computer simulation
در نشریات گروه علوم دام-
زمینه مطالعاتی
یکی از عوامل موثر بر صحت پیش بینی ارزش اصلاحی با استفاده از روش های سنتی وجود اطلاعات کامل شجره پدری است.
هدفاین مطالعه با هدف بررسی اثر نقص شجره پدر بر برآورد مولفه های (کو)واریانس، پارامترهای ژنتیکی و صحت انتخاب، یک جمعیت با دو صفت وزن شیرگیری با وراثت پذیری 15/0 و سرعت رشد روزانه با وراثت پذیری 30/0 و همبستگی های فنوتیپی، ژنتیکی و محیطی 5/0 شبیه سازی شد.
روش کاربدین منظور کلیه اطلاعات شجره و عملکرد حاصل از 10 سال انتخاب و آمیزش در فایل ذخیره شد. در هر فایل شماره پدرها با دو روش تصادفی و متوالی و با نسبت های 0 تا100% از شجره حذف شد. فایل های حاصل با مدل حیوانی دو صفتی تجزیه و تحلیل شدند.
نتایجدر حالت حذف تصادفی و متوالی شجره پدر، واریانس فنوتیپی صفت وزن شیرگیری در سطوح مختلف نقصان شجره پدر تقریبا ثابت بود. واریانس ژنتیکی افزایشی کاهش یافته و تغییرات واریانس محیطی در جهت مخالف واریانس ژنتیکی افزایشی بود. در روش حذف تصادفی کاهش وراثت پذیری معنی دار بود. در روش حذف متوالی، فقط برای درصدهای حذف 50 تا 90 کاهش این دو پارامتر معنی دار بود. با افزایش میزان حذف تصادفی و متوالی شجره پدر از 0 تا 100 درصد، صحت انتخاب برای صفات وزن شیرگیری و افزایش وزن روزانه به ترتیب به از 767/0 به 493/0 و از 933/0 به 614/0 تقلیل یافت. مقدار همبستگی ژنتیکی بین دو صفت با افزایش میزان نقصان شجره پدردر روش حذف تصادفی کاهش معنی دار نشان داد. اما در روش حذف متوالی فقط برای درصد حذف 60 و 80 معنی دار (05/0P<) بود.
نتیجه گیری کلیبطورکلی با افزایش میزان اطلاعات گمشده پدری مقادیر پارامترهای ژنتیکی دو صفت کاهش یافت.
کلید واژگان: پارامترهای ژنتیکی، شبیه سازی رایانه ای، شجره پدری گمشدهIntroductionAccording to the FAO in 2017, Iran, with 40 milion head of sheep and 291200 ton sheep meat, is the eighth country in the world of sheep production(http://www.fao.org/faostat/en/#data). One of the most important factors influencing accuracy of the estimated breeding value is complete sire pedigree information. Registration of father's number in sheep flocks of Iran is a big problem, through not having any program for the control of matting program and artificial insemination. Therefore, the information of sire pedigree is not complete in sheep flocks. Incomplete pedigree causes incorrect relationship matrix and reduces accuracy of the selection and estimation of the genetic parameters of the traits and increases errors in the estimates(Clement et al., 2001). So, the existence of false and missing father’s information reduces genetic gain that this decrease in traits with low heritability have steeper slope. Imperfect sires pedigree data increase standard deviation between different repetitions of estimating variance components and cause bias estimation of genetic and phenotypic parameters(Sanders et al., 2006). Therefore, increase of unknown father's will be decreased direct and maternal heritability and breeding value, but the phenotypic variance will not be affected(Senneke et al., 2004).The estimation of heritability in complete and unbiased pedigree is similar to its actual value. But, random excluding of 50% of father’s ID led to bias estimation of heritability. If 50% of parent’s ID removed from pedigree, the estiomation of heritability will be incorrect(Cantet et al.,2000). Generally, incomplete pedigree increases the standard error of estimations(Dong et al., 1988). Comparing random and consecutive exclusion pedigree methods (consecutive From zero to the last generation) for a trait with heritability of 0.15 showed random exclusion method leaded to a slight reduction in genetic variation, which consequently declined estimation of heritability. But for other trait with heritability of 0.30 different estimation of variance components leaded to significant decrease in estimation of heritability. In the consecutive exclusion method, the reduction of heritability was not significant with an increase missing in pedigree of sires(Abbasi et al., 2011). Our objective in this study was investigation of influence of incomplete sire's pedigree on estimation of (co) variance components, genetic parameters and accuracy.
