Entwicklung und Erprobung eines neuen Ansatzes zur Schätzung der effektiven Populationsgröße auf der Basis der Homozygotie von Chromosomensegmenten
Final Report Abstract
Ziel des Projekts war es, die Schätzung der effektiven Populationgröße auf Basis der Homozygotie von Chromosmensegmenten methodisch weiterzuentwickeln und sowohl in einer Simulationsstudie als auch auf der Grundlage empirischer Daten zu erproben. Hierzu wurden an fünf experimentellen bzw. kommerziellen Hühnerpopulationen jeweils sechs Chromosomensegmente mittels Mikrosatellitenmarkern charakterisiert. Sowohl die Simulationsstudien als auch die empirischen Studien auf der Basis der Mikrosatellitenmarker-Untersuchungen zeigten, dass der ursprünglich geplante Ansatz der Schätzung der effektiven Populationsgröße auf Grundlage weniger, durch Mikrosatellitenloci definierter Chromosomensgemente nicht zielführend ist und keine hinreichend genauen Ergebnisse erwarten lässt. Auf Grundlage der empirischen Ergebnisse dieser Studie wurde eine Power-Berechnung durchgeführt. Diese ergab, dass für die Schätzung der effektiven Populationsgröße mit einer hinreichenden Sicherheit Informationsmengen erforderlich sind, die nur mittels Hochdurchsatz-Genotypisierung generiert werden können. Im weiteren Projektverlauf wurden Tiere aus zwei der experimentellen Populationen mit einem 57k SNP Array typisiert, und von zwei weiteren kommerziellen Populationen wurden vom Industriepartner 37k-SNP-Genotypen für die Analyse zur Verfügung gestellt. Vorhandene Methoden zur Schätzung der effektiven Populationsgröße mussten an die speziellen strukturellen Gegebenheiten des Hühnergenoms angepasst werden. Es wurde eine Methode vorgeschlagen, um das zwischen Chromosomen stark unterschiedliche Verhältnis von physischer zu genetischer Länge in der Ne-Schätzung zu berücksichtigen. Die auf Basis der SNP-Daten durchgeführten Auswertungen ermöglichen eine hinreichend genaue Schätzung der aktuellen und historischen Populationsgrößen, wobei sich zeigte, dass die historische Populationsgröße der Braunleger deutlich größer ist als die der Weißleger. Diese Ergebnisse konnten in einer unabhängigen Wiederholung überzeugend validiert werden. Im Rahmen des Projekts wurde die erste genomweite Analyse der LD-Struktur im Genom verschiedener Legehennenpopulationen sowie die erste genomweite Schätzung der effektiven Populationsgröße experimenteller und kommerzieller Legehennenpopulationen durchgeführt und wissenschaftlich publiziert.
Publications
- (2008) Estimation of effective population size in chicken breeding based on chromosome segment homozygosity. The 23rd World's Poultry Congress, Brisbane Australia, 10 - 15 August, 2008
M. Hansen, S. Weigend and H. Simianer
- (2009) Assessment of effective population size using molecular markers. 6th European Poultry Genetics Symposium, Poznan, Poland 30th September - 2nd October, 2009
H. Simianer, S. Qanbari, M. Hansen and S. Weigend
- (2010) Linkage Disequilibrium Reveals Different Demographic History in Egg Laying Chickens. BMC Genetics, 11:103
S. Qanbari, M. Hansen, S. Weigend, R. Preisinger and H. Simianer
(See online at https://doi.org/10.1186/1471-2156-11-103)
