (MMM) was established with the C# programming language. This software designed based on animal models with matrix form for predicting breeding values. To identify polymorphism in promoter region of DGAT1 gene, DNA was extracted from blood samples, the PCR process performed on DNA samples. Allelic and genotypic frequencies of animals were characterized. MASS software was used for the prediction of breeding values for 80 male lambs of Afshari sheep in research-education farm of Zanjan University. To compare the results, analyses were also performed using SAS software. Comparing the predicted breeding values obtained from MAS software and SAS indicated the effect of molecular marker in selection based on the combination of molecular and phenotypic information.