Material and methodsIn this study we simulated a population with weaning weight (WW) and average daily gain(ADG) records. Heritability for weaning weight (WW) and average daily gain(ADG) were 0.15 and 0.30 respectively and genetic, environmental and phenotypic correlation for two traits were 0.5. Average of weaning weight was 22.29 kg, genetic variance was 1.7525, environmental variance was 9.759, phenotypic variance was 11.5, and heritability was 0.15. The average amount of genetic variance, environmental variance, and phenotypic variance for daily weight gain were 190 g, 1078.2 , 2515.8, 3594, respectively and heritability was 0.3. The pedigree file and performance data were included of animal ID, father and mother ID, phenotypic variance, breeding value, and environmental effects for two traits. Visual Basic 6 program was used for simulation. Mating was random in both populations and the maximum maintenance age of sire and dam was 3 and 6 years, respectively. The ratio of female to male was15:1. In the generated data file, the sire numbers were eliminated asrandom and sequential with proportions 0 to 100 perecnt.The resulted data file were analyzed based on two traits animal model. The accuracy of selection calculated from correlation between actual and predicted breeding values.
Results and discussioThe simulation of data file consist of 20625 head of sheep and base population was 2075 head in this study. Data file included animal ID, sire ID, dam ID, phenotypic value for weaning weight and daily weight gain. Random 10% deletion of father’s ID increaed unknown fathers from 2750 to 4490 ,while unknown fathers for random 80% deletion was equal to 16973. In random and consecutive deletion method, phenotypic variances for two traits were slightly constant. The variance of daily weight gain for random deletion in diferent levels was stable. But the genetic variances were decreased and the environmental variances were slightly increased. The heritabilities of two traits were significantly (P<0.05) reduced in random deletion method. These results were almost contrary to the results of the randomization method in analysis of a trait with heritability of 0.15, in which the reduction of heritability was not significant(Abbasi et al., 2011). Standard error of heritability in final removal percentage with increase in defect of father's ID slightly increased. In randomization method, variation of variance components led to decrease estimated heritability in 0-80% exclusion of father's ID. In exclusion of father's ID estimated heritability slightly increased by 90 and 100 percent, which were significant compared with base population (P<0.05). The reduction of genetic variances and heritabilities with increasing in deletion proportion of sire pedigree were only significant(P<0.05) for 50 to 90 percent of sire pedigree sequential deletion. The accuracy of selection were reduced from 0.767 to 0.493 and 0.933 to 0.614 for WW and ADG, respectively. Genetic correlations were reduced with increasing in missing proportion of sire number in random deletion method. But in sequential deletion method, the reductions of genetic correlations were only significant for the proportions of 60 and 80 percent in deletion of sire ID.
ConclusionIncomplete pedigree generates incorrect relationship matrix and bias in the estimation of variance components, genetic parameters of traits and the accuracy of selection. so that , the percentage of father's ID deletion had a slight influence on phenotypic variance, phenotypic, and environmental correlation. The effect of random deletion of father’s ID on pedigree information had more influence than consecutive deletion method; then, this effect depends on the actual heritability, kind of traits, and the structure of simulated data. Generally, genetic variances, heritabilities, the accuracy of selection and genetic correlation between two traits were reduced with inceasing the proportional deletion of sire number. The reduction of accuracy associated with genetic progress of traits; then, it is necessary to develop artificial insemination and others control mating method in order to record father's ID.
