شماره راهنما :
1155 دكتري
پديد آورنده :
فروتن، مهرنوش
عنوان :
استفاده از اطلاعات هاپلوتايپ در تشكيل ماتريس روابط ژنومي و محاسبه ضريب هم خوني در گاوشيري
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
يازده، [۹۶]ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
سعيد انصاري مهياري، مهدي سرگلزايي
توصيفگر ها :
صحت برآورد , اريبي برآورد , ماتريس روابط ژنومي , هاپلوتايپ , ضريب همخوني , ROH , گاوهاي شيري
استاد داور :
عباس پاكدل، محمدعلي ادريس، نصرالله پيراني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/19
كد ايرانداك :
ID1155 دكتري
چكيده فارسي :
ب چكيده پيشرفت هاي حاصل شده در برنامه هاي بهنژادي در گاوهاي شيري موجب افزايش تقاضا جهت طراحي و ارائه روش هاي جديد جهت افزايش صحت برآورد ارزش اصالحي ژنومي GEBV و دقت محاسبه ضريب همخوني شده است لذا اين مطالعه با اهداف كلي زير صورت گرفت ارزيابي صحت و اريبي GEBV با استفاده از روش بهترين برآورد نا اريب خطي ژنومي GBLUP با استفاده از ماتريس هاي روابط ژنومي بر پايه اطالعات SNP ها و هاپلوتايپها در داده هاي شبيه سازي و واقعي مطالعهي اول تعيين بهترين روش برآورد همخوني واقعي بر اساس داده هاي شبيه سازي شده و تعيين توزيع قطعات هموزيگوت ROH در ژنوم جمعيت واقعي و شبيه سازي مطالعهي دوم در مطالعهي اول ماتريسهاي ژنومي متفاوت براي جمعيت شبيه سازي شده براي دو صفت با وراثت پذيري 3 0 و 1 0 تشكيل داده شد افزون بر اين ماتريسهاي روابط خويشاوندي با استفاده از تراشه 50 k و براي صفات توليد چربي توليد شير نمره سلولهاي بدني تيپ و روزهاي باز در جمعيت گاوهاي هلشتاين آمريكاي شمالي تشكيل گرديد در مطالعهي دوم شبيه سازي gene dropping انجام شد و ميزان همخوني محاسبه شده بر اساس اطالعات ROH شجره و ماتريس روابط ژنومي با ميزان همخوني واقعي در جمعيتهاي مختلف مقايسه گرديد افزون بر اين ضريب همخوني در جمعيت گاوهاي هلشتاين آمريكاي شمالي متولد شده در بين سالهاي 0991 تا 6102 بر اساس تراشه 50k محاسبه گرديد و الگوي ROH قبل و بعد از اجراي انتخاب ژنومي بررسي شد بر اساس نتايج مطالعهي اول استفاده از ماتريس روابط ژنومي بر پايه اطالعات هاپلوتايپها GHAP منجر به باالترين صحت برآورد نسبت به ساير ماتريسها در جمعيت شبيه سازي گرديد استفاده از GHAP LD در مقايسه با ماتريس روابط ژنومي GHAP منجر به افزايش صحت برآوردها نگرديد تشكيل ماتريس بر پايه اطالعات هاپلوتايپها با اعمال وزن بيشتر روي هاپلوتايپهاي طويلتر 2 GHAP موجب افزايش صحت برآوردها نشد با توجه به نتايج مطالعهي دوم استفاده از ROH با حداقل طول 02 تا 05 SNPs با استفاده از الگوريتم موجود در نرم افزار 1011 SNP نزديكترين برآورد از همخوني را نسبت به ميزان همخوني واقعي در جمعيت شبيه سازي فراهم كرد ميزان همخوني بر پايه اطالعات شجره تمايل به برآورد رو به پايين ميزان همخوني داشت و نتايج حاصل از ضريب همخوني با استفاده از اجزاي قطري ماتريس روابط ژنومي بر پايه SNP تحت تأثير ميزان فراواني آللي مورد استفاده براي جمعيت پايه بود بزرگترين طول ROH و بزرگترين ميانگين طول ROH در جمعيت تحت انتخاب BLUP بدست آمد در حالي كه در جمعيت تحت انتخاب ژنومي بيشترين تعداد ROH كوتاه در مقايسه با جمعيت تحت انتخاب BLUP مشاهده شد در جمعيت گاوهاي هلشتاين آمريكاي شمالي متوسط تعداد ROH با اندازه حداقل يك Mb در سال 6102 نسبت به 0991 در حدود 34درصد افزايش يافته است بر اساس نتايج اين رساله استفاده از ماتريس GHAP روشي جايگزين جهت كاهش اريبي برآوردهاي ژنومي خصوصا براي صفاتي با وراثت پذيري پايين و تحت انتخاب جديد همچون روزهاي باز است افزون بر اين نتايج اين مطالعه نشان داد كه روشهاي بر پايه ROH ميتواند با دقت بااليي ميزان واقعي همخوني را به شرط تعيين مؤلفههاي اوليه مناسب نشان دهد نتايج اين مطالعه تاثير معيارهاي مختلف انتخاب بر توزيع ROH و تغييرات توزيع ROH در جمعيت گاوهاي هلشتاين آمريكاي شمالي در طول 52 سال اخير را نشان داد واژه هاي كليدي صحت برآورد اريبي برآورد ماتريس روابط ژنومي هاپلوتايپ ضريب همخوني ROH گاوهاي شيري
چكيده انگليسي :
