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Kreuzbewertung und Nachkommensimulation mit JMP Genomics, Teil 3: Kreuzbewertung, Selektion und Nachkommensimulation

Der Kreuzbewertung Werkzeug hinein JMP-Genomik ermöglicht die Bewertung potenzieller Kreuzungen mithilfe genetischer Marker und Scoring-Codedateien. Ein Bewertungscode ist eine SAS-Datei, die ein Vorhersagemodell enthält, das die Auswirkungen zahlreicher Marker auf ein interessierendes Merkmal quantifiziert. Die in diesem Beispiel verwendeten Scoring-Codedateien wurden im Beitrag der letzten Woche erstellt. Kreuzbewertung und Nachkommensimulation mit JMP Genomics, Teil 2: Prädiktive Modellierung für Zuchtwerte . Der Datensatz mit den zu kreuzenden Individuen muss im Breitformat vorliegen und biallelische Marker aufweisen, die in einem numerischen Format definiert sind. Der Datensatz, der als Eingabe für dieses Beispiel verwendet wird, wurde im Beitrag erstellt. Kreuzbewertung und Nachkommensimulation mit JMP Genomics, Teil 1: BLUP für Zuchtversuchsdaten . Im Beispiel dieser Woche werden wir alle möglichen Auskreuzungen in einem Satz von 309 Gerstenlinien mit jeweils etwa 3.500 Markern bewerten, auf der Grundlage dieser Bewertung eine Auswahl treffen und auf der Grundlage dieser Auswahl mehrere Kreuzungsgenerationen simulieren.

1. Von dem Genomik-Starter , wählen Genetik > Zuchtanalyse > Kreuzbewertung um das Dialogfeld aufzurufen.
2. Im Allgemein Registerkarte, auswählen barley_impute_img sas7bdat als die Geben Sie den SAS-Datensatz ein .
   • Der Datensatz enthält Marker für jede Linie und 4 quantitative Merkmale, von denen wir 2 auswählen werden.
3. Wählen Sie beide aus IndID als die ID-Variable .
4. Lassen Sie die Geschlechtsvariable
   • Beachten Sie, dass die Werte für die Geschlechtsvariable muss entweder „1“ und „2“ oder Zeichenfolgen sein, die mit „M“ und „F“ beginnen.
   • Beachten Sie außerdem, dass bei Angabe einer Geschlechtsvariablen keine Selbstkreuzung in die Analyse einbezogen werden kann.
5. Im Listenartige Spezifikation von Markierungsvariablen Feld, Typ M: um alle Spalten, die mit dem Buchstaben „m“ beginnen, als Markierungsvariablen anzugeben.
6. Navigieren Sie zu Ordner mit Scoring-Codedateien und benennen Sie es als solches. Dadurch wird die bevölkert Verfügbare Dateien Box mit Ihrem Codedateien bewerten . Wählen Sie aus der Liste die Dateien aus, die den zu analysierenden Merkmalen entsprechen, und verschieben Sie sie in die Codedateien bewerten
