基于GBLUP和Bayes方法实现山羊体重基因组选择
医药健康绵山羊基因组研究遗传图和物理图谱

• 例如,欧共体绵羊基因组项目成员德国ARD绵羊基因组分析项目的第二期投资 强 度 增 加 至 近 300 万 ERUO, 约 合 1 千 5 百 万 人 民 币 , 美 国 国 家 动 物 基 因 组 项 目 (NAGRP) 下 一 个 五 年 计 划 (98-03) 中 绵 羊 基 因 组 项 目 的 投 资 占 所 有 家 畜 种 中 第一位)。正在加紧建立绵羊与不同种间的高分辨率比较图谱及绵羊的基因组数 据库系统及信息及资源共享体系。绵羊基因组研究成果被应用于育种实践和生 产的距离越来越近。
FISH
• Womack(1997)报道定位到绵羊物理图上的I型 基因位点数400个,大部分使用体细胞杂交(SCH) 技术确证,只有50个I型基因是用FISH方法进行定 位的。现在已经证实并定位到绵羊物理图上的基 因位点有458个。如绵羊的主要BoLA-A(MHCclass I)编码基因(16个)已定位到绵羊的物理图 23号染色体上。对奶绵羊业极为重要的酪蛋白基 因 中 的 CSN1(casein,alpha),CSN2(casein, beta) 等 9 个 基 因 或 基 因 束 (cluster) 已 分 别 被 精 确地定位到了绵羊的基因组物理图5(1)、6(6)、 13(1)和23(1)号染色体上。还有几个重要的绵羊
• 进行绵羊基因组研究的关键实验室有新西兰的 AgResearcal Invermany Mosgil, 澳 大利 亚的 动 物 生 物 技 术 中 心 , 美 国 的 Utah State 的 Noelle
四、绵羊基因组标记系统
• 绵羊基因组图制作使用的主要分子遗传多态标记 体系为:
• 微卫星标记(MS or STR),估计绵羊基因组中的 MS数量在44000左右(Stone等1995);
多胎萨福克羊生长期(20~35 kg)能量需要量的研究

多胎萨福克羊生长期(20~35 kg)能量需要量的研究多胎萨福克羊是一种重要的肉用羊品种,其高产肉的特点使其在养殖业中有着广泛的应用。
为了更好地了解多胎萨福克羊在生长期的能量需求量,本文对其能量需求进行了研究。
本次研究的目标是确定多胎萨福克羊在体重为20至35千克时的能量需求,并推导出能够满足其生长需求的合理饲料配方。
为了达到这个目标,我们在此研究中采用了动物试验的方法。
实验中,我们选取了20只体重相近的多胎萨福克羊,分成两组。
其中一组为对照组,接受常规饲养条件,而另一组为实验组,接受特定能量配方的饲养条件。
为了保证实验的准确性,我们控制了羊群的饮食、环境和管理等因素。
饲料配方的设计基于多胎萨福克羊在不同生长阶段的营养需求。
我们参考了国内外相关研究的成果,并结合实际情况进行了调整。
实验组的饲料配方中增加了能量密度较高的成分,如饲料添加剂和特殊配方。
在整个实验过程中,我们定期测量羊群的体重、饲料摄入量和能量消耗量。
同时,我们还观察了羊群的生长状态、毛色和行为等指标。
通过对比对照组和实验组的数据,我们能够得出多胎萨福克羊生长期的能量需求量。
经过一段时间的实验观察和数据统计,我们得出了以下结论:1. 多胎萨福克羊在20至35千克体重范围内的能量需求量为X千卡/天。
2. 在满足能量需求的情况下,多胎萨福克羊的生长性能显著提高。
3. 饲料配方的能量密度对多胎萨福克羊的生长有着重要影响,合理的能量配比能提高其生长速度和肉质品质。
4. 多胎萨福克羊的生长状态、毛色和行为等指标与其能量摄入量密切相关。
本次研究的结果对于养殖业提供了理论支持和实际指导,可以帮助养殖者更好地为多胎萨福克羊提供适宜的饲料和管理。
同时,本研究也为羊类营养学领域提供了有益的信息,为进一步深入研究多胎萨福克羊的能量需求奠定了基础。
总之,本次研究通过对多胎萨福克羊生长期的能量需求进行实验研究,得出了一系列有价值的结论。
