تاثیر هم زمان انتخاب ژنومی و ارتقاء آلل ها به وسیله ویرایش ژنومی بر بهبود صفات کمی در برنامه های اصلاح نژاد گاو شیری

مقدمه: مطالعه حاضر به منظور مقایسه انتخاب ژنومی با اثرات ارتقاء آللی با ویرایش ژنوم بر واریانس افزایشی، پاسخ به انتخاب و ضریب هم خونی انجام گرفت. مواد و روش ها: بدین منظور یک جمعیت گاو شیری در طی 10 نسل با اندازه موثر 100 فرد در جمعیت پایه شبیه سازی شدند. ساختار ژنومی شامل 3 کروموزوم با طول 100 سانتی مورگان فرض شد که بر روی هر کدام 1000 نشانگر 2 آللی با فراوانی 0.5 و 50 qtl به صورت تصادفی، دو آللی و با فراوانی برابر جانمایی شدند. اثرات نشانگری و مولفه های واریانس با روش بیزلاسو و مدل افزایشی برآورد شدند. سپس ارتقاء اللی بر روی 5 و 10 گاو نر انجام گرفت. در اولین مرحله 1 و سپس 20، 25 و 50 qtn ارتقاء داده شدند. برای برآورد اثرات افزایشی نشانگرها و مولفه های واریانس از پکیج bglr در نرم افزار r استفاده شد. در مرحله بعد میانگین ضریب هم خونی برای gs+page و gs تنها از نرم افزار plink استفاده شد. نتایج: اثر ارتقاء آللی باعث افزایش واریانس افزایشی شد. با افزایش qtne به میزان یک نسل، واریانس افزایشی نسبت به انتخاب ژنومی به میزان 0.139 افزایش یافت. پاسخ به انتخاب تجمعی در حالت gs+page زمانی که در سناریوی 5 گاو نر و در وضعیت 1، 20، 25 و 50 qtne به ترتیب 0.07، 0.17، 0.29 و 0.31 افزایش یافت. با افزایش تعداد qtne میزان ضریب هم خونی نیز کمی افزایش یافت، ولی تفاوت معنی داری نداشت.نتیجه گیری و بحث: ویرایش ژنوم موجب بهبود واریانس ژنتیکی جمعیت بدون افزایش هم خونی در می باشد.

simultaneous effect of genomic selection and upgrade of alleles by genomicediting on quantitative traits improvement in dairy breeding programs

introduction: the present study aimed to compare the effect of upgrade of alleles by genomeediting was investigated on genomic variance, response to selection and coefficient ofinbreeding.materials & methods: for this study, a population of dairy cattle was simulated based on overten generations with an effective size of 100 individuals in the base population. the genomicstructure was assumed consisting of 3 chromosomes with a length of 100 cm and on eachchromosome were located 1000 markers 2 allelic markers with a frequency of 0.5 and fiftyqtl double alleles, in random with equal frequency. marker effects and variance componentswere estimated using bayes lasso method and additive model. then, upgrade of alleles wasperformed on 5 and 10 bulls. in the first stage 1, then 20, 25 and 50 qtn was upgraded bygenome editing. the bglr package in r software was used to estimate the additive effectsand variance component. in the next step, the mean inbreeding coefficient for gs+page wascalculated and compared with the gs by plink software.results: the effect of upgrade alleles by genome editing was increased additive variance. with1 qtne was upgraded and inherited by next generation, additive variance relative to genomeselection increased by 0.139. the response to cumulative selection in gs+page model in 5bulls and 1, 20, 25 and 50 qtne, increased by 0.07, 0.17, 0.29 and 0.31, respectively. withincreasing the number of qtne, the inbreeding coefficient also increased slightly, but therewas no significant.conclusion: genome editing improves the genetic variance of the population withoutincreasing inbreeding.