遗传评估的估算更新

霖华农农 2024-06-30 03:29:44

今年2月份,奶牛育种委员会(CDCB)发布了针对超过8150万头奶牛的50个性状和4个选择指数的最新遗传评估。该评估每三年更新一次,CDCB还报告了单倍型基因组数据库,使奶农更好的管理遗传因素。

在去年12月份的评估中,我们对所有品种的动物进行了估算更新。这种定期的全群更新提高了遗传系统整体的准确性。一般来说,使用率较高、备受瞩目的动物,如用于人工授精的公牛以及育种和营销计划中的母牛,根本不会或轻微受到估算更新的影响,因为它们有完整的谱系,并使用高密度芯片进行基因分型。

CDCB与我们的研究合作伙伴美国农业部动物基因组学和改良实验室一起,在本文中首先描述了估算更新及其影响。此外,新的评估包括荷斯坦牛早发性肌无力综合征(HMW)和胆固醇缺乏症(HCD)的单倍型基因组信息。

什么是估算?

为了了解最新的变化,我们首先回顾一下估算和单倍型基因组在现代基因组评估中的作用。

估算是一个奇特的词,用来描述我们如何在基因组水平上填补缺失的信息。填补此类空白首先基于父系、母系和后代信息,如果有这些信息的话。由于动物从其父系和母系那里接收一个等位基因并传递相同的信息,因此我们可以利用这些知识来填补一些缺失的信息。

然后,我们使用基于单倍型基因组的种群信息,这些信息在种群中代代相传。最常见的是分散在动物基因组中的单核苷酸多态性(SNP)。

单倍型基因组已成为基因组时代估算过程中的一个有价值的工具,以及用于识别基因组中与可能有益(如无牛角)或有害(如导致胚胎发育不良或生产性能下降)的遗传因素相关的特定小区域。

用于计算CDCB基因组评估的SNP数量约为79000个。由于各种原因,这些特定的SNP并不适用于多年来使用的所有基因分型芯片。因此,在计算基因组评估之前,我们在CDCB做估算,以确保所有动物都拥有这79000个数据点的基因组信息。(CDCB管理着53个SNP芯片,其中SNP数量各异,范围从大约3000到777000个不等。)

对于新基因分型的动物,估算会用到最新的单倍型基因组数据库,该数据库每月更新一次,作为每月例行基因组评估过程的一部分。此外,具有附加信息的动物,例如那些使用更高密度芯片再次进行基因分型的动物,将被重新估算以获得更准确的基因组评估。

因此,估算更新是每隔几年定期更新所有品种的所有动物的单倍型基因组数据库的过程。全群估算更新上次发生于2021年4月。此更新确保所有动物都受益于有关哪些SNP可在单个芯片上使用的最新可用信息。单倍型基因组数据库不会针对所有动物进行整体更新,因为这需要很多天的计算。由CDCB管理的国家数据库拥有超过800万个动物基因型,去年新增了超过130万个基因型。新信息不断涌现,并且单倍型基因组频率随着数据库的增长而变化。

哪些动物受影响最严重?

随着估算更新,记录了完整谱系并使用高密度芯片进行基因分型的动物的评估结果预计将保持稳定。换句话说,用作种公牛和育种项目的母牛等备受瞩目的动物的PTA(或预测传递能力)通常不会受到影响。这些动物的单倍型基因组可能会发生变化,因为它们取决于基因组特定区域的单倍体数据。

特定牛群的基因组评估、品种基础代表(BBR)数值和单倍型基因组的变异性更高。受影响最严重的动物是:

那些拥有非基因型的母牛(完全估算)以低密度或最新芯片进行基因分型的动物具有部分或不完整系谱的动物与美国参考牛群联系较弱或没有联系的动物

与之前相比,本次发布的荷斯坦奶牛胆固醇缺乏症(HCD)的单倍型基因组可能会发生更多变化。这与估算更新以及美国荷斯坦奶牛协会分享的超过130万个直接测试结果的可用性有关,最后,CDCB发布了一种新的早发性肌无力(HMW)单倍型基因组,以帮助在全群范围内监测这种尚未申报的非致命疾病。

写在最后

近几十年来,单倍型基因组的估算和使用一直是基因组领域一个令人着迷的发现和应用。基因分型和基因组选择使奶牛育种取得了重大进展,包括令人难以置信的遗传增效、新性状的开发、改进的祖系溯源以及识别和管理遗传因素的能力。CDCB、研究人员和奶农继续探索和利用基因组学的新方法来提高全世界奶牛的生产力、健康、福利和可持续性。

0 阅读:1

霖华农农

简介:感谢大家的关注