Factors influencing accuracy of genomic breeding value of dairy cattle population in Thailand

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อค่าความแม่นยำของคุณค่าการผสมพันธุ์จีโนมของประชากรโคนมในประเทศไทย

Name: Sirijanya Aryuman

LCSH: Dairy cattle -- Fertilization (Biology)

LCSH: Dairy cattle -- Reproduction

LCSH: Dairy cattle -- Heredity

Abstract: Fertility traits in dairy cows are economically important traits because these traits, directly and indirectly, affect production costs and profits. The important fertility traits of dairy cattle include the number of services per conception (NSPC), days open (DO), and calving interval (CI). However, the fertility trait is a trait that has a low heritability (h2). Selection for fertility traits is usually based on breeding value (BV) with important genetic parameters such as heritability (h2), genetic correlation (rg), phenotypic correlation (rp), etc. Genomic selection has become a new tool for genetic improvement in dairy cattle. Genomic selection can increase the rates of genetic gain through increased accuracy of estimated breeding values, reduction of generation intervals, and reduction in breeding costs. Genomic selection refers to selection decisions based on genomic breeding values (GEBV). The accuracy of GEBV depends on the number of the reference population, the heritability of the trait, the number of single nucleotide polymorphisms (SNPs), and the level of linkage disequilibrium (LD). The objectives of this study were to estimate the genetic parameter of economically important traits in dairy cattle were estimate on the dairy cattle population in Upper Northern Thailand from 1995 to 2018. The Restricted Maximum Likelihood (REML) was used to estimate the variance component of genetic parameters. And, simulate the dairy population under different level factors for genome evaluation, and analyze the impact of some factors on the accuracy of genomic breeding value of dairy cattle population in Thailand. The simulation used information on the dairy cattle population, from 1964 to 2020. Accuracy analysis used a correlation between GEBV and TBV. The 2000 and 3000 reference population sizes, heritability (h2) between 0.05 to 0.50, linkage disequilibrium (LD) between 0.05 to 0.45, and number of SNPs 20K and 40K were used. The results showed farm, month of calving, year of calving, and age of first calving were highly significant affected whole fertility traits (p<0.01). The number of services per conception was highly significantly affected to DO and CI traits (p<0.01). The heritability of NSC, DO and CI were 0.03±0.01, 0.15±0.02, and 0.16±0.02, respectively. In addition, genotypic and phenotypic correlations on whole fertility traits were positive. And the accuracy estimated by genomic data of CS tended to be better than VS. While, whereas the different numbers of SNPs tended to be similar in the accuracy of GEBV. In addition, the accuracy of low h2 and low LD is not stable.

