مقایسه صحت برخی روش‌های بیزی در استراتژی‌های مختلف ارزیابی ژنومی صفات آستانه‌ای :رساله‌ دکتری رشته ژنتیک و اصلاح دام

مقایسه صحت برخی روش‌های بیزی در استراتژی‌های مختلف ارزیابی ژنومی صفات آستانه‌ای :رساله‌ دکتری رشته ژنتیک و اصلاح دام

پایان نامه ای که به شما همراهان صمیمی فروشگاه مسترداک معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته ژنتیک و اصلاح دام  با عنوان مقایسه صحت برخی روش‌های بیزی در استراتژی‌های مختلف ارزیابی ژنومی صفات آستانه‌ای در  ۸۰ صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع دکتری PH.d  تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب کشاورزی  قرار گیرد.

 

چکیده پایان نامه مقایسه صحت برخی روش‌های بیزی در استراتژی‌های مختلف ارزیابی ژنومی صفات آستانه‌ای :

این مطالعه با هدف ارزیابی صحت روش‌های مختلف بیزی در پیش‌بینی ارزش‌های اصلاحی ژنومی صفات آستانه‌ای انجام شد. به همین منظور، ژنومی متشکل از سه کروموزوم هر یک به طول یک مورگان، و روی هر کروموزوم ۲۰۰۰ نشانگر چند شکل تک نوکلئوتیدی شبیه‌سازی شد. جمعیت پایه شامل ۱۰۰ جفت بود که ۵۰ نسل آمیزش تصادفی (جمعیت تاریخی) منجر به عدم تعادل لینکاژی (در سطح تقریباً ۲/۰) شد. نسل ۵۱ که دارای اطلاعات فنوتیپی و ژنوتیپی بود به‌عنوان جمعیت مرجع در نظر گرفته شد و به‌منظور برآورد اثرات آللی استفاده شد. نسل‌های بعد که فقط دارای اطلاعات نشانگری بودند به‌عنوان جمعیت تایید در نظر گرفته شدند. اطلاعات فنوتیپی صفت نرمال در جمعیت مرجع با توجه به ارزش فنوتیپی فرد و نقاط آستانه به دو صفت آستانه‌ای زنده‌مانی (صفت یک آستانه) و تعداد همزادان (صفت دو آستانه) تبدیل گردید.

سناریوهای مورد مطالعه به‌صورت ترکیبی از سطوح مختلف تعداد QTL (01/0، ۰۵/۰ و ۱/۰ تعداد کل نشانگر)، توزیع اثرات ژنی (توزیع نرمال، گاما و یکنواخت)، وراثت‌پذیری صفت (۰۵/۰، ۱/۰، ۱۵/۰ و ۲/۰) و اندازه جمعیت مرجع (۲۵۰، ۵۰۰، ۱۰۰۰، ۲۰۰۰ و ۵۰۰۰) بود. ارزش‌های اصلاحی ژنومی افراد جمعیت مرجع و تایید با استفاده از اثرات نشانگری برآورد شده توسط رگرسیون ریج بیزی (BRR)، بیز A (Bayes A)، بیز B (Bayes B)، بیز C (Bayes C) و بیز L (Bayes L) پیش‌بینی شد. همبستگی پیرسون بین ارزش‌های اصلاحی برآورد شده و واقعی به‌عنوان صحت پیش‌بینی هر سناریو در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که صحت پیش‌بینی تمام روش‌های مورد مطالعه (به دلیل تشابه ماهیت محاسباتی) به هم نزدیک بوده ولی در این میان روش‌های بیز A و بیز B توانستند نسبت به سایر روش‌ها، اثرات آللی را اندکی بهتر (۳ تا ۷ درصد) برآورد کنند.

