Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması

BOUSTAN, Azadeh; MOJTAHEDIN, Ali; AZIZYAN, ? Sara; seifdavati, jamal; SEYEDSHARIFI, Reza

Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması

Ali MOJTAHEDIN, (1 Department of Animal Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, IRAN)

Jamal SEIFDAVATI, (1 Department of Animal Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, IRAN)

Azadeh BOUSTAN, (1 Department of Animal Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, IRAN)

? Sara AZIZYAN, (Former Postgraduate PhD of Animal Sciences, University of Guilan, Rasht, IRAN)

Reza SEYEDSHARIFI (1 Department of Animal Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, IRAN)

Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi

2 0

Yıl: 2018 Cilt: 24 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 137 - 144 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması

Öz:

Bu çalışmada Bulmer etkisinin göz ardı edilmesinin progeni testinde genetik ve ekonomik sonuçlarının tahmini ile genomik seleksiyon programındaki olumsuz etki derecesinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, 70 yıla yayılan gen akış metodu temelli belirleyici bir yaklaşım kullanıldı. Çalışmada, 4 yollu seleksiyon stratejisi altında seleksiyon hedefi olarak süt üretimi kullanıldı. Progeni testinde, baba ve annelerin asimtotik genetik varyansı sırasıyla %67.59 ve %64.97 azaltıldı. Genomik seleksiyon programında, baba ve annelerin asimtotik genetik varyansı da sırasıyla %68.56 ve %63.06 azaltıldı. Genetik varyansda maksimum azalma ilk üç nesilde gerçekleşti. Progeni test programında, Bulmer etkisini göz ardı etme sonucu, her nesildeki genetik ilerleme etkisi genomik seleksiyon programından dört kat daha fazlaydı. Ancak bu fark tek tur ve 20 nesil sonrasında devamlı seleksiyon sonuçlarında anlamlı derecede azaldı. Bulmer etkisi, progeni testinin ekonomik verimliliğinde ve genomik seleksiyonda sırasıyla %51.64 ve %44.62 azalmaya neden oldu. Bu çalışmanın sonuçları progeni testi ile genomik seleksiyonun karşılaştırıldığı incelemelerde Bulmer etkisinin göz ardı edilmesinin kabul edilebilir olmadığını göstermiştir. Uzun süreli seleksiyonun genetik varyansı azaltmak suretiyle genetik seleksiyon programı ile karşılaştırıldığında progeni testinin genetik ve ekonomik yönleri üzerine daha ciddi etkileri bulunmaktadır.

Anahtar Kelime:

Konular: Veterinerlik

Investigating the Bias Resulted from Ignoring Bulmer Effect on the Genetic and Economic Output in Progeny Test and Genomic Selection Program

Öz:

This study aims to investigate the degree of bias resulted from ignoring Bulmer effect during the estimation of genetic and economic progress in progeny test and genomic selection programs. To this end, a deterministic approach based on gene flow method in a time horizon of 70 years was used. In this study, milk production was considered as the selection goal under a four-path selection strategy. In the progeny test, asymptotic genetic variance of sires and dams decreased by 67.59% and 64.97%, respectively. Also, in genomic selection program, asymptotic genetic variance in sires and dams decreased by 68.56% and 63.06%, respectively. The maximum reduction in genetic variance occurred in the first three generations. In the progeny test program, the bias of genetic progress per generation due to ignoring Bulmer effect was four times higher than genomic selection program, but this difference decreased significantly in the results of single round and continuous selection after 20 generations. Bulmer effect resulted in 51.64% and 44.62% reduction in the economic efficiency of progeny test and genomic selection, respectively. According to the results of this study, ignoring Bulmer effect in the investigations concerning comparison between progeny test and genomic selection seems to be unreasonable. Long-term selection has more severe effect on genetic and economic aspects of progeny test in comparison to genomic selection program via decreasing genetic variance.

Anahtar Kelime:

