รายงานทางเทคนิคของ Genesus

ความแม่นยำของการทำนาย

Dinesh Thekkoot, PhD

University of Alberta และ Genesus Inc.

 

จุดมุ่งหมายของการปรับปรุงพันธุ์สัตว์คือการปรับปรุงพันธุกรรมของประชากร กล่าวอีกนัยหนึ่งคนรุ่นต่อไปควรจะเหนือกว่าคนรุ่นปัจจุบัน ความท้าทายคือการระบุสัตว์ที่ดีที่สุดที่จะเป็นพ่อแม่ของคนรุ่นต่อไป ในการระบุพ่อแม่ในอนาคตเราจำเป็นต้องทราบค่าการผสมพันธุ์ (ทางพันธุกรรม) ที่แท้จริงของพวกเขา (TBV). ในชีวิตจริงเป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตเห็น TBV ของสัตว์ ดังนั้นเราจึงใช้ค่าประมาณของ TBV ที่เรียกว่าค่าการผสมพันธุ์โดยประมาณ (EBV) ผู้ปกครองของคนรุ่นถัดไปจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับ EBV ของพวกเขา

คำถามที่สำคัญคือการประมาณการ EBV ของ TBV นั้นแม่นยำเพียงใด? ความแม่นยำของ EBV ถูกกำหนดให้เป็นความสัมพันธ์ระหว่างค่าการผสมพันธุ์ที่แท้จริงและโดยประมาณ ความสัมพันธ์นี้ให้ความรู้สึกว่า EBV ใกล้เคียงกับ TBV มากเพียงใด ความแม่นยำของ EBV อาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 (ค่าประมาณที่ไม่ถูกต้อง) ถึง 1 (EBV เป็นค่าประมาณ TBV ที่สมบูรณ์แบบ) ยิ่งความแม่นยำของ EBV สูงความเสี่ยงในการเลือกสัตว์ที่มี TBV ต่ำเป็นพ่อแม่ก็จะยิ่งลดลง ความแม่นยำของ EBV ยังมีผลต่อการได้รับทางพันธุกรรมจากโปรแกรมการคัดเลือก การเพิ่มขึ้นของพันธุกรรมในโครงการปรับปรุงพันธุ์เป็นสัดส่วนกับความแม่นยำของ EBV ยิ่งความแม่นยำของ EBV สูงขึ้นโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงในปัจจัยอื่น ๆ ผลกำไรทางพันธุกรรมจากการคัดเลือกก็จะมากขึ้นเท่านั้น

กำไรทางพันธุกรรมต่อปีคำนวณโดยใช้สูตร  

การเพิ่มทางพันธุกรรมต่อปีอยู่ที่ใดความเข้มของการคัดเลือกคือความแม่นยำของ EBV คือค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานทางพันธุกรรมเพิ่มเติมของลักษณะที่เลือกและเป็นช่วงการสร้างที่แสดงเป็นปี ในโครงการปรับปรุงพันธุ์สุกรส่วนใหญ่ความเข้มของการคัดเลือกและช่วงการสร้างใกล้เคียงกับการปรับให้เหมาะสมโดยไม่ส่งผลเสียต่อการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ดังนั้นเพื่อการเพิ่มขึ้นเราจำเป็นต้องแนะนำวิธีการที่สามารถเพิ่มความแม่นยำของ EBV ได้

ความถูกต้องของ EBV ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยเช่นลักษณะพันธุกรรมของลักษณะปริมาณและคุณภาพของข้อมูลที่มีอยู่ในผู้สมัครคัดเลือกและญาติความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของสัตว์ทั้งปวง ฯลฯ โดยทั่วไปแล้วปริมาณข้อมูลที่สูงกว่า จะเป็นความถูกต้องของ EBV

 

