inbreeding and genetic gain in the presence of random mating and mate allocation using genomic-pedigree relationships in chickens: a simulation study

In this simulation study, mate allocation (ma) strategy using combined genomicpedigree information was compared with random mating (rm) aiming at controlling the level of inbreeding ( delta;f) with minimum impacts on the amounts of genetic gain ( delta;g) in poultry breeding programs. five equally sized subpopulations of chickens (p1 to p5) were simulated. a genome encompassing five chromosomes involving 15,000 biallelic markers was defined for each bird. potentially, 500 qtl impacted a trait, which had a heritability of 0.1. only pedigree information was assumed to be available in p1 while the percent of genotyped birds were 10% in p2, 20% in p3, and 50% in p4 and p5. estimated breeding values (ebvs) were computed using the traditional approach (pblup) and the single step method (ssgblup). in p5, early predictions were applied to estimate gebvs. comparisons were made based on the reductions in delta;f and changes in delta g between two mating scenarios and two evaluation methods within and across subpopulations, respectively. after seven generations, ma resulted in 20 to 30% less delta;f within subpopulations compared with rm with negligible impacts on delta;g. furthermore, in both mating scenarios, ssgblup brought about 11 to 61% less delta;f compared to pblup across subpopulations. results indicated that the benefits of using combined genomic pedigree relationships could be more than improving the accuracy of ebvs through the ssgblup as they can also be used in mating designs to restrict delta f with a minimum impact on delta;g. also, this study verified that ssgblup could bring about lower delta f compared with pblup.

وضعیت همخونی و پیشرفت ژنتیکی در آمیزش‌های تصادفی و برنامه‌ریزی شده با استفاده از روابط خویشاوندی ترکیبی شجره‌ای-ژنومی در طیور

در این شبیه سازی، استراتژی تخصیص جفت ها (MA) با استفاده از اطلاعات ترکیب شده ژنومیشجره ای با آمیزش تصادفی (RM) با هدف کنترل همخونی ( Delta;F) و کمترین تاثیر بر پیشرفت ژنتیکی ( Delta;G) در برنامه های اصلاحی طیور مورد مقایسه قرار گرفت. پنج زیرجمعیت (P1 to P5) با اندازه موثر یکسان شبیه سازی شد. به هر پرنده، ژنومی متشکل از پنج کروموزوم حاوی 15000 نشانگر دو آللی اختصاص یافت. در مجموع، 500 جایگاه بر صفتی کمی با وراثت پذیری 1/0 موثر بودند. فرض شد در P1 تنها اطلاعات شجره در دسترس است در حالیکه درصد پرندگان ژنوتیپ شده به ترتیب 10% در P2، 20% در P3، و 50% در P4 و P5 بودند. ارزش های اصلاحی حیوانات با استفاده از روش سنتی (PBLUP) و روش ژنومی تک مرحله ای (SSGBLUP) تخمین زده شد. در P5، ارزش های اصلاحی بکمک پیش بینی های ژنومی در سنین اولیه برآورد شد. مقایسه ها بر مبنای میزان کاهش در سطوح Delta;F و تغییرات در مقادیر Delta;G بین دو سناریوی آمیزشی درون جمعیت ها و دو روش ارزیابی مابین جمعیت ها صورت گرفت. پس از هفت نسل، MA سبب کاهش مقادیر Delta;F از 20% تا 30% درون جمعیت ها بدون تاثیر عمده بر مقادیر Delta;G در مقایسه با RM گردید. همچنین در هر دو استراتژی آمیزشی، SSGBLUP سبب کاهش همخونی از 11% تا 61% در مقایسه با PBLUP در تمامی جمعیت ها گردید. نتایج نشان می دهند که مزایای کلی بکارگیری اطلاعات خویشاوندی ترکیبی ژنومیشجره ای در برنامه های اصلاحی می تواند بیش از افزایش صحت در برآورد ارزش های اصلاحی باشد، به نحوی که استفاده از این اطلاعات در طرح های آمیزشی منجر به کنترل موثرتر Delta;F به همراه حداقل تاثیر بر مقادیر Delta;G خواهد شد. همچنین، این پژوهش نشان داد که بکارگیری روش SSGBLUP می تواند سبب کنترل موثرتر Delta;F در مقایسه با PBLUP در جمعیت های اصلاحی گردد.