بررسی مقایسهای روشهای مختلف آماری در ارزیابی ژنومی با استفاده از کدهای R
نویسندگان
1 دانشآموخته کارشناسی ارشد آمار ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج
2 استادیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان
3 استادیار آمار ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج
4 دانشیار بیوانفورماتیک و ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج
5 دانشآموخته دکتری ژنتیک و اصلاح نژاد دام، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان
doi
10.22059/ijas.2021.296109.653768چکیده
انتخاب ژنومی از بزرگترین پیشرفتهای حوزه بهنژادی حیوانات و گیاهان در اوایل قرن بیست و یکم میلادی محسوب میگردد. روال ارزیابی ژنومی، که روی انتخاب به کمک نشانگر بنا نهاده شد، متکی به پیشفرض وجود عدم تعادل پیوستگی بین نشانگرهای تک نوکلئوتیدی (SNP) متراکم در سطح ژنوم و جایگاههای کنترل کننده صفات کمی (QTL) است. از نظر ارزیابی ژنتیکی، انتخاب ژنومی، بسیاری از مدلهای رایج را تحث تأثیر قرار داده و منجر به ایجاد مدلهای آماری-ژنتیکی جدیدی شده است که هر یک فرضیههای مختلفی را کنکاش میکنند. گرچه این مدلها را میتوان بر اساس معیارهای مختلفی گروه بندی کرد، اما با در نظر گرفتن توزیع صفات مورد بررسی، میتوان آنها را در دو گروه فراسنجهای و نافراسنجهای تقسیمبندی نمود. در این پژوهش صحت ارزشهای ارثی ژنومی با استفاده از روشهای آماری مختلف فراسنجهای و نافراسنجهای مورد بررسی قرار گرفته است. روشهای فراسنجهای مورد استفاده عبارت از رگرسیون ستیغی، رگرسیون لاسو، روش الاستیکنت، مدلهای مختلط و روشهای بیزی شامل رگرسیون ستیغی بیزی، لاسو بیزی، بیز A، بیز B، بیز C و بیز D هستند. روشهای نافراسنجهای شامل ارگرسیون هستهای، فضای هیلبرت با هسته بازآفرین و ماشین بردار پشتیبان رگرسیونی می باشند. تمامی این روشها روی یک مجموعه داده واقعی شامل اطلاعات ژنومی و فنوتیپی مربوط به 2300 حیوان، با استفاده از کُدهای R اجرا شدند. برای انتخاب مدل مناسب، از معیارهای صحت (همبستگی ارزش ارثی واقعی و برآورد شده) و میانگین مربعات خطا (MSE) استفاده شد. نتایج نشان داد که کارایی پیشبینی روش های فراسنجهای نسبت به روش های نافراسنجهای بالاتر است. در میان مدلهای ارزیابی ژنومی مورد استفاده بهطور نسبی نشان داده شد که روش بیز B نسبت به سایر مدلها، از صحت و عملکرد بهتری برخوردار است و این با نتایج سایر پژوهشگران همخوانی نداشت. این تضاد احتمالاً به دلیل ساختار دادههای مورد استفاده بوده است. یکی از اهداف این پژوهش ارایه مدلهای آماری ارزیابی ژنومی همراه با کُدهای اجرایی آنها در محیط R بوده است، لذا کُدهای یاد شده در این مقاله میتوانند در یادگیری مدلهای ارزیابی ژنتیکی مورد بحث کمک شایانی بهکاربران بکنند.