Konular: Veterinerlik

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Van Raden PM, Olson KM, Wiggans GR, Cole JB, Tooker ME: Genomic inbreeding and relationships among Holsteins, Jerseys, and Brown Swiss. J Dairy Sci, 94 (11): 5673-5682, 2011. DOI: 10.3168/jds.2011-4500
Charlier CW, Coppieters W, Rollin F, Desmecht D, Agerholm JS, Cambisano N, Carta E, Dardano S, Dive M, Fasquelle C, Frennet JC, Hanset R, Hubin X, Jorgensen C, Karim L, Kent M, Harvey K, Pearce BR, Simon P, Tama, N, Nie H, Vandeputte S, Lien S, Longeri M, Fredholm M, Harvey R: Highly effective SNP-based association mapping and management of recessive defects in livestock. Nat Genet, 40 (4): 449- , 2008. DOI: 10.1038/ng.96
Dekkers JCM, Gibson JP, Bijma P, Van Arendonk AM: Economic aspects of applied breeding program. Department of Animal Science, Iowa State Univ., Ames, IA, 50014, 126, 2004.
Bulmer MG: The effect of selection on genetic variability. Am Nat, (943): 201-211, 1971. DOI: 10.1086/282718
Ponsart CAHD, Le Bourhis AH, Knijn BS, Fritz CC, Guyader-Joly DT, Otter BS, Lacaze EF, Charreaux FL, Schibler CD, Dupassieux G, Mullaart B: Reproductive technologies and genomic selection in dairy cattle. Reprod Fertil Dev, 26 (1): 12-21, 2014. DOI: 10.1071/RD13295
Everett RW: Impact of Genetic Manipulation. J Dairy Sci, 67 (11): 2812- , 1984. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(84)81637-9
Thomasen JR, Egger-Danner C, Willam A, Guldbrandtsen B, Lund MS Sİrensen AC: Genomic selection strategies in a small dairy cattle population evaluated for genetic gain and profit. J Dairy Sci, 97 (1): 458- , 2014. DOI: 10.3168/jds.2013-6599
Schöpke K, Swalve HH: Opportunities and challenges for small populations of dairy cattle in the era of genomics. Animal, 10 (6): 1050- , 2016. DOI: 10.1017/S1751731116000410
Joezy Shekalgorabi S, Shadparvar AA, VaezTorshizi R, Shahrebabak M, Jorjani H: Genetic analysis of a conventional progeny testing. Proceeding of 9th WCGALP, August 1-6, Leipzig, Germany, 2010.
Gaddis KLP, Cole JB, Clay JS, Maltecca C: Genomic selection for producer-recorded health event data in US dairy cattle. J Dairy Sci, 97 (5): 3190-3199, 2014. DOI: 10.3168/jds.2013-7543
Schaeffer LR: Strategy for applying genome wide selection in dairy cattle. J Anim Breed Genet, 123 (4): 218-223, 2006. DOI: 10.1111/j.1439-0388. 00595.x
Hill WG: Prediction and evaluation of response to selection with overlapping generations. Anim Prod, 18 (2): 117-139, 1974. DOI: 10.1017/ S0003356100017372
Demuth H, Beale M: Neural Network Toolbox User's Guide. Matlab User's Guide, Natick, MA. The Math Works Inc. 2001.
Chegini A, Shadparvar AA, GhaviHossein-Zadeh N: Genetic trends for milk yield, persistency of milk yield, somatic cell count and calving interval in Holstein dairy cows of Iran. Iran J Appl Anim Sci, 3 (3): 503-508, 2013.
GhaviHossein-Zadeh N: Genetic parameters and trends for calving interval in the first three lactations of Iranian Holsteins. Trop Anim Health Prod, 43 (6): 1111-1115, 2011. DOI: 10.1007/s11250-011-9809-1
Erbe M, Gredler B, Seefried FR, Bapst B, Simianer H: A function accounting for training set size and marker density to model the average accuracy of genomic prediction. PLoS One, 8 (12): e81046.2013, 2013. DOI: 1371/journal.pone.0081046
Azizian S, Shadparvar AA, Joezy-Shekalgorabi S, GhaviHossein- Zadeh N: The effect of dams of sire path management on genetic and economic parameters in a simulated genomic selection program. Iran J Appl Anim Sci, 6 (11): 335-342, 2016.
Dekkers JCM: Structure of breeding programs to capitalize on reproductive technology for genetic improvement. J Dairy Sci, 75 (10): 2891, 1992. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(92)78050-3
Bijma P: Accuracies of estimated breeding values from ordinary genetic evaluations do not reflect the correlation between true and estimated breeding values in selected populations. J Anim Breed Genet, (5): 345-358, 2012. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(92)78050-3
König S, Simianer H, Willam A: Economic evaluation of genomic breeding programs. J Dairy Sci, 92 (1): 382-391, 2009. DOI: 10.3168/jds. 1310
Gonzalez-Recio O, Coffey MP, Pryce JE: On the value of the phenotypes in the genomic era. J Dairy Sci, 97 (12): 1-11, 2014. DOI: 3168/jds.2014-8125
Börner V, Reinsch N: Optimizing multistage dairy cattle breeding schemes including genomic selection using decorrelated or optimum selection indices. Genet Sel Evol, 44 (1): 1-11, 2012. DOI: 10.1186/1297- 44-1
Goddard M: Genomic selection: Prediction of accuracy and maximization of long term response. Genetica, 136 (2): 245-257, 2009. DOI: 10.1007/s10709-008-9308-0
Goddard M, Smith TFC: Optimum number of bull sires in dairy cattle breeding. J Dairy Sci, 73 (4): 1113-1122, 1990. DOI: 10.3168/jds.S0022- (90)78771-1
Utsunomiya YT, Bomba LB, Lucente G, Colli L, Negrini R, Lenstra JA: Revisiting AFLP fingerprinting for an unbiased assessment of genetic structure and differentiation of taurine and zebu cattle. BMC Genet, 15 (47): 2-10, 2014. DOI: 10.1186/1471-2156-15-47
Lenstra JL, Groeneveld LF, Eding H, Kantanen J, Williams JL, Taberle P: Molecular tools and analytical approaches for the characterization of farm animal genetic diversity. Anim Genet, 43 (5): 483- , 2012. DOI: 10.1111/j.1365-2052.2011.02309.x
Rothschild MF, Plastow GS: Applications of genomics to improve livestock in the developing world. Livest Sci, 166 (1): 76-83, 2014. DOI: 1016/j.livsci.2014.03.020
FAO: Guidelines: Molecular Genetic Characterization of Animal Genetic Resources. http://www.fao.org/docrep/014/i2413e/i2413e00. htm; Accessed: October 10, 2014.
Lund MS, de Roos APV, de Vries AG, Druet T, Ducrocq V, Fritz S: A common reference population from four European Holstein populations increases reliability of genomic predictions. Genet Sel Evol, 43 (43): 43-57, DOI: 10.1186/1297-9686-43-43
Hozé C, Fritz S, Phocas F, Boichard D, Ducrocq V, Croiseau P: Efficiency of multi-breed genomic selection for dairy cattle breeds with different sizes of reference population. J Dairy Sci, 97 (6): 3918-3929, 2014. DOI: 10.3168/jds.2013-7761
Manichaikul A, Mychaleckyj JC, Rich SS, Daly K, Sale M, Chen WM: Robust relationship inference in genome-wide association studies. Bioinformatics, 26 (22): 2867-2873, 2010. DOI: 10.1093/bioinformatics/ btq559
Purfield DC, Berry DP, McParland S, Bradley DG: Runs of homozygosity and population history in cattle. BMC Genet, 13 (1): 70-83, DOI: 10.1186/1471-2156-13-70
Wang C, Da Y: Quantitative genetics model as the unifying model for defining genomic relationship and inbreeding coefficient. PLoS One, (12): 1-23, 2014. DOI: 10.1371/journal.pone.0114484 [1] [2] Daetwyler HD, Villanueva B, Bijma P, Woolliams JA: Inbreeding in genome-wide selection. J Anim Breed Genet, 124 (6): 369-376, 2007. DOI: 1111/j.1439-0388.2007.00693.x
Seyedsharifi R, Esmailzadeh A, Hedayat N, Savarsofla S, Seifdavati J: Determining the priority selection emphasis on characteristics in terms of optimized and non-optimized conditions of production system in dairy cows. Kafkas Univ Vet Fak Derg, 23 (6): 981-988, 2017. DOI: 9775/kvfd.2017.18097

