动物数量性状候基因的单体型分析方法研究.pdf

中文摘要 动物数量性状候选基因的单体型分析方法研究 摘 要 近些年米，许多科研I：作者采川候选基冈法研究数晕性状的候选基冈。然而，我们发现候 选基冈分析无论是住统计方法方面还是在其应J{j方面都存在着人量问题：一个候选基冈往往存 在多个多态位点，冈为不同的突变对基因功能影响的程度不同，运川不同的多态位点进行分析 常得到不同的结论，而且单个位点常常效应微小，很难检测。另外，人们进行候选基因分析的 最终目的在于将候选基冈的基冈型作为保种或选择等的依据。然而，如何运用候选基因辅助保 种或选种，一直是一个朱被彻底解决的问题。这里分为两种情况：一是假设只有一个候选基冈， 则其效应即使人得足可称为主基冈，其效应仍是较小的，因此单独依其进行保种或选种将有火 偏颇，即使用以辅助，其辅助作刚也将极其有限。二是单独分析候选基冈的多个多态位点，常 常得剑一个个体在同一基冈上的不同位点的基因型优劣可能不一致，而使得一方面根本不存在 最优秀的个体，一方面对实际存在的个体的优劣难以判断。 目前，在人类基冈纲研究中，单体型分析已被运刖到SNP位点与复杂疾病间的关联分析中。 单体型，即何丁．一条染色体上或某一区域内的一纽相关联的SNP位点。很多证据显示，在单个 基冈的顺式何置(例如住相同的单体型中)中的多个突变位点能够相互互作组成一个超级等他 基冈，且对表型起剑一个很人的作刚。显然，对单体型进行分析为运用SNP信息探究遗传性状 尤其是复杂动物数母性状的遗传机制提供了一条更加便捷、更加有效的途径。 本论文的研究I：作土要包括以1卜．内容： l基于一般动物模型的单体型分析： 本论文基于当前候选基冈方法研究的不足，把单体型的统计优势和传统的动物模型结合起 来，建立了单体型动物模型，川于动物数量性状候选基因的筛选。针对在实际的分析中t待估 参数相对较多时，常规的约束极人释然法很雉求解的问题，本文用Gibbs抽样法对单体璎的闻 定效戍和其它随机效戍的方筹细分进行了估计，并详细介绍了其参数推导过程。川打分统计对 全局和单体玳特异的零假殴进行了假设检验，并通过模拟研究其类型I错误率和检出效能。单 体型和性状值的产生根据单体型标签SNP的频率、单体型的多样性和有无其它系统环境效应等 因素生成模拟数据。模拟研究显示，单体型多样性和单体型标签SNP的频率对模型全局零假设 的类型I错误率影响不人，模拟的结果都1卜常接近表中的正常的类型I错误率口值，不论是否 考虑其它I州定效应，川我仃J提山的单体型动物模型分析方法都得到了较女r的拟合效果，可见模 型有较好的稳定性。全局检验的检出效能模拟结果显示．不论是否考虑含有其它州定效应时， 我们提出的单体刑动物模型的检出效能都较高，但中、低等单体型多样性的检山效能比高的单 上海交通大学博士学位论文 体刑多样性的检出效能略高。单体型特异检验类型I错误率显示，但当单体型多样，|生较高时。 且所研究的单体掣频率较小时，类型I错误率偏离正常水平，这同全局零假殴的检验宝吉果不一 致，说明当单体型多样性较高时，我们应该先求标签SNP或利用其它方法把单体型降维后，再 川我们的模型来求解效麻值。单体型特异检验的检出效能模拟结果显示，不同的单体型的频率 对检出效能的影响不人，都有稳定较高的检出效能。当单体型多样性较高时，而特异性单体烈 频率较低(q=0．1)时，有无其它I州定效应的检出效能都有所降低，且无其它I司定效府的检山效 能比有其它|卉I定效应的检山效能略高。 2基于随机回归模型的单体型分析： 鉴于备禽重要生产性状．如产奶域，产仔数，产蛋率等多属于有多次测定数据的纵向数据 性状，探索这类性状的候选基冈单体瑁分析方法，对丰富数量性状候选基因研究理论，加快其 遗传改良速度具有重要的理论和实际意义。本研究在一般随机同归模型的基础上，建立了带有 系谱信息的纵向数据性状的单体型随机同归模璎。刚Gibbs抽样法对单体型效府的I州定同|}]系 数、随机效应的随机同p1系数及其方著组分进行了估计，并详细论述了其参数推导过科。并通 过模拟研究模拟全局雨J单体型特异零假设假设检验的类型I错误率和检出效能。模拟结果显示， 对于全局零假设的类型I错误率，不论是口=0．05或0．01，表中的数据都非常接近止常的口 值。不论是等间隔取样还是1卜等间隔抽样，用我们提出的单体型随机同归分析模型都得到了较 好的拟合效果。