这些研究结果将有助于提高多胎萨福克羊的生长性能和肉质品质,为养殖业的发展做出积极贡献综上所述,通过对多胎萨福克羊生长期的能量需求进行实验观察和数据统计,我们得出了一系列结论。
山羊GnRHR和ESR基因多态性及其与繁殖力的关联分析的开题报告

山羊GnRHR和ESR基因多态性及其与繁殖力的关联分析的开题报告1. 研究背景山羊是重要的畜牧动物之一,其肉、奶、毛等资源对人类具有重要的经济价值。
而繁殖力是影响山羊产业发展的重要因素之一。
研究山羊繁殖相关基因多态性以及其与繁殖力的关联,可以为山羊遗传改良及繁殖技术的提高提供科学依据。
2. 研究内容本研究将选取山羊GnRHR和ESR基因,利用PCR-RFLP技术对其多态性进行分析,并分别进行基因频率、基因型及等位基因分布分析。
同时,选择一定数量的母羊,对其生殖性能参数进行测定,如孕率、产子率、断奶指标等,并分析其与GnRHR和ESR基因多态性之间的关联。
3. 研究目的(1)研究山羊GnRHR和ESR基因的多态性;(2)分析山羊GnRHR和ESR基因多态性与繁殖性能之间的关联;(3)探讨山羊繁殖相关基因的遗传规律,为山羊遗传改良提供科学依据。
4. 研究意义(1)为山羊繁殖技术提供指导:研究山羊繁殖相关基因与繁殖性能之间的关联,有助于鉴定优良母羊和选配优良公羊,提高山羊繁殖技术水平;(2)为山羊遗传改良提供科学依据:研究山羊繁殖相关基因的遗传规律,有助于针对性地进行山羊的种质改良,提高山羊的繁殖力水平;(3)为其他家畜动物繁殖基因研究提供借鉴:山羊GnRHR和ESR基因多态性及其与繁殖力的关联分析,为其他家畜动物繁殖基因的研究提供了一定的借鉴意义。
5. 研究方法(1)样本采集与处理:选取一定数量的山羊,采集其血液样品,进行DNA提取。
(2)PCR-RFLP分析:利用PCR扩增GnRHR和ESR基因特定区域,然后利用限制性核酸内切酶对PCR产物进行酶切,分析PCR-RFLP结果。
(3)繁殖性能参数测定:选取一定数量的母羊,测定其孕率、产子率、断奶指标等生殖性能参数。
(4)数据分析:统计分析PCR-RFLP结果及繁殖性能参数数据,得出基因频率、基因型及等位基因分布情况,并分析其与繁殖性能之间的关联。
6. 预期结果(1)成功分析山羊GnRHR和ESR基因多态性;(2)明确山羊GnRHR和ESR基因多态性与繁殖性能之间的关联;(3)丰富山羊繁殖相关基因的研究成果。
中间偃麦草全基因组的选择

中间偃麦草全基因组的选择郭鹏;曹晟【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2022(50)18【摘要】为了有效实现中间偃麦草全基因组的选择,选用GBLUP,贝叶斯方法中的BayesA、BayesB、BayesCπ,使用5倍交叉验证的方式进行中间偃麦草7种不同性状全基因组的选择研究。
结果显示,用4种方法估计7种性状育种值的最优准确度分别是0.673±0.056(自由脱粒率,BayesB)、0.654±0.154(穗产量,BayesB)、0.561±0.064(株高,BayesB)、0.434±0.104(落粒性,BayesB)、0.572±0.081(种子质量,BayesCπ)、0.231±0.067(每个花序小穗数,BayesCπ)、0.437±0.064(穗长,BayesA)。
贝叶斯方法的估计准确度普遍高于GLUP法的估计准确度,说明贝叶斯全基因组选择方法在中间偃麦草全基因组选择的准确度方面有较明显的优势,BayesB准确度的优势最明显。
此外,介绍了试验中不同性状全基因组估计的育种值,以便有助于中间偃麦草的选育工作。
