impact of imputation, reference population structure, and single nucleotide polymorphism panel density on accuracy of genomic evaluation in purebred and crossbred populations

The objective of this study was to compare the accuracy of genomic breeding values prediction with different marker densities before and after the imputation in the simulated purebred and crossbred populations based on different scenarios of reference population and methods of marker effects estimation. the simulated populations included two purebred populations (lines a and b) and two crossbred populations (cross and backcross). three different scenarios on selection of animals in the reference set including: (1) a high relationship with validation population, (2) random, and (3) high inbreeding rate, were evaluated for imputation of validation population with the densities of 5 and 50k to 777k single marker polymorphism. then, the accuracy of breeding values estimation in the validation population before and after the imputation was calculated by ablup, gblup, and ssgblup methods in two heritability levels of 0.25 and 0.5. the results showed that the highest accuracy of breeding values prediction in the purebred populations was obtained by gblup method and in the scenario of related reference population with validation set. however, in the crossbred population for the trait with low heritability (h^2= 0.25), the highest accuracy of breeding values prediction in the weighting mechanism was equal to (𝝀=0.2). also, results showed that in the scenario of related reference population selection when 50k panel was used for genotype imputation to 777k snps, the prediction accuracy of genomic breeding values increased. but, in most scenarios of random and inbred reference set selection, there was no significant difference in the accuracy of genomic breeding values prediction between 5k and 50k snps after genotype imputation to 777k.

تاثیر استنباط ژنوتیپی، ساختار جمعیت مرجع و تراکم پنل SNP بر صحت ارزیابی ژنومی در جمعیت‌های خالص و آمیخته

هدف از این تحقیق، مقایسه صحت پیش بینی ارزش های اصلاحی ژنومیکی با تراکم های مختلف نشانگری قبل و بعد از ایمپیوت در جمعیت های شبیه سازی شده خالص و آمیخته بر اساس سناریوهای مختلف انتخاب جمعیت مرجع و روش های مختلف برآورد آثار نشانگری بود. جمعیت های شبیه سازی شده شامل دو جمعیت خالص (لاین A و B) و دو جمعیت آمیخته (کراس و بک کراس) بودند. سه سناریو مختلف در ارتباط با نحوه انتخاب دام ها در جمعیت مرجع شامل: 1رابطه خویشاوندی بالا با جمعیت تأیید 2تصادفی 3همخونی بالا، برای ایمپیوت حیوانات جمعیت تأیید با تراکم های K5 و K50 به تراکممارکری K777 ارزیابی شدند. سپس صحت برآورد ارزش های اصلاحی در افراد جمعیت تأیید، قبل و بعد از امپیوت با روش های ABLUP، GBLUP و SSGBLUP در دو سطح وراثت پذیری 25/0 و 5/0 محاسبه گردید. نتایج نشان داد که حداکثر صحت پیش بینی ارزش های اصلاحی در جمعیت های خالص با روش GBLUP و در سناریو انتخاب جمعیت مرجع خویشاوند با حیوانات جمعیت ایمپیوت (تأیید) بود. همچنین نتایج نشان دادند در سناریو انتخاب جمعیت مرجع خویشاوند در زمان استفاده از پنل K50 برای استنباط ژنوتیپی به تراکم K777 صحت پیش بینی ارزش های اصلاحی ژنومی افزایش یافت، ولی در اکثر سناریوهای انتخاب جمعیت مرجع همخون و تصادفی تفاوت معنی داری در صحت پیش بینی ارز ش های اصلاحی ژنومی بین تراکم های K5 و K50 بعد از استنباط ژنوتیپی به K777 وجود نداشت.