動物異速生長遺傳結(jié)構(gòu)的解析方法.pdf

1、針對動物遺傳設(shè)計群體的特征，本研究利用線性混合模型（Linear Mixed Model，LMM）來描述數(shù)量性狀位點（Quantitative Trait Loci，QTL）與基于多個家系系譜信息的微效多基因?qū)?shù)量性狀的遺傳決定作用。為了求解這個主效應(yīng)數(shù)目遠遠大于群體大小的混合模型，首先忽略模型中的微效多基因，采用LASSO壓縮技術(shù)快速估計QTL的非零主效應(yīng)；然后將這些非零的主效應(yīng)作為混合模型的固定效應(yīng)，采用約束極大似然法（Restri

2、cted maximum likelihood，REML）求解這個線性混合模型；最后根據(jù)非零主效應(yīng)的顯著性推斷QTL。這種基因定位方法被稱為LASSO-LMM法。根據(jù)動物生長性狀在遺傳育種實踐中兩種常見的度量方式：絕對生長和相對生長，這種基因定位分析方法在動物生長性狀遺傳結(jié)構(gòu)的解析中得到了充分的模擬證明和有效的實踐驗證。
　　一方面，對于絕對生長的定位分析，LASSO-LMM方法不僅很好地繼承了單獨 LASSO法的極高計算效率的優(yōu)

3、勢，而且還具有比單獨LMM法更好的遺傳參數(shù)估計穩(wěn)健性。模擬和實際數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，相比于單獨LASSO法和單獨LMM法，LASSO-LMM法在QTL遺傳參數(shù)估計和統(tǒng)計效力上總體表現(xiàn)出更高的估計精確度和檢測效率。另一方面，對于相對生長的定位分析，代替簡單的異速生長模型，聯(lián)合異速生長模型被用來同時考慮多個體成分相對體重的異速生長。將聯(lián)合異速生長模型鑲嵌到定位體重絕對生長混合模型的各個遺傳效應(yīng)中，構(gòu)建用來定位多個體成分或組織器官異速生長位點的

4、隨機回歸模型，采用LASSO-LMM法統(tǒng)計推斷模型的參數(shù)，從而高效率地檢測相關(guān)QTL。該定位分析方法的可靠性和有效性也由計算機模擬和實際數(shù)據(jù)分析所證實。
　　我們將所提出的基因定位分析方法應(yīng)用于兩個 F2肉雞品系（BROILER-LEGHORN和BROILER-FAYOUMI）遺傳設(shè)計群體生長和代謝性狀的基因定位。兩個連鎖圖譜的標記密度（平均標記距離）都在20cM以內(nèi)，分析性狀包括體重性狀、8個體成分性狀和9個代謝性狀，這些性狀的

5、絕對生長一共檢測到了180個 QTLs，其中BROILER-LEGHORN數(shù)據(jù)集的體重代謝性狀檢測到的QTL最多，有18個。通過對體成分性狀相對體重異速生長的定位，鑒定了32個QTLs；對代謝性狀相對體重異速生長的定位，鑒定了30個QTLs。此外，沒有發(fā)現(xiàn)同時控制相同性狀絕對生長和相對生長的QTL。這些調(diào)節(jié)體成分和代謝性狀異速生長的QTLs可用于遺傳改良肉雞肉質(zhì)性狀的標記輔助選擇中，為進一步證實和解釋這些檢測位點的生物學(xué)功能和分子遺傳機