【总页数】6页(P54-59)【作者】郭鹏;曹晟【作者单位】天津农学院计算机与信息工程学院【正文语种】中文【中图分类】S543.903【相关文献】1.偃麦草与小偃麦染色体组构成的细胞遗传学研究 V.硬粒小麦与中间偃麦草杂交及回交的细胞遗传学研究2.带有中间偃麦草抗白粉病基因的普通小麦—中间偃麦草单体附加系的培育3.中间偃麦草基因组特征及其在小麦遗传改良中的应用4.小麦与长穗偃麦草、中间偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究──Ⅲ.小麦和偃麦草基因重组的遗传基础浅析5.小麦与彭梯卡偃麦草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究──Ⅱ.来自小麦和彭梯卡(长穗)偃麦草及中间偃麦草杂种后代11个八倍体小偃麦的比较研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
家畜育种90%的名词解释

DNA标记:以两种或多种易于区别的形式存在的DNA序列,可在遗传图、物理图或整合图谱中用作位置标记。
DNA标记辅助育种:是借助(分子)遗传标记信息选择种用个体。
DNA指纹:可用来进行个人识别及亲权鉴定,同人体核DNA的酶切片段杂交,获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹,这种图纹极少有两个人完全相同,故称为"DNA指纹"。
闭锁群育种方法:利用长期不从群外引进种畜的群体继带选育方法。
标记辅助BLUP选择:是基于主基因-多基因混合模型下的线性模型的具体应用,是常规BLUP方法的扩展,亦称MAS和BLUP综合选择法标记辅助保种:就是利用与目标基因有紧密连锁的DNA 标记,对目标基因在保种过程中的分离和重组进行跟踪,通过有意识地选留而加以保护,使之不因遗传漂变而丢失。
标记辅助导出:将供体群中少数优良目的基因(QTL) 导出到受体群,MAS既可用于跟踪鉴别目的基因,又可加速受体基因组( 背景基因) 的恢复标记辅助导入:将供体群中少数优良目的基因(QTL) 导入到受体群,MAS既可用于跟踪鉴别目的基因,又可加速受体基因组( 背景基因) 的恢复标记辅助选择:是指与特定的数量性状相关的遗传标记为工具,以标记信息作为辅助信息,对该数量性状进行选择,以在育种中获得较大的遗传进展标记辅助预测:在动物育种过程中,借助标记信息对个体育种值作预测,一般结合最佳线性无偏预测(BLUP)方法进行。
不完全双列杂交:缺少部分杂交组合的双列杂交。
测定站测定:将所有待测个体集中在一个专门的性能测定站或某一特定的牧场,一定时间内测定。
测交:定义为测定杂合个体的基因型而进行的未知基因型杂合个体与有关隐性纯合个体之间的交配。
场内测定:直接在各个种猪场内进行性能测定,且不要求在统一的时间内进行。
超显性学说:假设等位基因间不存在显隐性关系,杂种生活力的提高来自杂合性本身,杂合越多,杂种优势越明显。
纯系:由遗传上均一的纯结合个体所组成的系统的总称。
巴什拜羊羔羊体重增长规律研究

巴什拜羊羔羊体重增长规律研究摘要:本文通过对巴什拜羊羔羊从出生到断奶间的体重增长规律进行研究,结果表明,公母羔羊平均出生体重并未有显著差异,而且到120日龄后,二者还是没有出现明显差异,说明巴什拜羊羔羊断奶前,羔羊性别差异对公母羔羊体重增长影响很小,只对幼龄期的体重产生重大影响。
巴什拜羊羔羊体重增长规律与也木勒白羊、阿勒泰羊有所差异,有着独特的遗传性,属于羔羊早熟型绵羊品种群。
关键词:巴什拜羊;羔羊;体重;增长规律引言:巴什拜羊是新疆塔城地区的优良品种,原产地是裕民县[1]。
这种羊是从哈萨克羊中选择优质的个体,并且经过当前自然环境影响下,经过长期选育后形成的肉用羊品种[2]。
巴什拜羊属于粗毛、脂臀类型的绵羊品种,具有环境适应性强、抗病力强、产肉量高、生长发育快等特点,尤其是4个月龄左右的羔羊屠宰率超过50%、体重36斤、净肉率45%等指标均达到国内标准水平,是我国地方优良的肉用羊品种[3]。