EBV accuracies โดยใช้วิธีการที่แตกต่างกัน

1. การพยากรณ์ที่เป็นกลางเชิงเส้นที่ดีที่สุด (BLUP) แบบสัตว์ วิธีนี้ใช้ในโปรแกรมทางพันธุกรรมส่วนใหญ่ในปัจจุบันและใช้ข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดสำหรับการคำนวณ EBVs EBVs ถูกประเมินโดยใช้ phenotypes ในการเลือกผู้สมัครและญาติพี่น้องร่วมกับความสัมพันธ์ทางสายเลือด พร้อมกับการคาดการณ์สัตว์ BLUP โมเดลพร้อมกันแก้ไข phenotypes สำหรับระบบสิ่งแวดล้อมผล ตัวอย่างเช่นวิธีนี้ใช้สำหรับสัตว์ที่เกี่ยวข้องกับพันธุกรรมในฟาร์มต่างๆในขณะที่ประเมิน EBVs นี่เป็นวิธีที่ถูกต้องที่สุดในการทำนาย EBVs โดยใช้ทั้งสายเลือดและฟีโนไทป์
2. การเลือกจีโนมิก (GS) สัตว์ที่ไม่ได้มีฟีโนไทป์ของตัวเองจะมีความแม่นยำต่ำของ EBV โดยใช้วิธีการแบบจำลองสัตว์ BLUP ขึ้นอยู่กับลักษณะที่อาจใช้เวลาจำนวนมากเพื่อรับฟีโนไทป์ของตัวเองหรือสัตว์บางตัวอาจไม่เคยได้รับฟีโนไทป์ของตัวเอง ตัวอย่างเช่นต้องใช้เวลาประมาณ 12 เดือนเพื่อให้ได้ข้อมูลครอกขยะและสัตว์ที่ได้รับการคัดเลือกเนื่องจากพ่อแม่จะไม่ได้รับ phenotypes ที่มีซากและเนื้อ ดังนั้นมันจะดีถ้าเราสามารถเพิ่มความถูกต้องของ EBV สำหรับลักษณะเหล่านี้ การทำนายจีโนมเป็นวิธีการที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทำนาย EBVs โดยใช้ข้อมูลเครื่องหมายโมเลกุลได้อย่างถูกต้องโดยไม่จำเป็นต้องมีฟีโนไทป์ของตัวเอง การศึกษาได้ดำเนินการที่ Genesus และที่อื่น ๆ เพื่อประเมินความถูกต้องโดยใช้ GS ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าสำหรับความแม่นยำจำนวนมากของลักษณะที่ได้จาก GS สูงกว่าวิธีการแบบ BLUP ตามลักษณะฟีโนไทป์และข้อมูลทางสายเลือด
3. การรวมข้อมูลจีโนมฟีโนไทป์และสายเลือดอาจส่งผลให้เกิดความแม่นยำสูงกว่า GS ขั้นตอนการทำจีโนม BLUP แบบเดี่ยว (SSBLUP) เป็นวิธีการที่รวบรวมทั้งสามแหล่งข้อมูล ขณะนี้วิธีการนี้ให้ความแม่นยำสูงสุดในการทำ EBV สำหรับสัตว์เล็ก ๆ การศึกษาที่ Genesus แสดงให้เห็นว่า SSBLUP EBV accuracies มีค่าประมาณ 30-50% สูงกว่า EBVs ที่ใช้ BLUP ความถูกต้องของการทำนายที่สูงขึ้นหมายถึงการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่มากขึ้นต่อปี

 

ความถูกต้องของ EBVs และการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่คาดว่าจะเกิดขึ้นกับการเลือกลักษณะบางอย่างโดยใช้สองวิธีที่แตกต่างกัน

คุณสมบัติ	ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานทางพันธุกรรม	BLUP		SSBLUP
		ความถูกต้อง	การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม / ปี*	ความถูกต้อง	การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม / ปี*
ทั้งหมดที่เกิด	1.15	0.31	0.63	0.42	0.85
ให้น้ำหนักตัวหลังคลอด (มม.)	2.49	0.36	1.57	0.53	2.32
น้ำหนักตัวที่คลอด (กก.)	8.61	0.32	4.84	0.40	6.04

^*สมมติว่ามีสัดส่วนการเลือกของ 10% และช่วงเวลาการสร้าง 1 ปีสำหรับลักษณะทั้งหมดและสำหรับทั้งสองวิธี

ดังที่เห็นได้จากตารางด้านบนความถูกต้องของ EBV และการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นต่อปีเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มข้อมูลจีโนมิก (BLUP เทียบกับ SSBLUP) สำหรับลักษณะทั้งสาม เห็นได้ชัดว่าผลกระทบของข้อมูลจีโนมต่อการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมต่อปีเป็นอย่างมาก ที่ Genesus เราผลิต EBV ที่ถูกต้องที่สุดสำหรับผู้สมัครที่ได้รับคัดเลือกของเรา เราได้ทุ่มเทอย่างมากในการรวบรวมข้อมูลที่ถูกต้องและเป็นปัจจุบันเกี่ยวกับการเจริญเติบโตประสิทธิภาพการทำสำเนาซากและลักษณะคุณภาพของเนื้อสัตว์สำหรับสัตว์ทุกตัวในนิวเคลียสตัวคูณและฝูงการผลิตของเรา ข้อมูลที่มีคุณภาพสูงนี้พร้อมกับข้อมูลเกี่ยวกับจีโนมช่วยให้เราประเมิน EBV ที่ถูกต้องที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ทำให้มั่นใจได้ถึงการตอบสนองทางพันธุกรรมสูงสุดและความสามารถในการทำกำไรสูงสุดสำหรับลูกค้าของ Genesus

จัดหมวดหมู่: ข่าวเด่น, Global Tech

โพสต์นี้เขียนขึ้นโดย Genesus