برآورد اجزای واریانس وزن بدن گوسفند مرینوس در تولد و شیرگیری با استفاده از نشانگرهای تک نوکلئوتیدی و دو رویکرد حداکثر درست‌نمایی محدود شده و بیزی

Abstract

مقدمه: برآورد دقیق اجزای واریانس ژنتیکی و غیر ژنتیکی با اطلاعات شجره‌ای و ژنومی، از ملزومات پیش‌بینی صحیح ارزش‌های اصلاحی می‌باشد. دسترسی به آرایه‌های چندشکلی تک‌نوکلئوتیدی (SNP) با تراکم بالا و افزایش تعداد حیوانات با اطلاعات ژنوتیپی، دقت و صحت برآوردهای مبتنی بر جمعیت را افزایش می‌دهد. انتخاب ژنومی به‌طور بالقوه‌ای قادر است بیشتر واریانس ژنتیکی را توسط نشانگرها توجیه نماید. هدف از مطالعه حاضر، برآورد مؤلفه واریانس ژنتیکی افزایشی برای صفات وزن تولد و وزن شیرگیری در گوسفند مرینوس با دو روش حداکثر درست‌نمایی محدود شده و بیزی بود. <br /> مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش از اطلاعات گوسفندان مرینوس استرالیایی که با تراشه نشانگری SNP50k شرکت ایلومینا، تعیین ژنوتیپ شده بودند، استفاده شد. پس از کنترل کیفیت داده‌های فنوتیپی و نشانگری، 2189 فرد و 45875 نشانگر برای انجام تجزیه و تحلیل استفاده شدند. صفات مورد بررسی در این تحقیق، وزن تولد (1331 رکورد) و وزن شیرگیری (2136 رکورد) بودند. برای مطالعه رابطه بین فراوانی آللی و مقدار واریانس ژنتیکی افزایشی توجیه شده، SNPها در پنج گروه مختلف از فراوانی آللی کمیاب (MAF)، با تعداد تقریبا برابر در هر گروه، طبقه بندی شدند (18/0-0، 28/0-18/0، 36/0-28/0، 43/0-36/0 و 499/0-43/0). تجزیه و تحلیل با دو رویکرد حداکثر درست‌نمایی محدود شده (REML) و بیزی با استفاده از تکنیک نمونه‌گیری گیبس و مدل RKHS انجام گرفت.<br /> یافته‌ها: مقدار وراثت‌پذیری ژنومی برآورد شده با همه SNPها در رویکر REML برای وزن تولد و وزن شیرگیری به ترتیب برابر 07/0±58/0 و 05/0±46/0 بود. این مقدار وراثت‌پذیری در آنالیز بیزی و به روش RKHS برای صفات مذکور به ترتیب برابر 07/0±58/0 و 05/0±46/0 برآورد شد. برآوردهای به دست آمده از 5 گروه مختلف MAF، در آنالیزهای جداگانه و توأم، با هم متفاوت بود. برای هر دو صفت، در دو رویکرد REML و بیزی، مقادیر واریانس ژنتیکی افزایشی در تجزیه‌های جداگانه، برای همه گروه‌ها، بیشتر از مقادیر به دست آمده در آنالیز توأم بود. در تجزیه و تحلیل مجزای گروه‌های مختلف MAF، در هر دو رویکرد ، مقدار وراثت‌پذیری ژنومی به دست آمده، برای گروه‌های مختلف، مشابه بود ولی در تجزیه توأم، بین دو رویکرد REML و بیزی مقدار واریانس ژنتیکی توجیه شده در زیرگروه‌های مختلف MAF، تفاوت زیادی وجود داشت. در رویکرد REML در تجزیه و تحلیل توأم، مقدار وراثت‌پذیری برای گروه 2 (28/0-18/0MAF=) در وزن تولد و برای گروه 5 (499/0-43/0MAF=) در وزن شیرگیری مقدار صفر به دست آمد. در رویکرد Bayes برای هیچ‌کدام از گروه‌ها، مقدار وراثت‌پذیری برابر صفر نبود. در مجموع واریانس‌های ژنتیکی پنج گروه مختلف MAF، که در آنالیز جداگانه نسبت به واریانس محاسبه شده به وسیله همه SNPها به صورت همزمان، بسیار بزرگتر بود. اما مجموع این واریانس‌ها در آنالیز توأم، مشابه مقدار به دست آمده از کل SNPها، برای هر دو صفت و در هر دو رویکرد بود.<br /> نتیجه‌گیری: در رویکرد بیزی یک توزیع پیشین مشترک برای واریانس‌ها در نظر گرفته می‌شود، بنابراین به نظر می‌رسد نتایج حاصل از رویکرد بیزی دقیق‌تر و معتبرتر از رویکرد‌ دیگر باشد. اگر چه تعداد SNPها در گروه‌های مختلف، مشابه بود، اما مقدار واریانس ژنتیکی توجیه شده توسط گروه‌های مختلف MAF متفاوت بود.