Отчет по проекту № 19-016-00068 (РФФИ)

По результатам первого года работы разработана информационная система (база данных) для сбора, учета и хранения первичной зоотехнической и молекулярно-генетической информации; с использованием программы Blupf90 на основе смешанной линейной модели, рассчитаны коэффициенты наследуемости для состояния конечностей, который составили для передних конечностей 0,36 и задних – 0,47. В соответствии с поставленной задачей были построены и проанализированы классификационные модели методами Random Forest (RF) – случайный лес, K-Nearest Neighbors (K-NN) – К-ближайших соседей, искусственные нейронные сети (Neural Networks), C50Tree – дерево решений, SVM – метод опорных векторов, NB – «Наивный» Байес, GLM – обобщенная линейная модель , Boost – модель бустинга и LDA – линейный дискриминантный анализ. В качестве переменной отклика была принята бальная оценка конечностей. Полученные результаты показали возможность применения алгоритмов машинного обучения для оценки состояния конечностей у свиней по показателям ростовых и мясных признаков. Наилучшие прогнозные возможности в нашем наборе данных показали модели Random Forest и K-NN. Определена связь состояния конечностей с признаками откормочной и мясной продуктивности, в качестве значимых предикторов для состояния конечностей установлены показатели среднесуточного прироста, толщины шпика и глубины мыщц. Получены данные о генетических вариантах генов HMGA1 и GH и их ассоциациях с состоянием конечностей у свиней пород крупная белая и ландрас.

Отчет за 2020 г.

По результатам второго года работы проведены молекулярно-генетические исследования свиней пород крупная белая и ландрас на основе полногеномного генотипирования с использованием GeneSeek® GGP Porcine HD Genomic Profiler v1 (Illumina Inc, США). Разработаны тест-системы методом ПЦР с FLASH-детекцией для локальной идентификации генетических вариантов генов VRTN (rs343248943), PPARD (rs80828473), HMGA1(rs80852624), IGF2BP2 (rs80930759). Идентифицированы геномные области и гены, связанных с состоянием конечностей свиней. Исследования проводили на свиньях породы ландрас (n=75) 2019 года рождения, имеющие одинаковые условия содержания и кормления. Для определения «подписей селекции» использовали подходы сглаженного FST (smoothing FST), путем сравнения свиней со здоровыми и больными конечностями.
Проведен поиск генетических вариантов, связанных с болезнью ног новорожденных поросят (Piglet splay leg) с помощью полногеномного ассоциативного анализа (GWAS) на основе алгоритма машинного обучения Gradient boosting machine с использованием схемы «случай-контроль». Для реализации GWAS мы использовали алгоритмы GBM (gradient boosting machine). В результате было идентифицировано 156 SNP, из которых 79 SNP были локализованы в генах.
У свиней пород ландрас (Л, n=86), крупная белая (КБ, n=120) и дюрок (Д, n=140) определены варианты генов VRTN, PPARD, HMGA1 и IGF2BP2 и проанализированы ассоциативные связи с признаками продуктивности и состоянием конечностей. В целом, результаты показали, что в рамках наших задач интерес вызывает ген VRTN, генетической варианты которого связаны с состоянием конечностей у свиней пород дюрок и ландрас.
Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста (побольше) и нажмите Ctrl+Enter