Züchtungskunde, 89, (1) S. 61-69, 2017, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
Imputing und die Nutzung von Haplotypeninformation als Quellen für innovative Züchtungsstrategien
D. Segelke1 ; G. Thaller2 ; 1 Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung w.V. (vit), Heinrich-Schröder-Weg 1, 27283 Verden; Email: dierck.segelke@vit.de ; 2 Institut für Tierzucht und Tierhaltung, Christian-Albrechts-Universität, Olshausenstraße 40, 24098 Kiel
Innerhalb des letzten Jahrzehntes konnte die genomische Zuchtwertschätzung erfolgreich in der Rinderzucht etabliert werden. Um die Typisierungskosten zu senken, wurden nach der Einführung weniger dichte Markerchips, im Vergleich zum Illumina Bovine50K Chip entwickelt. Hierbei werden durch Imputingverfahren fehlende Marker geschätzt. Die Auswirkung des Imputings auf die Vorhersagegenauigkeit der fehlenden SNP und der Einfluss des Imputings auf die Sicherheit der genomischen Zuchtwerte wurden anhand zwei unterschiedlicher Chips und Softwarepaketen analysiert. Die konkrete Umsetzung des Imputings bezogen auf einen einzelnen Genort wird am Beispiel Hornlosigkeit dargestellt. Zusätzliche hornlose Tiere, die nicht im Herdbuch als hornlos gekennzeichnet waren, konnten mit diesem Verfahren identifiziert werden. Mit Hilfe dieser Information kann die genetische Basis der Hornloszucht verbreitert werden. Des Weiteren wurde analysiert, ob die bereits in anderen Holsteinpopulationen identifizierten Haplotypen, welche in homozygoter Form zum Absterben des Embryos führen, auch in der deutschen Population vorkommen. Hierbei wurden die Allelefrequenzen sowie das ökonomische Gewicht dieser ermittelt. Es wurde ein genetischer Index entwickelt, welcher sowohl genetische Defekte als auch gewünschte Merkmale, wie Hornlosigkeit kombiniert. Haplotypeninformationen können zudem in innovativen genomischen Anpaarungsprogrammen genutzt werden. Hintergrund war die Tatsache, dass Verpaarungen exzellenter Bullen mit bedeutenden Kühen kein Garant für überragende Nachkommen sind. Mittels Haplotypeninformationen wurde die Standardabweichung der Gametenzuchtwerte als Maß der Variabilität der Nachkommenzuchtwerte geschätzt.
Imputing; genomische Zuchtwertschätzung; Hornlosigkeit
Haplotyping and imputation provide novel sources for innovative breeding strategies
Within the last years worldwide animal and plant breeding schemes were substantially improved with the introduction of genomically enhanced breeding values. Chips of lower density in comparison to the Illumina Bovine50K chip were developed to reduce the genotyping costs. Missing markers on these chips are estimated using imputation methods. Imputation accuracy and the impact of the imputation on the reliability of genomic breeding values were analyzed for two different low density chips and imputation packages. Based on the new innovative method of imputation there gives the possibility to identify additional polled animals in the herdbook with a low error rate. This can be used to extend the genetic base and additional animals for selection are available. International researchers showed the application of routinely available genotyped pools to discover haplotypes which are absent in the homozygote state. These missing homozygous haplotypes are clearly associated with non-return-rates indicating that the haplotype may cause embryonic loss in the homozygote state. It was investigated whether these haplotypes also segregate in the German Holstein population. Furthermore the allele frequency and the economic impact were studied. A genetic index was established, summarizing the genetic defects as well as positive characteristics like polled. Haplotype information can be used for innovative breeding schemes. Background was the observation, that the mating of excellent sires and dams, does not always guarantee the outcome of an excellent offspring. Through the use of haplotype information, the variation of gamete breeding values as a measure of the variation between progeny groups was investigated.
Imputation; genomic breeding value estimation; polled