APA	MOJTAHEDIN A, seifdavati j, BOUSTAN A, AZIZYAN ?, SEYEDSHARIFI R (2018). Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. , 137 - 144.
Chicago	MOJTAHEDIN Ali,seifdavati jamal,BOUSTAN Azadeh,AZIZYAN ? Sara,SEYEDSHARIFI Reza Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. (2018): 137 - 144.
MLA	MOJTAHEDIN Ali,seifdavati jamal,BOUSTAN Azadeh,AZIZYAN ? Sara,SEYEDSHARIFI Reza Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. , 2018, ss.137 - 144.
AMA	MOJTAHEDIN A,seifdavati j,BOUSTAN A,AZIZYAN ?,SEYEDSHARIFI R Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. . 2018; 137 - 144.
Vancouver	MOJTAHEDIN A,seifdavati j,BOUSTAN A,AZIZYAN ?,SEYEDSHARIFI R Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. . 2018; 137 - 144.
IEEE	MOJTAHEDIN A,seifdavati j,BOUSTAN A,AZIZYAN ?,SEYEDSHARIFI R "Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması." , ss.137 - 144, 2018.
ISNAD	MOJTAHEDIN, Ali vd. "Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması". (2018), 137-144.

APA	MOJTAHEDIN A, seifdavati j, BOUSTAN A, AZIZYAN ?, SEYEDSHARIFI R (2018). Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 24(1), 137 - 144.
Chicago	MOJTAHEDIN Ali,seifdavati jamal,BOUSTAN Azadeh,AZIZYAN ? Sara,SEYEDSHARIFI Reza Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi 24, no.1 (2018): 137 - 144.
MLA	MOJTAHEDIN Ali,seifdavati jamal,BOUSTAN Azadeh,AZIZYAN ? Sara,SEYEDSHARIFI Reza Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, vol.24, no.1, 2018, ss.137 - 144.
AMA	MOJTAHEDIN A,seifdavati j,BOUSTAN A,AZIZYAN ?,SEYEDSHARIFI R Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 2018; 24(1): 137 - 144.
Vancouver	MOJTAHEDIN A,seifdavati j,BOUSTAN A,AZIZYAN ?,SEYEDSHARIFI R Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 2018; 24(1): 137 - 144.
IEEE	MOJTAHEDIN A,seifdavati j,BOUSTAN A,AZIZYAN ?,SEYEDSHARIFI R "Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması." Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 24, ss.137 - 144, 2018.
ISNAD	MOJTAHEDIN, Ali vd. "Bulmer Etkisinin Gözardı Edilmesinin Projeni Testinde Genetik ve Ekonomik Sonuçları ve Genomik Seleksiyon Programındaki Olumsuz Etkisinin Araştırılması". Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi 24/1 (2018), 137-144.