Multi-Trait Bayesian Models Enhance the Accuracy of Genomic Prediction in Multi-Breed Reference Populations

Published in Agriculture, 2024

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背景

对多个品种进行联合基因组预测(MBGP)以扩大参考规模是一种有前景的策略,可以改善对单个品种有限种群规模或表型记录的预测。然而,如果不同品种的遗传背景和标记效应结构存在差异,简单合并多个品种并不一定能带来稳定提升。

方法

本研究提出了一种 MBGP 模型 mbBayesAB。该模型将不同品种的相同性状视为潜在的遗传相关但不同的性状,并将染色体划分为独立区块,以拟合异质遗传(协)方差。研究还分析了 mbBayesAB 中随机效应(协)方差矩阵先验的最佳实践,并将该模型与品种内基因组预测(WBGP)以及其他常用 MBGP 模型进行比较。

结果

结果表明,在随机效应先验中分配逆 Wishart 分布,并从表型中获得逆 Wishart 先验的尺度信息,可以使 mbBayesAB 获得较高预测准确性。当联合使用两个牛品种(利木赞和安格斯)时,mbBayesAB 在两个体重性状上的准确性均高于 WBGP 模型。对于猪的大理石纹评分性状,与 WBGP 相比,使用 mbBayesAB 的多品种联合预测使约克郡验证群体的准确性提高了 6.27%。

结论

在多品种基因组预测中考虑异质遗传(协)方差是有益的,但合理设定(协)方差和超参数先验对于模型性能至关重要。

Recommended citation: Weining Li, Meilin Zhang, Heng Du, Jianliang Wu, Lei Zhou and Jianfeng Liu,Multi-Trait Bayesian Models Enhance the Accuracy of Genomic Prediction in Multi-Breed Reference Populations,Agriculture,2024,14(4):626
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