90 Use of haplotype data to construct the genomic relationship matrix and calculate inbreeding coefficient in dairy cattle Mehrnush Forutan Mehrnush forutan@gmail com Department of animal science Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Saied Ansari Mahyari s ansari@cc iut ac ir Mehdi Sargolzaei msargol@uoguelph ca Associate professor Department of Animal Science College of Agriculture Isfahan University of Technology Iran Associate professor Centre for Genetic Improvement of Livestock Department of Animal Biosciences University of Guelph Canada Semex Alliance Canada HiggsGene Solutions Inc CanadaAbstractThe success of genomic selection programs in dairy cattle populations has resulted in a growingdemand for new methods to increase the accuracies of genomic estimated breeding values GEBV and to calculate more precisely inbreeding coefficient The main objectives of thisthesis were 1 to investigate the accuracy and bias of GEBV using genomic best linear unbiasedprediction GBLUP with alternate genomic relationship matrices G based on singlenucleotide polymorphism SNP and haplotypes information in simulated and real data firststudy and 2 to determine the optimal method for estimating true inbreeding based onsimulated data and to characterize the distribution of runs of homozygosity ROH across thegenome of real and simulated populations second study In the first study alternate Gmatrices were constructed for simulated populations for two traits with heritability of 0 3 and0 1 In addition genomic relationship matrices were built using actual 50k SNP chip genotypesand fat yield milk yield somatic cell score conformation and days open were analyzed in theNorth American Holstein cattle In the second study a gene dropping simulation wasperformed and inbreeding estimates based on ROH pedigree and the genomic relationshipmatrix were compared to true inbreeding Furthermore inbreeding coefficients were estimatedin a sample of genotyped North American Holstein animals born from 1990 to 2016 using 50kchip data and ROH patterns were assessed before and after genomic selection Based on theresults of the first study the use of haplotype relationship matrixes GHAP yielded slightlyhigher prediction accuracy than other matrices in simulation Using LD haploblocks basedrelationship matrix GHAP LD compare to use of GHAP did not result in more accurate estimates Constructing haplotype based relationship matrices based on giving credit to long haplotype GHAP2 did not result in more accurate GEBVs Results of the second study revealed that usingROH with a minimum window size of 20 to 50 1 to 2 5Mb using SNP1101 software providesthe closest estimates to true inbreeding in simulation study Pedigree inbreeding tended tounderestimate true inbreeding and results for genomic inbreeding varied depending onassumptions about base allele frequencies The longest individual ROH and the largest averagelength of ROH were observed when selection was based on best linear unbiased prediction BLUP whereas genomic selection showed the largest number of small ROH compared toBLUP estimated breeding values BLUP EBV In North American Holsteins the averagenumber of ROH segments of 1 Mb or more per individual increased from 57 in 1990 to 82 in2016 Based on current results GHAP might be an alternative approach to reduce bias ofgenomic predictions in routine genomic evaluations Genomic selection based on GHAP insteadof GSNP improved genomic predictions slightly especially for low heritable traits under recentselection such as days open Furthermore this study shows that ROH based approach canaccurately identify autozygosity across the genome provided appropriate threshold parametersare used Our results show how different selection strategies affect the distribution of ROH and how the distribution of ROH has changed in the North American dairy cattle populationover the last 25 years Key words Accuracy Bias of prediction Genomic relationship matrix Haplotype Inbreedi
استاد راهنما :
سعيد انصاري مهياري، مهدي سرگلزايي
استاد داور :
عباس پاكدل، محمدعلي ادريس، نصرالله پيراني