همچنین زمانی که توزیع اثرات ژنی به‌صورت گاما بود، صحت برآوردها اندکی بالاتر از توزیع‌های نرمال و یکنواخت بود. اما در این دو توزیع، برآوردهای تقریباً مشابهی به دست آمد. مقایسه نتایج حاصل از سطوح مختلف تعداد (درصد) QTL نشان داد زمانی که صفت به‌وسیله تعداد QTL بیشتری کنترل می‌شود ارزش‌های اصلاحی ژنومی با صحت بالاتری پیش‌بینی می‌شوند. در هر دو صفت، این افزایش در توزیع اثرات ژنی گاما، نمایان‌تر بود. با افزایش وراثت‌پذیری صفت، صحت برآورد اثرات آللی و متعاقب آن پیش‌بینی ارزش‌های اصلاحی ژنومی افزایش یافت. هرچند که تفاوت صحت‌های به‌دست‌آمده در ضرایب پایین (۰۵/۰ و ۱/۰) بیشتر بوده ولی در ضرایب بالاتر (۱۵/۰ و ۲/۰) این تفاوت کمتر بود. به‌طورکلی، صحت پیش‌بینی در سطوح مختلف وراثت‌پذیری بین ۵۴/۰ تا ۸۴/۰ (در صفت تعداد همزادان) و ۴۱/۰ تا ۷۰/۰ (در صفت زنده‌مانی) متغیر بود. همان‌طور که انتظار می‌رفت در هر دو صفت، با افزایش تعداد افراد جمعیت مرجع، صحت پیش‌بینی ارزش‌های اصلاحی ژنومی افزایش یافت. اما صحت پیش‌بینی‌ها در صفت زنده‌مانی، با افزایش تعداد مشاهدات در جمعیت مرجع نسبت به صفت تعداد همزادان، افزایش بیشتری نشان داد. با افزایش فاصله بین نسل‌های جمعیت مرجع و جمعیت تأیید، صحت پیش‌بینی‌ها کاهش یافت. اما صفت زنده‌مانی و روش‌های بیز A و بیز B دارای نرخ کاهش آهسته‌تری بودند.

همچنین نتایج نشان داد که نرخ کاهش، مستقل از وراثت‌پذیری صفت و تعداد افراد جمعیت مرجع بوده و بیشتر تابع سطح عدم تعادل لینکاژی در جمعیت است. صحت استنباط ژنوتیپی با روش جنگل تصادفی نسبت به روش تصادفی تفاوت چشمگیری داشت. همچنین صحت استنباط ژنوتیپی به روش جنگل تصادفی با افزایش سطح عدم تعادل لینکاژی افزایش یافت. صحت ارزیابی ژنوتیپ‌های استنباط شده، در سطوح مختلف عدم تعادل لینکاژی، تفاوت چندانی نداشت. نتایج این مطالعه نشان داد که روش‌های بیزی، روش‌های قدرتمندی در پیش‌بینی ارزش‌های اصلاحی ژنومی بوده و استفاده از این روش‌ها، در سناریوهای مختلف ژنومی و جمعیتی، می‌تواند منجر به پیشرفت ژنتیکی چشمگیری در صفات آستانه‌ای شود. روش جنگل تصادفی تا سطح ۷۰% ژنوتیپ ازدست‌رفته کارایی بالایی دارد اما صحت استنباط آن در سطوح بالاتر شدیداً کاهش پیدا می‌کند.

کلمات کلیدی: صفات آستانه‌ای، معماری ژنتیکی، ژنوم، روش‌های بیزی، جنگل تصادفی، استنباط ژنوتیپی.

 

اهداف پژوهش مقایسه صحت برخی روش‌های بیزی در استراتژی‌های مختلف ارزیابی ژنومی صفات آستانه‌ای :

در بسیاری از تحقیقات صورت گرفته مرتبط با ارزیابی‌های ژنومی در حیوانات اهلی، صفات پیوسته مطالعه شده است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی صحت برآورد ارزش‌های اصلاحی ژنومی صفات آستانه‌ای در معماری‌های مختلف آللی (توزیع‌های آماری مختلف اثرات ژنی و تعداد متفاوت QTL)، وراثت‌پذیری‌های مختلف و اندازه‌های متفاوت جمعیت مرجع با استفاده از روش‌های بیزی انجام گرفت. همچنین مقایسه صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برآورد شده در حالت ژنوتیپ واقعی و استنباط شده با استفاده از دو روش جنگل تصادفی و روش انتساب تصادفی نیز از اهداف مطالعه حاضر بوده است.

