Untersuchungen zur Genauigkeit einer genomgestützten Zuchtwertschätzung

Abstract

Eine starke Entwicklung der Tierzucht durch fortschreitendes Verständnis der Genetik und Weiterentwicklung der Methoden fand im 20. Jahrhundert statt. Besonders bei Leistungsmerkmalen mit mittlerer/hoher Heritabilität konnte ein bemerkenswerter Zuchtfortschritt erzielt werden. Die bisher angewandten Selektionsverfahren haben aber auch ihre Grenzen, zum Beispiel bei Merkmalen mit geringer Heritabilität wie später Ausprägung und Schlachtmerkmalen. Weiterführende Methoden wie die genomic selection, die auf der Verwendung von Genominformationen basieren sind daher von großem Interesse für die Tierzucht. Das Ziel dieser Arbeit war es, in Anlehnung an eine simulierte Schweinepopulation die genomischen Zuchtwerte für jedes Tier über das BLUP- sowie ein Resampling-Verfahren für die verschiedensten Bedingungen, wie unterschiedliche Populationsgröße, unterschiedliche Heritabilitäten, Selektionsszenarien oder Haplotypengrößen zu berechnen. Weiterhin wurden die Genauigkeiten einer BLUP-Zuchtwertschätzung mit denen der genomischen Zuchtwerte verglichen. Simuliert wurde eine Population mit 300 Tieren. Diese Populationsgröße wurde über 15 Generationen unter Zufallspaarung konstant gehalten. In der 15. Generation wurde die Tieranzahl durch Erhöhung der Nachkommenanzahl auf 10 je Elternpaar angehoben und blieb in den folgenden Generationen konstant bei 1500 Tieren je Generation. Aus der 16. Generation wurden zufällig 300 Tiere gezogen, die für die Analyse der Marker/Haplotyp-Effekte herangezogen wurden. Für alle Tiere wurde ein Chromosomenpaar mit je einem Morgan Länge und 100 SNPs simuliert, die in der Gründergeneration zufällig vergeben wurden. 12 SNPs wurden zufällig ausgewählt und als QTLs ausgewiesen, deren Allele einen Wert zugeteilt bekamen, deren Summe den Genotypwert für jedes Tier ergab. Für jedes Tier wurde zusätzlich ein Phänotypwert simuliert. Anhand der Daten der 300 ausgewählten Tiere wurden die Marker/Haplotyp-Effekte geschätzt, mit denen die genomischen Zuchtwerte für jedes Tier berechnet wurden. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: