การใช้ข้อมูลพันธุ์ประวัติในการประมาณค่าความหลากหลายทางพันธุกรรมในสัตว์ (Using pedigree data for genetic diversity estimation in animals)
DOI:
https://doi.org/10.14456/tjg.2015.7Abstract
Genetic diversity is the variety of alleles andgenotypes present in the population under study. Conservation of genetic diversity focuses on conservation of the variety of alleles and genotypes present in the population. Pedigree analysis is one of tools for estimating genetic diversity in the population. The procedure is divided into 2 steps.First, pedigree information structure is analyzed for characterization and quality of data which are determined by number of animals in the whole pedigree, size of reference population, pedigree completeness, maximum generation traced, complete generation equivalent and known ancestor. Second, genetic diversity can be estimated by calculation of inbreeding coefficient, coefficient of coancestry, effective number of founders, effective number of founder genome and effective number of ancestor. Moreover, pedigree analysis can be applied to other related areas likewise investigation for the most important ancestor. In conclusion, pedigree analysis is a useful tool for studying genetic diversity in the population, as the most cost effective method.
การศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมเป็นการศึกษาความหลากหลายของรูปแบบของแอลลีลและ
จีโนไทป์ที่ปรากฏอยู่ในประชากรที่ศึกษา เป้าหมายหลักของการอนุรักษ์ความหลากหลายทางพันธุกรรมเป็นการรักษารูปแบบของแอลลีลและจีโนไทป์ให้มีความหลากหลายอยู่ภายในประชากรมากที่สุด การวิเคราะห์พันธุ์ประวัติเป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้ในการประมาณค่าความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร โดยมีขั้นตอนการวิเคราะห์แบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน คือ (1) การวิเคราะห์โครงสร้างของข้อมูลพันธุ์ประวัติเพื่อศึกษาลักษณะและคุณภาพของข้อมูล ซึ่งกำหนดด้วยจำนวนสัตว์ทั้งหมดในพันธุ์ประวัติ ขนาดของประชากรอ้างอิง ความสมบูรณ์ของพันธุ์ประวัติ จำนวนรุ่นสูงสุดที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ จำนวนรุ่นที่พันธุ์ประวัติมีความสมบูรณ์ และจำนวนบรรพบุรุษที่ทราบ และ (2) การประมาณค่าความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งทำได้โดยการคำนวณหาค่าอัตราเลือดชิด, coefficient of coancestry, effective number of founders, effective number of founder genome และ effective number of ancestor นอกจากนี้การวิเคราะห์ข้อมูลพันธุ์ประวัติยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น การวิเคราะห์หาสัตว์ตัวที่สำคัญที่สุด ดังนั้นการวิเคราะห์พันธุ์ประวัติเป็นวิธีการหนึ่งในการศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรได้เป็นอย่างดีและเป็นวิธีที่มีค่าใช้จ่ายต่ำ
References
Armstrong E, Leizagoyen C, Martinez AM, Gonzalez S, Delgado JV, Postiglioni A (2010) Genetic structure analysis of a highly inbred captive population of the African Antelope Addax nasomaculatus. Conservation and management implications. Zoo Biol 29: 1–14.
Barker JSF (2001) Conservation and management of genetic diversity: a domestic animal perspective. Can J For Res 31: 588–595.
Baumung R, Manatrinon S (2007) Tiroler Braunvieh: Rückblick und Ausblick, 1907–2007, Verlag Edition Tirol, Reith, Austria, pp 127–129.
Boichard D, Maignel L, Verrier E (1997) The value of using probabilities of gene origin to measure genetic variability in a population. Genet Sel Evol 29: 5–23.
Bouquet A, Venot E, Laloe D, Forabosco F, Fogh A, Pabiou T, Moore K, Eriksson JA, Renand G, Phocas F (2011) Genetic structure of the European Charolais and Limousin cattle metapopulations using pedigree analyses. J Anim Sci 89: 1719–1730.
Cortes O, Sevane N, Baro JA, Canon J (2014) Pedigree analysis of a highly fragmented population, the
Lidia cattle breed. Livest Sci 167: 1–8.
Eenennaam AV, Medrano JF (1991) Milk protein polymorphisms in California dairy cattle. J Dairy Sci 74: 1730–1742.
Falconer DS, Mackay TFC (1996) Introduction to quantitative genetics. Longman, Harlow, pp 82–99.
Fernandez J, Toro MA, Caballero A (2001) Practical implementation of optimal management strategies in conservation programmes: a mate selection method. J Anim Biodiv Cons 24: 2–17.
Fernandez J, Villanueva B, Pong-Wong R, Toro MA (2005) Efficiency of the use of pedigree and molecular marker information in conservation programs. Genetics 170: 1313–1321.
Fuerst-Waltl B, Fuerst C (2012) Effect of inbreeding depression on survival of Austrian Brown Swiss calves and heifers. J Dairy Sci 95: 6086–6092.
