全基因组选择在绵羊育种中的运用

2019-03-24 08:43梁永厚王贵包阿东梅步俊
中国动物保健 2019年12期
关键词:表型方差基因组

梁永厚,王贵,包阿东,梅步俊

(河套学院农学系内蒙古巴彦淖尔 015000)

畜禽育种可通过估算形式达到预测后代性状效果,满足育种实际需求,EBV(估算育种值)可准确提升育种工作效果,因为高通量测序技术和生物信息学的发展,可借助各种基因组手段达到畜禽育种标准。现在,已经检测出一批显著特征的基因组,辅助标记可借助QTL(数量性状基因座)育种,提升育种效果。现在发现的QTL 不足百分之二十,且MAS(标记辅助选择)无法合理完成育种工作,存在限制性。所以提出基因组选择方法进行遗传标记育种工作,和传统方案对比,准确度更高,可实现早期育种,减少时代间隔,并加速遗传。GS(基因组选择)已经成为现在动植物育种主要工作,可在奶牛和其他畜禽身上进行,做好优良选种工作。

1 基因组原则原理

虽然已证实了存在主效基因,仍需对性状功能异基因的位置进行SNP(单核苷酸的多态性)标记,通过标记后发现基因和畜禽形状之间存在一定关系,还需做好LD(起始位点之间连锁不平衡)标记工作。并因为SNP 主效基因上存在1 个及多个LD,多个SNP可对一个基因效应进行解释s 多态性和表型进行估算。对影响数量形状中的QLT 和芯片上的SNPs 中多个LD 分析,借助全基因组完成QTL 和SNP 位点连锁检测工作,通过参考群表型对效应估算,然后依据选群育种形式完成估计,得到基因育种值。此方法对目标形状存在的QTL 具有一定影响,可减少传统MAS 标记存在遗传方差问题,提升育种工作准确性,可促进育种工作发展,借助SNP 分型和SNP 效应得出种值公式:

其中,mi是i 位置上标记基因型,而qi则是i 位置标记估计效应值,p 是标记总数量,借助模拟实验验证标记育种值的准确性,牛全基因组序列信息显示了GS 在奶牛育种中具有一定效果,可减少经济成本。且GS 技术在猪、羊等畜禽中也可使用[1]。

2 间接法进行育种

间接法是建立参考群,借助参考群体表型和全基因组分型信息,对全基因组中所有SNP 形状表示效应值估算。然后对选择群体分型,借助参考群中标记效应,累加计算,间接法通常使用岭回归最佳线性无偏预测法和贝叶斯法计算,既定所有标记都是存在效应的,且方差相同,也有人假定效应存在标记,方差符合逆卡方分布,将效应方差π 假定为0,以(1-π )概率服从卡方分布,做好效应压缩预算,通过条件期望计算可以得到期望迭代算法,在借助随机搜索形式对π 选择,做好标记,得到真实求解方法,且标记效应可建设为两个主要方差,成为一个正态分布混合分布方程,对方差参数和π 进行模型求解工作,主要步骤如下:

还要针对成分进行分析,最小乘回归和半参数法等形式完成计算。

3 直接法进行育种

直接可以借助SNPs 成立个体关系矩阵,将其引入混合模型组中,获取个体基因组育种值,主要是对标记的个体关系矩阵中的G 基因组进行无偏差估算,将系谱矩阵A 和G 组合成H 矩阵一步法,给予不同标记关系矩阵进行TABLIP计算,可做好绵羊育种中全基因组选择工作,提升育种效果[2]。

4 参开群规模和结构

对标记进行估算,需对表型和基因对比,防止出现数据误差,在概论率中,实验增多,那么频率则会接近概率。所以检查误差可记录更多个体信息内容,参考数量多那么标记就准确。通过模拟实验可得到真实结论,遗传力是0.3 性状在育种计算期间,真实数值大于两千时准确性更高,性状遗传低下,样本需要的越多,那么遗传力为0.1 的性住桩则可以和群体数量保证精准度。混合性别模型构建期间,需考虑性染色体上存在的LD,结合性别对GEBV 估算,所以为增强数据真实性,还要考虑群体结构,提供足够大参考群体和目标性状。

5 结束语

总而言之,GS 技术对畜禽育种做出的贡献非常大,但在实际研究中仍存在一定问题,所以在全基因选择使用中,需做好主效基因和QTL 检测工作,借助各种表型信息完成群体选择工作,可有效扑捉基因中变异信息,对于低遗传力则无法度量形状提升效果。因此可结合SNPs 效应预算形式对群体中GEBV 计算,不适合个体发展,时间长则需针对实际情况进行精准计算。

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