فهرست مطالب

فصل اول  ۱

مقدمه و کلیات   ۱

۱-۱- مقدمه  ۲

۲-۱- اهداف پژوهش    ۴

فصل دوم  ۵

بررسی منابع  ۵

۲-۱- اهداف اصلاح نژاد  ۶

۲-۲- روش‌های ارزیابی کلاسیک    ۶

۲-۳- استفاده از منابع اطلاعاتی نشانگری   ۷

۲-۴- انتخاب به کمک نشانگر  ۸

۲-۵- چند شکلي‌هاي تک نوکلئوتيدي   ۹

۲-۶- ميکرو تراشه‌های DNA   ۹

۲-۷- انتخاب ژنومی   ۱۰

۲-۸- مزایای انتخاب ژنومی   ۱۳

۲-۹- روش‌هاي آماري پيش‌بيني ژنومي   ۱۳

۲-۱۰- روش‌های بیزی در انتخاب ژنومی   ۱۶

۲-۱۱- استنباط ژنوتيپي   ۱۷

۲-۱۱-۱- استنباط مبتني بر شجره ۱۸

۲-۱۱-۲- استنباط مبتني بر ساختار جمعيت   ۱۸

۲-۱۲- اصلاح نژاد ژنومي در گوسفند  ۱۹

۲-۱۳- مروري بر نتايج برخي مطالعات انجام شده ۲۰

فصل سوم  ۲۶

مواد و روش‌ها ۲۶

۳-۱- شبیه‌سازی ژنوم  ۲۷

۳-۲- شبیه‌سازی جمعیت‌ها ۲۷

۳-۳- محاسبه عدم تعادل لینکاژی   ۲۷

۳-۴- صفات مورد مطالعه  ۲۸

۳-۵- سناریوهای مورد آزمایش    ۲۹

۳-۵-۱- توزیع اثرات QTL  ۲۹

۳-۵-۲- تعداد QTL  ۲۹

۳-۵-۳- وراثت‌پذیری صفت   ۲۹

۳-۵-۴- تعداد مشاهدات   ۳۰

۳-۵-۵- پایداری صحت پیش‌بینی‌ها ۳۰

۳-۶- روش‌های ارزیابی   ۳۰

۳-۷- برآورد ارزش‌های اصلاحی ژنومی   ۳۴

۳-۸- مقایسه صحت روش‌ها ۳۴

۳-۹- استنباط ژنوتیپی   ۳۴

۳-۱۰-۱-روش تخصیص تصادفی   ۳۴

۳-۱۰-۲- روش جنگل تصادفی   ۳۵

۳-۱۱- صحت استنباط ژنوتیپ   ۳۵

۳-۱۲- صحت پیش‌بینی ارزش‌های اصلاحی ژنومی حاصل از ژنوتیپ استنباط شده ۳۶

فصل چهارم  ۳۷

نتایج   ۳۷

۴-۱- سطح عدم تعادل لينکاژي   ۳۸

۴-۲- صحت ارزيابي‌ها در سناريوهاي مختلف   ۳۸

۴-۳- توزيع اثرات ژني   ۳۹

۴-۴- تعداد QTL  ۴۰

۴-۵- وراثت‌پذیری صفت   ۴۱

۴-۶- تعداد افراد جمعیت مرجع  ۴۴

۴-۷- پايداري صحت پيش‌بيني در نسل‌های جمعیت تايید  ۴۵

۴-۸- استنباط ژنوتیپی   ۴۸

فصل پنجم  ۵۰

بحث و نتیجه‌گیری   ۵۰

۵-۱- بحث   ۵۱

۵-۲- نتیجه‌گیری   ۶۰

۵-۳- پیشنهادها ۶۱

منابع و ماخذ  ۶۲

 

فهرست جداول

عنوان	شماره صفحه
جدول ۴-۱- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی روش‌های مورد مطالعه در تعداد افراد مرجع و وراثت‌پذیری‌های مختلف	۴۶

 

