صحت روش های مختلف بیزی در ارزیابی ژنومی صفات آستانه ای با معماری ژنتیکی متفاوت

چکیده سابقه و هدف: انتخاب ژنومی که نوعی انتخاب به کمک نشانگرهای ژنتیکی می باشد، اثر همه نشانگرهای ژنتیکی پراکنده در سرتاسر ژنوم را به طور هم زمان برآورد می کند. درنتیجه انتخاب ژنومی به طور بالقوه توانایی توجیه همه واریانس ژنتیکی صفت را دارد. اساس کار در انتخاب ژنومی عدم تعادل پیوستگی بین نشانگر و جایگاه صفات کمی می باشد. با توجه به کمتر مورد توجه قرار گرفتن ارزیابی ژنومی صفات دارای توزیع فنوتیپی گسسته که اکثرا دارای وراثت پذیری پائین هم می باشند، در این تحقیق صحت ارزیابی های ژنومی صفات آستانه ای و صفات پیوسته حیوانات در قالب سناریوهای مختلفی با استفاده از شبیه سازی رایانه ای مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت مواد و روشها: در این مطالعه ژنومی حاوی 1000 نشانگر تک نوکلئوتیدی دو آللی با تراکم 1/0 سانتی مورگان بصورت تصادفی روی کروموزومی به طول 100 سانتی مورگان شبیه سازی شد. تعداد QTLهای10، 50 و 100 و سطوح وراثت پذیری 1/0، 2/0 و 3/0 برای صفات آستانه ای و پیوسته در نظر گرفته شد. صفات آستانه ای با سطوح فنوتیپی دو، چهار، هشت و شانزده و صفات پیوسته به عنوان شاهد در سه جمعیت 1000، 2000 و 5000 با سه روش آماری بیز A، بیزB و بیز C مورد ارزیابی قرار گرفت. پیاده سازی سناریوهای مورد نظر در این مطالعه با استفاده از بسته های hypred و BGLR در محیط نرم افزار R انجام گرفت. یافته ها: مقادیر صحت ارزشهای اصلاحی ژنومی صفات مختلف در همه سناریوهای مورد بررسی نشان از افزایش همبستگی بین ارزش های اصلاحی برآورد شده با ارزش های اصلاحی واقعی با افزایش تعداد سطوح فنوتیپی در صفات آستانه ای دارد. دامنه تغییرات صحت های بدست آمده در سناریوهای مختلف برای صفت آستانه ای با دو گروه فنوتیپی از همه صفات دیگر بیشتر بوده است. البته با افزایش تعداد گروه بندی ها تفاوت بین صفات با 2 گروه فنوتیپی با صفات با چهار گروه فنوتیپی قابل محسوس تر می باشد. ولی از 4 سطح فنوتیپی هر چه بالاتر می رویم مقادیر بدست آمده نزدیکتر به هم می باشد. صحت های پیش بینی شده در روش های مورد مطالعه بدلیل تشابه ماهیت محاسباتی به هم نزدیک بوده ولی تغییر صحت ها نسبت به تغییر تعداد QTL ها برای صفات آستانهای و صفات پیوسته در روش آماری بیز C منظم تر مشاهده می شود. با افزایش وراثت پذیری صفت، صحت برآورد اثرات آللی و متعاقب آن پیش بینی ارزش های اصلاحی ژنومی افزایش یافت. کمترین و بیشترین مقادیر صحت ارزش های اصلاحی ژنومی به ترتیب برای صفات آستانه ای دوسطحی آنالیز شده با روش بیز B در سطح وراثت پذیری 1/0 و صفات پیوسته آنالیز شده با روش بیزA در سطح وراثت پذیری 3/0 ثبت شد. برای پیش بینی ارزش های اصلاحی ژنومی در انتخاب ژنومی نیاز به برآورد اثرات آللی (SNP) در جمعیت مرجع می باشد. لذا افزایش تعداد QTLها از 10 به 100 و افزایش تعداد افراد جمعیت مرجع از 1000 به 5000 فرد منجر به افزایش میزان صحت پیش بینی ارزش های اصلاحی ژنومی در همه صفات آستانه ای و صفات پیوسته گردید. نتیجه گیری: برای ارزیابی ژنومی صفات آستانه ای استفاده از روش های آستانه ای را می توان جایگزین روش های استاندارد کرد. چون ارزیابی ژنومی صفات آستانه ای با روش های استاندارد منجر به کاهش صحت ارزیابی های ژنومی می گردد، حتی برای صفات با 16 گروه فنوتیپی هم استفاده از روشهای آستانه ای در همه سناریوها منجر به دقت بیشتر ارزشهای اصلاحی ژنومی نسبت به روشهای استاندارد گردید. افزایش گروه بندی صفات آستانه ای منجر به افزایش صحت ارزش های اصلاحی ژنومی می گردد، ولی بیش از 8 سطح فنوتیپی برای صفات آستانه ای توصیه نمی شود، چون تاثیر چندانی در افزایش صحت ارزیابی های ندارد.

Keywords:

انتخاب ژنومی , روش های بیزین , صحت ارزیابی , صفات آستانه ای , معماری ژنتیکی