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Entendendo como estrutura populacional, estratégia de genotipagem e seleção afetam as predições genômicas

Processo: 19/25801-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2021
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Zootecnia - Genética e Melhoramento dos Animais Domésticos
Pesquisador responsável:Júlio Cesar de Carvalho Balieiro
Beneficiário:Fernando de Oliveira Bussiman
Supervisor no Exterior: Daniela Andressa Lino Lourenco
Instituição-sede: Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of Georgia (UGA), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:18/26465-3 - Uso de simulação e modelagem como ferramentas de identificação de animais para genotipagem, BP.DR
Assunto(s):Genômica   Simulação   Precisão

Resumo

O uso de informação genômica para aumentar a acurácia de predição dos valores genéticos é o novo padrão no melhoramento genético animal. Embora a genotipagem de animais de produção tenha ficado mais barata, para algumas populações ela inda é inacessível. Um dos maiores desafios da implementação da seleção genômica é decidir quais e quantos animais devem ser genotipados. Responder esta questão depende de vários parâmetros populacionais, neste sentido a simulação emerge como uma alternativa custo-efetiva para testar diferentes cenários que irão permitir o maior ganho genético para determinadas estruturas populacionais e esquemas de seleção em populações equinas. Esta proposta é parte importante de um projeto em desenvolvimento no Brasil (Processo nº 2018/26465-3). Os objetivos gerais são avaliar como a estrutura populacional e o esquema de seleção podem impactar as predições genômicas, bem como a descoberta de lócus de característica quantitativos. Será utilizada simulação estocástica para criar uma estrutura populacional complexa para dois designes de seleção artificial baseados em: 1) valor genético predito e, 2) fenótipo. Após concluída a simulação os animais serão selecionados baseados em vários critérios: 1) alto e baixo valor genético predito; 2) alto e baixo fenótipo; 3) alto valor genético predito; 4) alto fenótipo; 5) aleatoriamente; 6) maior número de progênies e 7) teoria de grafos para identificar famílias. Quatro características serão simuladas para representar os objetivos de seleção dos criadores de cavalo Campolina: andamento e morfologia. Habilidade de predição será avaliada pelo método de validação chamado forward prediction, no qual os animais genotipados na mais recente geração serão usados como validação e o restante como treinamento. A inflação ou deflação genômica será avaliada por meio de regressão linear simples do valor genético verdadeiro (simulado) no valor genético-genômico estimado. A simulação será feita usando o software QMSim, um software bem estabelecido para simulação de dados agrários. As análises genômicas (isto é, estimação de componentes de variância, predição de valores genéticos e, associação genômica ampla) serão feitas nos softwares da família BLUPF90. As análises de estrutura populacional serão feitas por meio de componentes principais e análise discriminante de componentes principais das matrizes de relacionamento via pedigree e genômica. Em resumo, este projeto contribuirá para o desenvolvimento de estratégias de genotipagem, aplicadas não somente a cavalos, mas a outras espécies, objetivando um melhor uso do dinheiro publico e privado e, obtendo predições genômicas mais acuradas, bem como uma descoberta de lócus de característica quantitativos de uma maneira mais precisa. Este projeto tem impacto não somente acadêmico, mas também ajudará os criadores na difícil tarefa de selecionar os animais a serem genotipados quando os recursos forem limitados.

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