اثرات استفاده از حیوانات برتر در گوره پایه بر صحت ارزیابی ژنومیک در صفاتی با وراثت پذیری بالا و پایین در جمعیت گاو شیری

پیشرفت ژنتیکی گاو شیری در نیمه دوم قرن بیستم با به کارگیری اطلاعات شجره ای و عملکردی بسیار موفقیت آمیز بوده است. انتخاب ژنومیک با کاهش فاصله نسل و افزایش صحت ارزشهای اصلاحی برآورد شده در بدو تولد، می تواند سرعت این پیشرفت را افزایش دهد. موضوعات زیادی در رابطه با به کار گیری ارزیابی ژنومیک مطرح می باشد. در مطالعه حاضر در صفاتی با وراثت پذیری های بالا و پایین، برخی از استراتژی ها جهت بررسی تاثیر استفاده از حیوانات برتر به عنوان گروه پایه بر صحت ارزیابی ژنومیک، مورد مقایسه قرار گرفته است.
برای هر حیوان سه کروموزوم هر یک با 1000 نشانگر SNP با فواصل یکنواخت (هر 1/0 سانتی مورگان یک SNP) شبیه سازی شد. جهت ایجاد عدم تعادل پیوستگی به میزان کافی، برای 50 نسل تلاقی تصادفی صورت گرفت. در نسل 51 اندازه جمعیت به 4000 فرد گسترش یافت. تا نسل 55 این اندازه جمعیت حفظ شد. در طی این نسلها 5 درصد از حیوانات نر برتر و 80 درصد از گاوهای ماده برتر هر نسل به عنوان والدین نسل بعد انتخاب می شدند. حیوانات نسل 55 (نسل 5) به عنوان گروه تایید و حیوانات نسلهای 51 تا 54 (نسلهای 1 تا 4) به عنوان جمعیت پایه در نظر گرفته شدند. در استراتژی 1 برترین و ضعیف ترین حیوانات، در استراتژی 2 حیوانات برتر و در استراتژی 3، یک نمونه تصادفی از جمعیت به عنوان گروه پایه مورد استفاده قرار گرفتند. این پژوهش برای صفات با وراثت پذیری پایین (1/0) و وراثت پذیری بالا (5/0) انجام شد.
نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که صحت ارزیابی ژنومیک در استراتژی 1 در مقایسه با استراتژی 2 و 3 بالاتر بود. وقتی نسبت و تعداد حیوانات در گروه پایه افزایش یافت، تفاوت بین سه استراتژی کاهش یافت. به طور مثال در شرایط استفاده از 20 درصد از حیوانات نسلهای 1 تا 4، در صفتی با وراثت پذیری 1/0 استفاده از استراتژی 1 منجر به 29 درصد صحت ارزیابی بیشتر نسبت به استراتژی 2 شد. در حالی که در شرایط مشابه و در صورت استفاده از 40 درصد حیوانات این تفاوت به 14 درصد رسید. صحت ارزیابی ژنومیک برای صفاتی با وراثت پذیری بالا در همه استراتژی ها، بالاتر بود و تفاوت بین استراتژی ها نیز در این صفات کمتر بود. به طور مثال، وقتی 40 درصد از حیوانات نسلهای اول تا چهارم به عنوان گروه پایه در نظر گرفته شدند، تفاوت بین استراتژی 1 و 2 برای صفاتی با وراثت پذیری 1/0 برابر 14 درصد و برای صفاتی با وراثت پذیری 5/0 برابر 4 درصد بود.
استفاده منحصر به فرد از حیوانات برتر، در گروه پایه می تواند منجر به کاهش صحت ارزیابی ژنومیک شود، لیکن این اثر در صفاتی با وراثت پذیری بالا کمتر است. همچنین استفاده از تعداد زیادتری حیوان این اثر را با افزایش واریانس ژنتیکی توصیف شده توسط نشانگرها، تعدیل می کند.