为掌握巴什拜羊羔羊从出生到断奶间的体重增长规律,从2022年3月至2022年7月,选择了部分巴什拜羊羔羊进行常态化体重跟踪测定,以此为巴什拜羊羔羊养殖提供参考。
一、材料和方法在一个养殖周期中,并未依靠人工进行饲料补给,全部巴什拜羊羔羊按照天然放牧方式,并且使用随机抽样选择了两个母羊群,从该羊群一个晚上出生的羔羊中采取完全抽样方法测定了60只羔羊(每个养群30只,公母羊羔各1/2),也对羊羔的出生体重测定和记录。
此外,按照选定羊羔的标记,每隔30天对羊羔体重进行测定,一直到4月龄为止[4]。
二、资料整理结果(一)巴什拜羊羔羊在不同生长阶段体重变化规律表1巴什拜羊羔羊在不同生长阶段体重累计、绝对、相对值(二)体重增长曲线图1巴什拜羊公母羔羊体重累计增长曲线图2巴什拜羊公母羔羊体重绝对增长速度曲线(三)巴什拜羊羔羊各个阶段平均体重占比表1巴什拜羊羔羊各个阶段平均体重占相应性别周岁羊标准体重的比率三、分析与讨论第一,通过对巴什拜羊公羔羊体重4.65kg与母羔羊体重4.32kg间的差异进行分析,发现二者出生体重的差异并不显著(T=0.0996<T0.05=1,P=0.25>0.05);截止120日龄后,对巴什拜羊公母羔羊体重进行测定,其中公羔羊35.4、母羔羊32.14,并且对二者差异进行分析,发现二者120日龄体重的差异并不显著(T=0.0863<T0.05=1,P=0.13>0.05)。
《阿尔巴斯白绒山羊不同种类成体干细胞对转基因克隆效率影响的研究》范文

《阿尔巴斯白绒山羊不同种类成体干细胞对转基因克隆效率影响的研究》篇一摘要:本研究旨在探讨阿尔巴斯白绒山羊不同种类成体干细胞对转基因克隆效率的影响。
通过分析不同种类成体干细胞的生物学特性及其在转基因过程中的作用机制,为提高阿尔巴斯白绒山羊的克隆效率和遗传改良提供理论依据。
一、引言阿尔巴斯白绒山羊作为重要的经济动物,其肉质和毛绒品质的改良一直是畜牧业研究的热点。
随着转基因技术的发展,利用成体干细胞进行克隆成为改良动物品种的重要手段。
然而,不同种类成体干细胞对转基因克隆效率的影响尚未明确。
因此,本研究的目的是深入探讨这一科学问题,以期为阿尔巴斯白绒山羊的遗传改良提供理论支持。
二、材料与方法1. 实验材料(1)实验动物:选择健康、同龄的阿尔巴斯白绒山羊作为实验对象。
(2)细胞来源:采集阿尔巴斯白绒山羊的不同种类成体干细胞。
(3)转基因技术:采用先进的基因编辑技术进行转基因操作。
2. 实验方法(1)细胞培养与鉴定:对采集的成体干细胞进行培养,并通过特定标记进行鉴定。
(2)转基因操作:将目标基因与不同种类的成体干细胞进行融合,观察其转基因效率。
(3)数据分析:对实验数据进行统计分析,探讨不同种类成体干细胞对转基因克隆效率的影响。
三、实验结果1. 成体干细胞的生物学特性本研究发现,阿尔巴斯白绒山羊的不同种类成体干细胞在形态、生长速度、分化能力等方面存在显著差异。
2. 转基因效率的比较通过比较不同种类成体干细胞的转基因效率,我们发现某类成体干细胞的转基因效率明显高于其他种类。
在转基因过程中,该类成体干细胞能够更好地与目标基因融合,提高克隆成功率。
3. 机制探讨通过对转基因过程的机制进行深入研究,我们发现某类成体干细胞的特定生物学特性使其在转基因过程中具有更高的活性,从而提高了克隆效率。
四、讨论本研究表明,阿尔巴斯白绒山羊不同种类成体干细胞的生物学特性和在转基因过程中的作用机制存在差异,这直接影响了转基因克隆效率。
《奶绵羊与蒙古羊全基因组选择信号和DNA甲基化差异研究》范文

《奶绵羊与蒙古羊全基因组选择信号和DNA甲基化差异研究》篇一一、引言随着现代生物技术的飞速发展,全基因组选择信号和DNA 甲基化差异研究在畜牧业中逐渐崭露头角。
奶绵羊与蒙古羊作为两种重要的家畜品种,其遗传特性和基因表达差异的研究对于提升其生产性能、改良品种以及保护遗传资源具有重要意义。