Keywords: Computer simulation, Genetic parameters, Missed sire pedigree -
زمینه مطالعاتی: مدل سازی برنامه های اصلاح نژادی برای پیش بینی و مقایسه نتایج، قبل از اینکه یک راهبرد در عمل اجرا شود، مفید می باشد.هدفبه منظور مقایسه روند تغییرات ژنتیکی صفات رشد و هم خونی گوسفند زندی با شرایط واقعی، برنامه شبیه سازی تحلیل ژنتیکی طراحی شد.روش کاربرای شبیه سازی از نرم افزار R نسخه 0/13/2 استفاده شد. از پارامتر های مدیریتی و میانگین صفات گله های مورد پرورش در روش روستایی گوسفند نژاد زندی به عنوان ورودی های مدل و از ضرایب اقتصادی همان نژاد در ارزیابی ژنتیکی در معادلات شاخص انتخاب استفاده شد.نتایجنتایج حاصل ازپانزده سال انتخاب به روش شبیه سازی نشان داد که در روش پرورش روستایی گوسفند زندی، پیشرفت ژنتیکی برای صفات مورد مطالعه مثبت می باشد. میزان پیشرفت ژنتیکی تجمعی پس از پانزده سال برای صفات وزن تولد، وزن شیرگیری، وزن زنده در شش ماهگی و وزن زنده در نه ماهگی به ترتیب 4/504 گرم، 008/3 کیلو گرم، 433/4 کیلوگرم و 509/5 کیلوگرم محاسبه شد. روند ژنتیکی صفات وزن تولد، شیرگیری، شش ماهگی و نه ماهگی درروش پرورش روستایی گوسفند زندی به ترتیب 0007/0± 08/34، 0057/0± 12/218، 0086/0± 03/326 و0097/0± 20/395 گرم در سال و معنی دار (01/0>P) برآورد شد. میانگین ضریب هم خونی پس از پانزده سال 411/1 درصد و ارزش ژنوتیپی کل پس از پانزده سال انتخاب براساس شاخص چند صفتی7 /249883 ریال برآورد شد.
نتیجه گیری نهایی: نتایج شبیه سازی ژنتیکی نشان داد با تعریف اهداف اصلاحی و ارزیابی صفات با مدل های مناسب و شدت انتخاب مناسب می توان انتظارداشت که در اثر پیشرفت ژنتیکی، میانگین عملکرد در نژاد های ایرانی بیشتر از گزارش های فعلی منتشر شده باشد.کلید واژگان: روند ژنتیکی، شبیه سازی کامپیوتری، گوسفند زندیBackgroundModeling of breeding programs is useful to predict and compare the results before a strategy is implemented.ObjectivesIn order to compare of the genetic trend of growth traits and inbreeding in Zandi sheep with real condition, a simulation program was designed.MethodsTo design the simulating program, the R software of 2.13.0 version was used. Management parameters and average of traits in rural sheep production system for Zandi breed were used as input of the model. Economic values estimated for Zandi breed were used in selection index equations.ResultsThe results of a 15-year selection by the simulation method indicated that in the Zandi rural sheep production system, genetic improvement was positive for the traits under study. The accumulative genetic gain after 15 years for BW0, BW3, BW6 and BW9 were estimated to be 0.504, 3.008, 4.433 and 5.509 Kg respectively. The genetic trend of BW0, BW3, BW6 and BW9 were estimated to be 34.08 ±0.0007, 218.12±0.0057, 326.03 ±0.0086 and 395.20 ±0.0097 g per year respectively. The inbreeding coefficient average after 15 years was 1.411% and the aggregate genotype after 15 years of selection based on multi-traits index was 249883.7 Rls.ConclusionsThe genetic simulation results showed that with genetic evaluation by the convenient methods and selection intensity, it can be expected that the performance average due to genetic improvement in Iranian breeds is more changed compared with the current report is published.Keywords: Computer simulation, Genetic trend, Zandi sheep -
به منظور بررسی اثر نقص شجره پدر بر پیشرفت و روند ژنتیکی یک صفت کمی در جمعیت با وراثت پذیری 15/0 و 3/0 شبیه سازی شدند. برای هر جمعیت اطلاعات حاصل از 10 سال انتخاب و آمیزش در فایل های جداگانه ذخیره شد. در هر فایل شماره پدرها به میزان ده درصد (از صفر تا صد درصد) با دو روش تصادفی و متوالی از فایل شجره حذف شده و فایل های داده مختلف با مدل حیوان تجزیه شدند. روند ژنتیکی در هر دو روش و در هر دو جمعیت با افزایش درصد حذف پدرها بطور معنی دار کاهش یافت. در جمعیت 1، میزان کاهش روند ژنتیکی برآورد شده در شجره فاقد پدر نسبت به شجره کامل و جامعه پایه به ترتیب 18/86% و 1/89% بود. در جمعیت 2 نیز این نسبت ها به ترتیب 42/88% و 16/90% بودند. در روش حذف تصادفی، کاهش مقادیر در درصدهای حذف اولیه شدیدتر بوده و در حذف های بالاتر کمتر بود، درحالیکه در روش حذف متوالی تغییرات یکنواخت تر بود. پیشرفت ژنتیکی سالانه نیز در تمام این حالت ها با افزایش درصد حذف شجره پدر بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافت. بنابراین لازم است شجره پدر با دقت بالا در گله های اصلاح نژادی ثبت شود.
