مقایسه عملکرد معادلات قطعی در پیش بینی صحت ارزیابی ژنومی در ساختارهای مختلف ژنتیکی

شناسایی نشانگرهای تک نوکلیوتیدی و روش های مختلف ارزیابی ژنومی در قالب انتخاب به کمک نشانگر در سطح ژنوم منجر به پیشرفت ژنتیکی چشمگیری در صفات اقتصادی حیوانات اهلی شده است. موفقیت پیش بینی ژنومی بر اساس صحت آن ارزیابی می شود. معادله های قطعی، ارتباط بین صحت پیش بینی و عوامل موثر روی صحت پیش بینی را مشخص می سازند و بنابراین قبل از انجام انتخاب ژنومی، امکان طراحی برنامه بهینه مانند اندازه مناسب جمعیت مرجع برای دستیابی به سطح مطلوب صحت انتخاب را فراهم می نمایند. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی پیش بینی صحت معادله های قطعی و مقایسه آن با صحت پیش بینی ارزش های اصلاحی ژنومی در مطالعه شبیه سازی شده بود.

از چهار مدل قطعی شامل معادله دتوایلر و همکاران، معادله گودارد، معادله گودارد و همکاران و معادله رابییر و همکاران برای پیش بینی صحت ارزیابی ژنومی در ساختارهای ژنتیکی مختلف شامل طیف مختلف وراثت پذیری، اندازه جمعیت مرجع و تعداد قطعات مستقل کروموزومی استفاده شد. برای مقایسه و ترسیم پیش بینی صحت برآورد ارزش اصلاحی ژنومی از برنامه ShinyGPAS استفاده شد. به منظور مقایسه عملکرد معادلات قطعی با صحت پیش بینی در جمعیت شبیه سازی شده، شبیه سازی جمعیتی با استفاده از نرم افزار QMSIM صورت گرفت. بدین منظور در شبیه سازی ژنوم، سه سطح وراثت پذیری 1/0، 3/0 و 5/0 و دو سطح اندازه جمعیت مرجع 1000 و 2000 فردی در نظر گرفته شد و برآورد ارزش های اصلاحی ژنومی با استفاده از روش بیز A و بیز B در بسته نرم افزاری BGLR در محیط R انجام شد

در وراثت پذیری های پایین بیشترین مقدار پیش بینی صحت در معادله گودارد مشاهده شد که نزدیک ترین پیش بینی صحت (56/0) را با صحت ارزیابی ژنومی داده شبیه سازی شده به روش بیز A (56/0) داشت. با وراثت پذیری متوسط (3/0) معادله گودارد (74/0) و رابییر و همکاران (73/0) بیشترین نزدیکی و تطابق را به صحت ارزیابی داده های شبیه سازی شده داشتند. با افزایش اندازه جمعیت از 1000 به 2000 فرد همراه با افزایش وراثت پذیری، عملکرد معادله های قطعی به صحت برآورد شده توسط روش های بیز نزدیک شد و بیشترین انطباق در روش گودارد و رابییر دیده شد. در قطعات مستقل کروموزومی پایین بیشترین صحت ارزش اصلاحی به دست آمده مربوط به معادله رابیر و همکاران با مقدار 860/0 مشاهده شد با افزایش قطعات مستقل کروموزومی، بیشترین مقدار صحت ارزش اصلاحی به دست آمده مربوط به معادله پیش بینی کننده گودارد بود.

نتایج تحقیق نشان داد معادله های قطعی از توانایی مناسبی برای پیش بینی صحت ارزیابی ژنومی برخوردار هستند و عملکرد آن ها با تغییر ساختار ژنتیکی متفاوت است. نتایج پیشنهاد می کنند که به طور کلی پیش بینی صحت ارزیابی ژنومی با استفاده از معادله های گودارد و رابیر انطباق بیشتری با صحت ارزیابی ژنومی در داده های شبیه سازی شده برخوردار هستند.