   • Eine Scoring-Codedatei ist eine SAS-Programmdatei, die ein Modell enthält, das die Auswirkung jedes Markers auf ein interessierendes Merkmal enthält. Die Datei kann mit einem Textbetrachter in der Vorschau angezeigt werden.
   • Es können ein bis vier der Phänotypen in diesem Datensatz ausgewählt werden, indem einfach die Bewertungscodedateien für die gewünschten Phänotypen ein- oder ausgeschlossen werden. Hier wählen wir den Ergosteringehalt (ERG) und das Testgewicht (TW) aus.
7. Wählen Sie eine aus Ausgabeordner.
8. Der Anmerkung Die Registerkarte kann verwendet werden, um Markerpositionen und Chromosomenzahlen einzubeziehen, wenn ein Annotationsdatensatz vorhanden ist. Lassen Sie für dieses Beispiel die Registerkarte „Anmerkung“ leer.
9. Im Analyse Auf der Registerkarte steht eine Option zum Angeben von a zur Verfügung SAS-Datensatz, der angibt, zu welchem Ziel Simulieren . Wenn das Feld leer bleibt (wie in diesem Beispiel), simuliert JMP alle möglichen Kreuze.
10. Wenn ein Geschlechtsvariable vorhanden ist und die Mütterlicher Wert der Geschlechtsvariablen Wenn das Feld leer bleibt, legt JMP standardmäßig entweder „1“ oder „F“ als Variable für das mütterliche Geschlecht fest.
11. Wählen Berücksichtigen Sie nur Outcross für die Wählen Sie den Paarungstyp der ersten Generation
12. Optionen für Rückkreuzung (wenn eine Rückkreuzungs-Elternlinienvariable angegeben ist), Nachkommensimulation mithilfe genetischer Kartierung (wenn eine Annotationsdatei vorhanden ist) und die Einbeziehung eines Auswahlindex (ein gewichteter Wert der Auswirkung jedes Merkmals) sind ebenfalls verfügbar Analyse.Lassen Sie diese Felder für dieses Beispiel leer.
13. Auf der Generationen Auf der Registerkarte gibt es die Möglichkeit, mehrere Generationen gleichzeitig zu simulieren. Das heißt, es werden die Nachkommen der simulierten Nachkommen aus der ersten Kreuzbewertungsanalyse simuliert. Diese Art der Analyse nimmt viel Zeit und Speicherplatz in Anspruch. Daher wird empfohlen, sie nur durchzuführen, wenn eine Reihe vorab ausgewählter Kreuze angegeben sind.
    • Beachten Sie, dass auch weitere Generationen simuliert werden können, indem Sie Kreuze aus den Ergebnissen dieser Analyse auswählen, was später in diesem Beispiel gezeigt wird.
14. Auf der Optionen Tab geben den Namen an barley_crosses für die Ausgabedatensatz welches die Kreuze enthalten wird.
15. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen neben Ausgabedatensatz komprimieren um SAS-Komprimierung auf den resultierenden Datensatz anzuwenden.
16. Klicken Laufen um mit der Analyse zu beginnen.

