عنوان پایان‌نامه
مقایسه سودمندی انواع ماتریس های روابط خویشاوندی در استراتژی تخصیص ی جفت ها از نظر کنترل همخونی و پیشرفت ژنتیکی در جمعیت طیور
- دانشجو
- وحید نیکونژادفرد
- استاد راهنما
- حسن مهربانی یگانه
- رشته تحصیلی
- علوم دامی -ژنتیک و اصلاح نژاد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6275;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68794
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۳
- چکیده
- در این پژوهشبا استفاده از شبیه¬سازی تصادفی، سودمندی بکارگیریاطلاعات انواع ماتریس¬های روابط خویشاوندی در استراتژیآمیزشی تخصیص جفت¬ها نسبت به آمیزش¬ تصادفی از نظر کنترل سطوح همخونی ژنومی (FGenomic?) و تاثیر آن بر میزان پیشرفت ژنتیکی (?G) صفتی با مقادیر وراثت¬پذیری 1/0 ، 3/0 و 5/0 در ساختار لاین¬های خالص طیور مورد بررسی قرار گرفت. جمعیّت مرجع با اندازه موثّر 1000 پرنده در نظر گرفته شد و برای هر پرنده ژنومی بطول یک مورگان با تعداد 1000 نشانگر SNPو 50 جایگاه موثّر بر صفت شبیه¬سازی گردید.ارزش¬های اصلاحی برآوردی پرندگان بر اساس سه روش ارزیابی شامل بهترین پیش¬بینی نااریب خطی سنّتی(CBLUP)، بهترین پیش¬بینی نااریب خطی روش تک¬مرحله-ای(ssBLUP)(با این فرض که اطلاعات ژنومی %20 از پرندگان در دسترس است) و بهترین پیش¬بینی نااریب خطی ژنومی(RRBLUP)برآورد شد. در هر نسل %2 از نرها و %20 از ماده¬ها بر اساس بالاترین ارزش¬های اصلاحی برآوردی به کمک انتخاب برشی بعنوان والدین نسل بعد برگزیده شدند. آمیزش¬ها در استراتژی تخصیص جفت¬ها بر اساس حداقل همخونی پیش¬بینی شده در فرزندان با تشکیل ماتریس تخصیص جفت¬ها و بر اساس عناصر غیر قطری انواع ماتریس¬های روابط خویشاوندی شامل ماتریس روابط خویشاوندی شجره¬ای (A) ماتریس روابط خویشاوندی ترکیبی تشکیل شده بر اساس کلیه اطلاعات در دسترس اعم از ژنوتیپی و شجره¬ای (H) و ماتریس روابط خویشاوندی ژنومی (GRM) صورت پذیرفت.مقایسات در تمامی سناریوهای فرضی بر مبنایFGenomic? ایجاد شده و تغییرات در مقادیر ?Gبرای 4 نسل تائید تحت فرض نسل¬های مجزا صورت گرفت.پس از طی 4 نسل نتایج نشان داد اگر مقادیر یکسانی از پیشرفت ژنتیکی بعنوان هدف مد نظر باشد،بکارگیری استراتژی تخصیص جفت¬ها با استفاده از اطلاعات خویشاوندی ماتریس A، ماتریس H و GRMبترتیب منجر به کاهش FGenomic?به میزان %5 ، %5 و %3 در صفتی با وراثت¬پذیری 1/0؛ %5 ، %5 و %4 در صفتی با وراثت¬پذیری 3/0 و %3 ، %5 و %7 در صفتی با وراثت¬پذیری 5/0در فرزندان در مقایسه با آمیزش¬های تصادفی خواهد شد. همچنین در مقایسه کارایی روش¬های مختلف ارزیابی در آمیزش¬های تصادفی، اگر هدف کنترل همخونی در سطحی مشخصپس از طی 4 نسل باشد، RRBLUPدر ارزیابی صفاتی با مقادیر وراثت¬پذیری 1/0، 3/0 و 5/0بترتیب 5/3 ، 7/1 و 9/1 برابر در مقایسه باCBLUPو 9/1 ، 5/1 و 4/1 برابر در مقایسه با ssBLUP پیشرفت ژنتیکی بیشتری ایجاد می¬کند. همچنین ssBLUP در مقایسه با CBLUP بترتیب 1/1 ، 1/1 و 5/1 برابر پیشرفت ژنتیکی بیشتری ایجاد نمود. هنگامیکه از استراتژی تخصیص جفت¬ها در جمعیّتاستفاده شد،پس از طی 4 نسل، RRBLUPدر ارزیابی صفاتی با مقادیر وراثت¬پذیری 1/0، 3/0 و 5/0بترتیب 2، 6/1 و 4/1 برابر در مقایسه باCBLUPو 7/1، 4/1 و 35/1 برابر در مقایسه با ssBLUP پیشرفت ژنتیکی بیشتری