فهرست شکل‌ها

عنوان	شماره صفحه
شکل ۲-۱- فرایند انتخاب ژنومی		۱۲
شکل ۴-۱- تغییرات عدم تعادل لینکاژی در نسل‌های مختلف جمعیت تاریخی		۳۸
شکل ۴-۲- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای صفت تعداد همزادان با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در سه حالت توزیع اثرات ژنی یکنواخت، نرمال و گاما		۳۹
شکل ۴-۳- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای صفت زنده‌مانی با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در سه حالت توزیع اثرات ژنی یکنواخت، نرمال و گاما		۴۰
شکل ۴-۴- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای صفت تعداد همزادان با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در سه حالت توزیع اثرات ژنی یکنواخت، نرمال و گاما		۴۱
شکل ۴-۵- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای صفت زنده‌مانی با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در سه حالت توزیع اثرات ژنی یکنواخت، نرمال و گاما		۴۲
شکل ۴-۶- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای تعداد همزادان با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در وراثت‌پذیری‌های مختلف و توزیع اثرات ژنی یکنواخت، نرمال و گاما		۴۳
شکل ۴-۷- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای صفت زنده‌مانی با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در وراثت‌پذیری‌های مختلف و توزیع اثرات ژنی یکنواخت، نرمال و گاما		۴۳
شکل ۴-۸- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای صفت تعداد همزادان با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در تعداد افراد مرجع و وراثت‌پذیری‌های مختلف		۴۴
شکل ۴-۹- صحت ارزش‌های اصلاحی ژنومی برای صفت زنده‌مانی با استفاده از روش‌های بیز A (BA)، بیز B (BB)، بیز C (BC)، بیز لاسو (BL)، رگرسیون ریج بیزی (BRR) در تعداد افراد مرجع و وراثت‌پذیری‌های مختلف		۴۵
شکل ۴-۱۰- تابعیت صحت ارزش‌های اصلاحی روش‌های مورد مطالعه به نسل (صفت تعداد همزادان)		۴۷
شکل ۴-۱۱- تابعیت صحت ارزش‌های اصلاحی روش‌های مورد مطالعه به نسل (صفت زنده‌مانی)		۴۷
شکل ۴-۱۲- صحت استنباط ژنوتیپی با استفاده از روش‌های جنگل تصادفی و روش انتساب تصادفی در سطح مختلف عدم تعادل لینکاژی و درصدهای مختلف ژنوتیپ ازدست‌رفته		۴۸
شکل ۴-۱۳- صحت ارزیابی ژنومی صفت تعداد همزادان در سطح مختلف عدم تعادل لینکاژی و درصدهای مختلف ژنوتیپ ازدست‌رفته استنباط شده با استفاده از روش‌های جنگل تصادفی و روش انتساب تصادفی.		۴۹
شکل ۴-۱۳- صحت ارزیابی ژنومی صفت زنده‌مانی در سطح مختلف عدم تعادل لینکاژی و درصدهای مختلف ژنوتیپ ازدست‌رفته استنباط شده با استفاده از روش‌های جنگل تصادفی و روش انتساب تصادفی		۴۹

 

 

 

 

آموزش زبان انگلیسی | اپلیکیشن | بانک اطلاعات | برنامه نویسی و طراحی وب سایت | قالب و افزونه | پایان نامه دکترا | تاریخ | تربیت بدنی | جغرافیا | حسابداری | حقوق | رشته های پزشکی | پزشکی | روانشناسی | زبان و ادبیات فارسی | علوم تربیتی | فقه و مبانی حقوق اسلامی | کشاورزی | کلام تطبیقی | مدیریت | پایان نامه کارشناسی | پایان نامه کارشناسی ارشد | تربیت بدنی | علوم انسانی | اقتصاد | تاریخ | باستان شناسی | جغرافیا | حقوق | رشته حسابداری | روانشناسی | زبان و ادبیات عربی | زبان و ادبیات فارسی | علوم اجتماعی | علوم تربیتی | علوم سیاسی | فقه و حقوق اسلامی | کتابداری و اطلاع رسانی | مدیریت | علوم پایه | زمین شناسی | زیست شناسی | شیمی | فنی و مهندسی | برق | صنایع غذایی | عمران | کامپیوتر و فناوری اطلاعات | کشاورزی | هنر و معماری | معماری | پروژه آموزشی | تحقیق و جزوات آموزشی | ترجمه مقالات ISI | طرح توجیهی | کتاب | گزارش کارآموزی | نرم افزار |