Gonzalez-Recio O, Lopez de Maturana E, Gutierrez JP (2007) Inbreeding depression of female fertility and calving ease in Spanish dairy cattle. J Dairy Sci 90: 5744–5752.
Gutierrez JP, Altarraiba J, Diaz C, Quintanilla R, Canon J, Piedrafita J (2003) Pedigree analysis of eight Spanish beef cattle breeds. Genet Sel Evol 35: 43–63.
Gutierrez JP, Cervantes I, Goyache F (2009) Improving the estimation of realized effective population sizes in farm animals. J Anim Breed Genet 126: 327–332.
Hinrichs D, Thaller G (2011) Pedigree analysis and inbreeding effects on calving traits in large dairy herds in Germany. J Dairy Sci 94: 4726–4733.
Hoeschele I, Meinert TR (1990) Association of genetic defects with yield and type traits the Weaver locus effect on Yield. J Dairy Sci 73: 2503–2515.
Jia S, Chen H, Zhang G, Wang Z, Lei C, Yao R, Han X (2007) Genetic variation of mitochondrial d-loop region and evolution analysis in some Chinese cattle breeds. J Genet Genomics 34: 510–518.
Kaerney JF, Wall E, Villanueva B, Coffey MP (2004) Inbreeding trends and application of optimized selection in the UK Holstein population. J Dairy Sci 87: 3503–3509.
Lacy R (1989) Analysis of founder representation in pedigrees: founder equivalents and founder genome equivalents. Zoo Biol 2: 111–123.
Lacy RC (1995) Classification of genetic terms and their use in the management of captive populations. Zoo Biol 14: 565–578.
Leroy G (2011) Genetic diversity, inbreeding and breeding practices in dogs: Results from pedigree analysis. Vet J 189: 177–182.
Manatrinon S, Egger-Danner C, Baumung R (2009) Estimating lethal allele frequencies in complex pedigrees via gene dropping approach using the example of Brown Swiss cattle. Arch Anim Breed 52: 230–242.
Manatrinon S, Fischerleitner F, Baumung R (2008) Genetic characterization among some Austrian and Hungarian cattle breeds. Arch Anim Breed 51: 426–437.
Manatrinon S, Thonglor O-U, Boonyapakdee A (2012) Genetic and morphological variation in three populations of Donax spp. in the Gulf of Thailand. Thai J Genet. 5: 76–85.
Mancini G, Nicolazzi EL, Valentini A, Chillemi G, Marsan PA, Santus E, Pariset L (2013) Association between single nucleotide polymorphisms (SNPs) and milk production traits in Italian Brown cattle. Livest Sci 157: 93–99.
Melka MG, Schenkel F (2010) Analysis of genetic diversity in four Canadian swine breeds using pedigree data. Can J Anim Sci 90: 331–340.
Oliehoek PA, Bijma P (2009) Effects of pedigree errors on the efficiency of conservation decisions. Genet Sel Evol. doi:10.1186/1297–9686–41–9.
Parland SM, Kearney JF, Rath M, Berry DP (2007) Inbreeding trends and pedigree analysis of Irish dairy and beef cattle populations. J Anim Sci 85: 322–331.
Pjontek J, Kadlecik O, Kasarda R, Horny M (2012) Pedigree analysis in four Slovak endangered horse breeds. Czech J Anim Sci 57: 54–64.
Rokouei M, Torshizi RV, Shahrbabak MM, Sargolzaei, Sorensen AC (2010) Monitoring inbreeding trends and inbreeding depression for economically important traits of Holstein cattle in Iran. J Dairy Sci 93: 3294–3302.
Sargolzaei M, Iwaisaki H, Colleau JJ (2006) CFC: A tool for monitoring genetic diversity. Proceedings of the 8th World congress on genetics ppplied to livestock production, 13-18 August 2006, Belo Horizonte, Brazil. pp 27–28.
Tang GQ, Xue J, Lian MJ, Yang RF, Liu TF, Zeng ZY, Jiang AA, Jiang YZ, Zhu L, Bai L, et al. (2013) Inbreeding and genetic diversity in three imported swine breeds in China using pedigree data. Asian Australas J Anim Sci 26: 755–765.
Valera M, Molina A, Gutierrez JP, Gomez J, Goyache F (2005) Pedigree analysis in the Andalusian horse: population structure, genetic variability and influence of the Carthusian strain. Livest Prod Sci 95: 57–66.
Vasconcellos LPMK, Daniella T, Pereire AP, Coutinho LL, Regitano LC (2003) Genetic characterization of Aberdeen Angus cattle using molecular markers. Genet Mol Biol 26: 133–137.
Vozzi PA, Marcondes CR, Bezerra LAF, Lobo RB (2007) Pedigree analysis in the breeding program for Nellore cattle. Genet Mol Res 6: 1044–1050.