کلید واژگان: اطلاعات پدری گمشده، پیشرفت ژنتیکی، روند ژنتیکی، شبیه سازی رایانه ایIn order to study the effect of incomplete sire's pedigree on genetic trend (bBv,y) and gain (R) of quantitative trait, two population were simulated with the heritability 0.15 and 0.30. For each population, information resulted from ten years of selection were saved in different files. In generated data files, the sire numbers were eliminated from pedigree file with 0, 10, 20, …, 100 percentage by two randomly and sequentially methods. The data files were analyzed using animal model. In two populations and the sire numbers deletion method, genetic trend were significantly reduced with increasing the sire number deletion proportions. Reduction of estimated genetic trends in no sire numbers data file rather than complete pedigree's and simulated base population, were 86.18% and 89.1% in population 1 and 88.42% and 90.16% in population 2 respectively. Reduction of bBv,y and R in lower deletion proportions were higher than the later one in random deletion method while were uniformly in the sequential deletion method. Annually genetic gains were significantly decreased based on growing sire missing proportions. Then, it is necessary for breeders to increase accuracy of sire numbers recording in breeding flocks.Keywords: Missed sire pedigree information, Genetic Gain, Genetic trend, Computer Simulation -
صفت کمی وزن ازشیرگیری و افزایش وزن روزانه از تولد تا هنگام ازشیرگیری با وراثت پذیری 15/0 و 3/0 و همبستگی های فنوتیپی، ژنتیکی، و محیطی بین دو صفت 5/0 شبیه سازی شدند. فایل های داده شده و شجره با درصد های متفاوت شجره پدر گمشده با مدل حیوان دوصفتی تجزیه و تحلیل شدند.
با حذف تصادفی 10 درصد شماره پدرها، میانگین ارزش اصلاحی برای صفت وزن ازشیرگیری از 61/1 به 55/0 کیلوگرم و برای صفت افزایش وزن روزانه از 48/69 به 68/24 گرم تقلیل یافت. این در حالی است که در روش حذف متوالی، میانگین ارزش اصلاحی این دو صفت به 47/1 و 67/63 تقلیل یافت. کاهش روند ژنتیکی صفت افزایش وزن روزانه در حالت حذف تصادفی و متوالی 10 درصد شماره پدرها، به ترتیب 32/61 و66/0 درصد بود. این کاهش برای صفت وزن ازشیرگیری به ترتیب 43/63 و صفر درصد به دست آمد. نقصان شجره پدری تاثیر زیادی بر برآورد ارزش اصلاحی و روند ژنتیکی دارد و برحسب میزان نقصان شجره بخشی از دقت در پیش بینی ارزش اصلاحی از دست می رود. از این رو روندهای ژنتیکی برآورد شده از داده های واقعی باید با توجه به میزان کامل بودن شجره پدر تحلیل شود.
کلید واژگان: پیشرفت ژنتیکی، شبیه سازی رایانه ای، شجره پدری گمشدهIn order to study on the effect of incomplete sire''s pedigree on the prediction of breeding value and estimation of genetic trend، two quantitative traits such as weaning weight and average daily gain with heritabilities 0. 15 and 0. 30 were simulated. Phenotypic، genetic and environmental correlations were assumed 0. 5. Resulted data files with different proportion of missed sire pedigree (0-100) were analyzed using bivariate animal model. Breeding value means for WW and ADG reduced from 1. 61 to 0. 55 and 69. 48 to 24. 68 with 10 percent random deletion of sire pedigree. This parameter was also decreased to 1. 47 and 63. 67 for WW and ADG respectively، with 10 percent sequential deletion of sire pedigree. Decreasing genetic trend of ADG were 61. 32 and 0. 66 percent for 10 percent random and sequential deletion of sire pedigree، respectively. This reduction for WW was also 63. 43 and 0 percent. Generally، the incompleteness of sire pedigree affected the accuracy of breeding value prediction and genetic trend and based on the rate of sire pedigree deletion، the part of accuracy of breeding value prediction were lost. Then، the genetic tend estimated using real data should be analyzed based on the rate of completeness of sire pedigree.Keywords: computer simulation, genetic gain, missed sire pedigree
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.