本文旨在探讨奶绵羊与蒙古羊全基因组选择信号及DNA甲基化差异的研究,以期为畜牧业的可持续发展提供科学依据。
二、研究背景及意义奶绵羊和蒙古羊分别具有独特的遗传特性和生产性能。
通过对这两种羊的全基因组选择信号进行研究,可以深入了解其遗传背景、基因变异及遗传多样性,为品种改良和遗传资源的保护提供理论依据。
此外,DNA甲基化作为基因表达的重要调控机制,其差异研究有助于揭示两种羊在生长发育、繁殖性能、抗病能力等方面的分子机制。
三、研究方法本研究采用全基因组关联分析(GWAS)和甲基化芯片技术,对奶绵羊与蒙古羊的基因组选择信号和DNA甲基化差异进行研究。
首先,收集两种羊的样本,提取基因组DNA并进行全基因组测序。
其次,利用GWAS技术分析全基因组选择信号,筛选出与两种羊生产性能相关的基因变异位点。
最后,利用甲基化芯片技术检测两种羊的DNA甲基化水平,分析其差异并探讨与基因表达的关系。
四、结果与分析1. 全基因组选择信号分析通过对奶绵羊与蒙古羊的全基因组测序数据进行分析,我们成功筛选出一系列与两种羊生产性能相关的基因变异位点。
这些位点在不同品种间的分布和频率存在显著差异,表明它们在两种羊的遗传背景和适应环境方面发挥了重要作用。
2. DNA甲基化差异研究利用甲基化芯片技术,我们检测了奶绵羊与蒙古羊的DNA 甲基化水平,并分析了其差异。
结果显示,两种羊在多个基因的甲基化水平上存在显著差异,这些差异可能与两种羊在生长发育、繁殖性能、抗病能力等方面的差异有关。
进一步分析表明,这些甲基化差异可能与基因表达的调控有关,从而影响两种羊的生产性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于GBLUP和Bayes方法实现山羊体重基因组选择王志英;洪磊;李宏伟;王瑞军;张燕军;苏蕊;刘志红;李金泉【摘要】为有效实现山羊基因组选择,提高选择准确性,根据前期对内蒙古绒山羊生产性能的遗传评估结果,以山羊的体重(h2=0.11)性状为例,结合NCBI已经公布的山羊基因组序列信息,设定群体传递过程和基因组参数,模拟获得个体表型和基因型数据,利用GBLUP和Bayes方法进行基因组育种值估计.结果表明,不同历史群体变化模式下,基因组选择对山羊体重基因组育种估计值准确性无显著影响(P>0.05).GBLUP法估计的准确性高于Bayes Lasso,准确性达0.40.在历史群体下降模式下,基因组选择准确性高于恒定模式.【期刊名称】《家畜生态学报》【年(卷),期】2019(040)007【总页数】5页(P22-26)【关键词】山羊;体重;GBLUP和Bayes方法;基因组选择准确性【作者】王志英;洪磊;李宏伟;王瑞军;张燕军;苏蕊;刘志红;李金泉【作者单位】内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室,内蒙古呼和浩特010018【正文语种】中文【中图分类】S811.5随着人们对高营养价值羊肉的需求量增加,山羊肉用性状改良的重要性日益突显[1-4]。
基因组选择法育种具有世代间隔短、选择准确性高等优势。
近年来,随着高通量测序广泛普及,基因分型的成本逐年下降,使得基因组选择育种的优势日趋明显,所以对基因组选择影响因素以及如何有效实现基因组选择的研究显得十分必要[5-6]。
其中模拟就是一个非常有效的手段,使用模拟手段可以通过利用仿真数据进行遗传评估获得基因组选择的最佳条件,为后续实现我国山羊种畜场的基因组选择育种提供理论基础[7-9]。
大多数物种,例如牛、猪、鸡等均是先通过模拟获得一定的研究基础,再进一步采用真实数据进行遗传评估,实现基因组选择[10-14],最终达到遗传改良的目的。
参考先前的研究[15-17],本研究以绒肉兼用山羊的体重性状为例,首次通过设定合理的参数进行个体表型和基因型数据的模拟,确定基因组选择方法对山羊基因组育种值估计准确性的影响,为下一步利用真实数据进行山羊基因组选择的遗传评估提供借鉴。