ایجاد می¬کند. همچنین ssBLUP در مقایسه با CBLUP بترتیب 15/1، 12/1 و 08/1 برابر پیشرفت ژنتیکی بیشتری ایجاد نمود. نتایج این پژوهش نشان داد که بکارگیری استراتژی تخصیص جفت¬ها با استفاده از اطلاعات ماتریس¬های روابط خویشاوندی می¬تواند بطور موفقی جهت کنترل مقادیر همخونی بدون تاثیر منفی بر مقادیر پیشرفت ژنتیکی در لاین¬های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین مشخص شد بکارگیری هرچه بیشتر از اطلاعات ژنومی در ارزیابی ژنتیکی پرندگان ضمن دست¬یابی به مقادیر صحّتبیشتر، سبب ایجاد پیشرفت ژنتیکی بیشتر و کنترل بهتر همخونی در جمعیّتخواهد ¬شد.
- Abstract
- In this simulation study, mate allocation strategy using information of different relationship matrices, i.e. A, GRM and H, was compared with that of random mating aiming to control inbreeding (?Fgenomic) with minimum effect on genetic gain (?G) for a trait with different levels of heritability (0.5 , 0.3 and 0.1) in poultry breeding structure. The effective population size in reference population was 1000. A genome encompassing one chromosome with 1 Morgan length, 1000 SNPs and 50 QTL was simulated for each bird. Breeding values were calculated using 3 different methods including CBLUP, RRBLUP and ssBLUP (assuming that only %20 of birds are genotyped) in 4 validation generations under discrete generation structure. In each generation, top %2 males and top %20 females having highest breeding values were selected with truncation selection and the pairs were mated based on information of mate allocation matrices in order to minimize ?Fgenomic in progeny. Comparisons were performed based on reduction in rates of ?Fgenomic and amounts of ?G accordingly. At the 4th generation, for the same amounts of ?G as target, the mate allocation strategy using information of A, GRM and H, reduced ?Fgenomic by %5 , %5 and %3 in h2 = 0.1, %5 , %5 and %4 in h2 = 0.3, and %3 , %5 and %7 in h2 = 0.5, respectively. Also, comparing different evaluation methods for the same amounts of ?Fgenomic in random mating strategy showed that, RRBLUP achieved more ?G by 3.5, 1.7 and 1.9 times than CBLUP and 1.9, 1.5 and 1.4 times than ssBLUP, and ssBLUP achieved more ?G than CBLUP by 1.1 , 1.1 and 1.5 times for h2 = 0.1, 0.3 and 0.5, respectively. When the mate allocation strategy was used, RRBLUP achieved 2, 1.6 and 1.4 times more ?G than CBLUP and 1.7, 1.4 and 1.35 times more ?G than ssBLUP, and ssBLUP achieved more ?G than CBLUP by 1.15, 1.12 and 1.08 times for h2 = 0.1, 0.3 and 0.5, respectively. These results demonstrate that mate allocation strategy using information from relationship matrices can be implemented to control progeny inbreeding effectively whit minimum effect on ?G in layers. Using genomic information in evaluations can also lead to more accuracy and genetic gain and effective reduction in rates of inbreeding in poultry breeding populations.
