¿Pueden usarse animales cruzados en selección genómica?

Abstract

La producción en poblaciones “puras” suele tener una baja reproducibilidad en sus descendentes “cruzados”. La selección genómica podría utilizarse para evaluar poblaciones “puras” usando los datos de sus descendientes “cruzados”. Sin embargo, en las poblaciones cruzadas quizás el desequilibrio de ligamiento (LD) no esta restringido a marcadores estrechamente ligados al QTL y los efectos de los marcadores podrían ser específicos de cada población. Estos dos problemas podrían solucionarse utilizando un modelo con los alelos de los SNPs específicos para cada población. Para investigar esta idea usamos un modelo con los efectos de los genotipos de los SNPs (modelo 1) y otro modelo con los efectos de alelos de los SNPs específicos para cada población (modelo 2). Ambos modelos se utilizaron para predecir los valores genéticos de las poblaciones “puras” usando datos F1. Tres situaciones fueron simuladas, en las dos primeras se consideró que las dos poblaciones tenían un mismo origen con una diferencia de 50 y 550 generaciones, respectivamente. En la tercera situación se consideró que las dos poblaciones tenían orígenes distintos. En todos los casos las dos poblaciones generaron una población F1 con un tamaño de 1.000 individuos. Los valores fenotípicos de la F1 fueron simulados con una media de 12 QTL segregando y una heredabilidad de 0.3. En el análisis de la F1 y la población “pura” de validación se escogieron 500 marcadores en segregación. Para estimar el efecto de los SNPs se utilizó el método Bayesiano llamado Bayes-B. La precisión media de los valores genéticos obtenida varió entre 0.789 y 0.718. Sin embargo, se observó que conforme las poblaciones estuvieron más alejadas la precisión disminuyó y el modelo 2 dio valores ligeramente superiores que el modelo 1. Estos resultados sugerirían que los animales cruzados pueden ser utilizados para evaluar poblaciones “puras”. Además modelos con origen específico de población darían mejores resultados.

Performance of purebred parents can be a poor predictor of performance of their crossbred descendants. However, in crossbred populations linkage disequilibrium may not be restricted to markers that are tightly linked to the QTL and the effects of SNPs may be breed specific. Both these problems can be addressed by using a model with breed-specific SNP effects. To investigate this idea, we used a model with effects of SNP genotypes (model 1) and a model with breed-specific effects of SNP alleles (model 2) to predict purebred breeding values using F1 data. Three scenarios were considered. In the first two, pure breeds were assumed to have a common origin either 50 or 550 generations ago. In the third scenario, the two breeds did not have a common origin. In all these scenarios, the two breeds were used to generate an F1 with 1,000 individuals. Trait phenotypic values controlled by 12 segregating QTL and with a heritability of 0.30 were simulated for the F1 individuals. Further, 500 segregating markers on a chromosome of 1 Morgan were chosen for analysis in the F1s and in the validation population of purebred. A Bayesian method (Bayes-B) was used to estimate the SNP effects. The accuracy of the predictions was between 0.789 and 0.718. However, the accuracy was lower when the populations were more separate and model 2 gave values slightly higher than model 1. These results suggest that crossbred data could be used to evaluate purebreds and breed specific models could give better results.