Abstract: ลักษณะความสมบูรณ์พันธุ์ในโคนมจัดว่าเป็นลักษณะที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ เนื่องจากเป็นลักษณะที่ส่งผลกระทบโดยตรงและโดยอ้อมต่อต้นทุนการผลิตและผลกำไรที่จะได้รับ โดยลักษณะความสมบูรณ์พันธุ์ที่สำคัญ ได้แก่ ลักษณะจำนวนครั้งของการผสมติด (number of services per conception ; NSPC) ลักษณะจำนวนวันท้องว่าง (days open ; DO) และลักษณะช่วงห่างของการให้ลูก (calving interval ; CI) แต่เนื่องจากลักษณะความสมบูรณ์พันธุ์เป็นลักษณะที่มีค่าอัตราพันธุกรรมต่ำ การคัดเลือกลักษณะดังกล่าวมักจะพิจารณาจากคุณค่าการผสมพันธุ์ (Breeding valve ; BV) ร่วมกับค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมที่สำคัญต่างๆ เช่น ค่าอัตราพันธุกรรม (Heritability ; h2) ค่าสหสัมพันธ์ทางพันธุกรรม (Genetic correlation ; rg) และค่าสหสัมพันธ์ของลักษณะปรากฏ (Phenotypic correlation ; rp) เป็นต้น การคัดเลือกสัตว์รูปแบบใหม่ที่มีการบูรณาการเทคโนโลยีทางด้านอณูพันธุศาสตร์ร่วมกับการประเมินพันธุกรรม การคัดเลือกสัตว์โดยอาศัยข้อมูลจีโนมจึงมีประโยชน์อย่างมากในการปรับปรุงพันธุ์โคนม นอกจากช่วยเพิ่มค่าความแม่นยำของคุณค่าการผสมพันธุ์แล้วยังช่วยลดระยะห่างระหว่างรุ่น และลดต้นทุนในการปรับปรุงพันธุ์ โดยค่าที่ได้จากการประเมินดังกล่าวจะเรียกว่า คุณค่าการผสมพันธุ์จีโนม (Genomic breeding value ; GEBV) ความแม่นยำของคุณค่าการผสมพันธุ์จีโนมขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น จำนวนประชากรอ้างอิง (Reference population หรือ Training population) ค่าอัตราพันธุกรรมของแต่ละลักษณะ (Heritability of traits) จำนวน single nucleotide polymorphisms (SNPs) และระดับ Linkage disequilibrium (LD) การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมของลักษณะความสมบูรณ์พันธุ์ของโคนมในเขตภาคเหนือของประเทศไทย โดยใช้ข้อมูลโคนมระหว่างปี พ.ศ. 2538 ถึง พ.ศ. 2561 ประมาณค่าองค์ประกอบความแปรปรวน และวิเคราะห์ค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมโดยวิธี Restricted Maximum Likelihood (REML) และเพื่อจำลองข้อมูลโดยใช้ประชากรโคนมในประเทศไทยระหว่าง และเพื่อศึกษาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อค่าความแม่นยำ (Accuracy) ของคุณค่าการผสมพันธุ์จีโนม (Genomic Breeding Value ; GEBV) โดยปัจจัยที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ได้แก่ ประชากรอ้างอิงขนาด 2,000 และ 3,000 ตัว, ค่าอัตราพันธุกรรมตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.50, ระดับ LD ระหว่าง 0.05 ถึง 0.45 และจำนวน SNPs ขนาด 20K และ 40K วิเคราะห์ค่าความแม่นยำ (accuracy) โดยการเปรียบเทียบจากค่าสหสัมพันธ์ (correlation) ระหว่างคุณค่าการผสมพันธุ์จีโนม (GEBV) กับคุณค่าการผสมพันธุ์จริง (True Breeding Value: TBV) ผลการศึกษาพบว่าอิทธิพลของฟาร์ม เดือนที่คลอด ปีที่คลอด และอายุเมื่อคลอดลูกตัวแรกมีผลต่อลักษณ์ความสมบูรณ์พันธุ์ทั้ง 3 ลักษณะ (p<0.01) และจำนวนครั้งต่อการผสมติดมีผลต่อลักษณะ DO และ CI (p<0.01) สำหรับค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรม พบว่าค่าอัตราพันธุกรรม (heritability ; h2) ของลักษณะ NSC DO และ CI มีค่าเท่ากับ 0.03±0.01, 0.15±0.02 และ 0.16±0.02 ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่าค่าสหสัมพันธ์ทางพันธุกรรมและลักษณะปรากฏ (Genetic and Phenotypic correlation ; rg and rp) ระหว่างลักษณะความสมบูรณ์พันธุ์ทุกลักษณะมีค่าเป็นบวก ค่าความแม่นยำของคุณค่าการผสมพันธุ์จีโนมของประชากรอ้างอิงที่ทราบฟีโนไทป์มีค่าสูงกว่าประชากรอ้างอิงที่ไม่ทราบฟีโนไทป์ ในขณะจำนวน SNPs ที่แตกต่างกันค่าความแม่นยำมีแนวโน้มไม่แตกต่างกัน และลักษณะที่มีค่าอัตราพันธุกรรมและระดับ LD ต่ำค่าความแม่นยำมีโน้มไม่ชัดเจนและไม่คงที่

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Wiwat Pattanawong

Role: Chairman

Name: Nuttaphon Chongkasikit

Role: Member

Name: Chirawath Phatsara

Role: Member

Name: Choke Sorachakula

Role: Member

Name: Saowaluck Yammuen-art

Role: Member

Created: 2022

Modified: 2022-10-30

Issued: 2022-10-30

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Animal Science

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	590851015.pdf	1.98 MB

ใช้เวลา

0.040522 วินาที