1 材料与方法1.1 数据模拟根据前期对内蒙古阿尔巴斯绒山羊的遗传评估结果,结合NCBI公布的山羊基因组信息 (https:///genome/?term=goats),本研究选择绒肉兼用山羊的体重(h2=0.11)性状,通过设定合理的参数,用QMSim软件进行数据的模拟,生成山羊个体的表型和基因型模拟数据。
本研究依据QMSim软件参数文件设置的特点和基因组选择数据模拟的需要,将数据模拟过程分为三个步骤:(1)建立连锁不平衡(LD)的初始群体,确保群体达到重组-突变-漂移平衡。
一些研究表明,LD的大小与有效群体含量有一定的关系[18-19]。
参考绵羊和牛的研究,设定历史群体变化模式为恒定和递减[20-21]。
(2)当SNP与影响关键性状的QTLs形成连锁不平衡之后,根据育种值大小,从历史群体的最后一个世代中选择获得基础群,然后设定参数继续模拟,扩增基础群数量。
(3)扩增的基础群不断繁育,进一步通过设定参数产生后代,形成基本的群体结构。
具体参数设置见表1。
由NCBI(https:///genome/)公布的山羊全基因组信息可知,山羊的染色体含有30对,包括29对常染色体,1对性染色体,全基因组大小约为2,922 Mb。
根据前期的研究结果,本研究利用45K标记密度的芯片模拟产生个体基因型数据,标记位点均匀分布在染色体上,每个标记基因座有两个等位基因。
由于数量性状受“微效多基因”的控制,而真正显著影响性状的QTLs相对较少,同样前期的研究结果证实当QTL为150时,效果最好。
因此,本研究设定QTL数目为150个,位置服从均匀分布,效应服从伽玛分布,尺度参数为0.04。
遗传信息在传递过程中,均会发生突变。
参考近期哺乳动物报道,设定突变率(u),μ=2.5×10-9。
根据在荷斯坦和娟珊牛的重组数统计,以及交互干扰(υ)的估计结果,设定每摩尔(M)染色体长度的重组数近乎为1个,交互干扰程度约υ=5 ,具体的参数设置见表2。
表1 模拟过程的参数设置Table 1 Parameters of the simulation process模拟参数Simulation parameters 历史群体APopulation A历史群体BPopulation B 初始有效群体含量100020000历史群体的形成世代数1000010000Historical generations前10000个世代的公母比例1∶11∶1第10000世代的有效群体数10001000第10000世代到第10100世代群体个体数(公畜)3000(200)3000(200)祖先父本的数量200200基础群体的扩增祖先母本的数量28002800Expanded generations模拟世代数1010后代数/母畜55基础群中父本祖先的数量200200基础群中母本祖先的数量20002000后代的数量1010后代群体的形成后代数/母畜11Recent generations公、母羔出生比例/%5050交配方式RandomRandom公畜淘汰率/%7070母畜淘汰率/%1010选择方法EBVEBV表2 基因组模拟参数设置Table 2 Parameter of simulated genome section序号Notes参数Parameters设定值Set-values1染色体数目292全基因组长度2922cM3标记数目45K4标记分布均匀分布5QTL数目1506QTL分布Random7QTL的最小等位基因频率0.018标记的加性效应0.019QTL的加性效应均匀分布10缺失标记的比例伽玛分布(shape=0.40)11基因分型错误率0.0112突变率2.5∗10-913交互干扰5.01.2 参考群体和验证群体的确定根据前期的研究,当群体规模为1500时,可以有效实现山羊体重的基因组选择。
本研究采用10倍交叉验证的方法,用于参考群体和验证群体的确定。
即将该1500个个体按照每代一组的方式平均分成10组,每个组的数据分别做一次验证群,其余的9个组作为参考群,反复循环10次,由此构成10组平行的参考群和验证群,每组中参考群体规模为1350,验证群体规模为150。
对于每一组群体,进行个体进行基因组育种值的估计。
1.3 基因组育种值的估计本研究调用R语言中的BGLR包对模拟产生的数据进行分析,针对不同历史群体变化模式下产生的模拟数据,利用GBLUP和 Bayesian LASSO方法,进行基因组育种值的估计[22]。
1.3.1 基因组最佳线性无偏预测(GBLUP) 该方法是由VanRaden等[23]提出,GBLUP方法估计个体基因组育种值的统计模型如下:y=Xb+Zg+e式中:y表示表型向量;X表示固定效应系数关联矩阵;b表示固定效应;Z表示随机加性遗传效应的关联矩阵;g表示随机加性遗传效应,即个体基因组育种值;e表示残差效应。
其混合模型方程组为:式中:阵是基因组关系矩阵。
G阵的计算模型如下:式中:m表示标记数目;M表示个体基因型信息矩阵。
分别用0,1,2在矩阵M 中指代三种基因型AA,AB和BB。
pi表示第i位点的最小等位基因频率。
P矩阵的第i个元素为2(pi-0.5)。
1.3.2 Bayesian LASSO 前面的GBLUP 模型,假设每个座位所解释的方差是相等的,该假设的优点是只需要估计一个方差即可。
实际情况并非如此,不同效应有不同的方差结构。
另外,GBLUP不允许有中等或较大的QTL效应。
如果这种效应存在,就会使得估计准确性下降。
因此,Meuwissen[24] 年提出了Bayesian方法,Bayes Lasso假设标记效应服从另一种分布-拉普拉斯分布[25],所以标记效应的后验分布也随之改变。
1.4 基因组育种值估计准确性的评价在参考群中,通过该模型计算出个体的基因组育种值,即ajk的值,并将其作为验证群的估计育种值代入上述模型中,计算得出验证群体估计表型值,验证群的真实表型值通过模拟得出。
使用基因组选择的估计表型值与真实表型值之间的皮尔逊相关系数来评价基因组选择的准确性。
计算公式为:式中:表示估计表型值和真实表型值(p)的协方差,为估计表型值的标准差,σp为真实表型值的标准差。
r为估计表型值和真实表型值的相关系数,值越大,准确度越高。
本研究通过SAS 9.2中的单因素方差分析,分析确定不同历史群体变化模式下,育种值估计方法对山羊体重性状基因组选择准确性的影响[26]。
2 结果与分析根据本课题组前期的研究结果,发现QTL数目为150,标记密度为45K,群体规模为1500时,既可以获得最佳的基因组选择效果又能节约成本。
在此情况下,参考别人的研究,设定恒定和下降两种历史群体变化模式,利用GBLUP和Bayes LASSO(BL)两种方法对山羊体重性状进行基因组育种值估计,结果见表3。
由此可见,不同历史群体变化模式下,GBLUP法估计获得的基因组育种值估计准确性要高于Bayes Lasso法。
表3 不同历史群体变化模式下GBLUP和BL方法估计基因组育种值估计准确性的结果Table 3 The estimated accuracy of genomic breeding values by using GBLUP and BL methods under differenthistorical population patterns变化模式Change mode恒定CONSTANT平均数MEAN标准差SD变异系数CV下降DECREASE平均数MEAN标准差SD变异系数CVBL0.35160.07250.20610.38300.11640.3038GBLUP0.37250.06740.18080.3 9770.11740.2953另外,使用同一种方法进行基因组育种值的估计发现,历史群体下降模式下准确性要稍高于恒定模式。