Kreuzbewertungsergebnisse

17. Wenn die Analyse abgeschlossen ist, erscheint ein Ergebnisfenster mit einer Streudiagrammmatrix, die die Korrelationen des Mittelwerts, der Standardabweichung, des Maximums, des Minimums und des Bereichs jedes simulierten Kreuzes zeigt. Alle väterlichen und mütterlichen Individuen werden links in der Matrix aufgeführt, wobei die Anzahl der simulierten Kreuzungen, an denen sie beteiligt waren, in Klammern angegeben ist. Wenn Sie eine der Personen auswählen, werden alle ihre Kreuze in der Streudiagrammmatrix ausgewählt.
18. Klicken Daten anzeigen Ganz links öffnet sich ein neuer Datensatz mit jeder der 47.586 simulierten Kreuzungen und ihren phänotypischen Schätzungen. Wenn Sie einen beliebigen Punkt in der Streudiagrammmatrix oder Personen aus den mütterlichen/väterlichen ID-Listen auswählen, werden auch diese Kreuze im Datensatz ausgewählt.

 

Drilldowns

19. Um die Nachkommen einer der resultierenden Kreuzungen zu simulieren, können wir die einzuschließenden Kreuzungen auswählen und auf klicken Nachkommen simulieren Box aus dem Drilldowns.Dadurch wird ein neues Dialogfeld geöffnet, das mit dem Original identisch ist Kreuzbewertung Dialog Box. Das ist neu Nachkommensimulation Das Dialogfeld wird mit den richtigen Einstellungen ausgefüllt, um die Nachkommen aller ausgewählten Kreuzungen anhand der Ergebnisse der vorherigen Analyse zu bewerten.
20. Bevor Sie eine Auswahl für die Nachkommensimulation treffen. Klicken Daten anzeigen unter dem Drilldowns Menü und sehen Sie sich die Verteilungen der beiden Merkmale an, indem Sie sie auswählen Analysieren > Verteilung .
    • Wählen BLUP_ERG_Mean Und BLUP_TW_Mean und verschiebe sie in die Y, Spalten.Dann klick OK .
    • Auf der Registerkarte „Verteilung“ sind Perzentile der Verteilung jedes Merkmals leicht zu erkennen. Kehren Sie mithilfe der Perzentile der phänotypischen Verteilungen zum Ergebnisfenster zurück und Datenfilter.
    • Datenfilter können auf die Nachkommen der ersten Generation angewendet werden Datenfilter.Filterkriterien für jedes Merkmal können ausgewählt werden, indem Sie die Schieberegler unter dem gewünschten Merkmal anpassen oder auf die Zahlen neben jedem Merkmal klicken und den gewünschten Grenzwert eingeben.
21. Wählen Sie nur Kreuze aus, die die folgenden Kriterien erfüllen:
    • 5. Perzentil für ERG (Ergosteringehalt)
    • 90. Perzentil des TW (Testgewicht)
    • Filter können mithilfe der Schieberegler oder durch Eingabe des gewünschten Grenzwerts in das entsprechende Feld angewendet werden.
    • Sobald Filter angewendet werden, werden die resultierenden Kreuze in der Streudiagrammmatrix hervorgehoben.
22. Wenn die Filter angewendet und die gewünschten Kreuze ausgewählt sind, klicken Sie auf Nachkommen simulieren im Drilldowns Menü, um das Dialogfeld „Nachkommensimulation“ aufzurufen. Es erscheint außerdem eine neue Datentabelle mit einer Teilmenge der 19 ausgewählten Kreuze, genannt selected_crosses. sas7bdat .
23. Im Dialogfeld „Nachkommensimulation“ wird Folgendes angezeigt: Allgemein Registerkarte (und Anmerkung (sofern zutreffend) wird mit Informationen aus der Simulation der ersten Generation vervollständigt.
24. Auf der Analyse Registerkarte, die selected_crosses. sas7bdat Der Datensatz wird als eingegeben SAS-Datensatz, der angibt, welche Kreuzungen simuliert werden sollen .
25. Im Optionen zur Nachkommensimulation Feld, stellen Sie die ein Anzahl der simulierten Nachkommen für jede Kreuzung Zu
26. Auf der Generationen Registerkarte, auswählen Simulieren Sie mehrere Generationen und auswählen Selbst als Option für Wählen Sie den Paarungstyp mit mehreren Generationen .
27. Stellen Sie die ein Anzahl der Generationen Option zu 3 um 3 Generationen von Selfing aus unseren ausgewählten Kreuzungen zu simulieren und zu klicken Laufen um mit der Analyse zu beginnen.

Ergebnisse der Nachkommensimulation

28. Wenn die Analyse abgeschlossen ist, erscheint ein Ergebnisfenster mit dem Simulierte Merkmalsverteilung Registerkarte mit Verteilungen aller simulierten Merkmalsmessungen für jede der drei simulierten Generationen. Generation 3 ist unten dargestellt.
    • Scrollen Sie nach rechts, um durch die Generationen zu navigieren. Beachten Sie, dass jede Generation 20x mehr Beobachtungen hat als die Generation davor.
    • Scrollen Sie nach unten, um Streudiagrammmatrizen zu sehen, die die Korrelationen der Merkmale für jede Generation zeigen.
    • Beachten Sie, dass durch die Auswahl beliebiger Punkte in den Histogrammen oder Streudiagrammen diese Punkte in jedem Diagramm für die entsprechende Generation ausgewählt werden. Auch Einzelpersonen können im ausgewählt werden Datenfilter Abschnitt, um ihre Leistung in den einzelnen Diagrammen zu zeigen.
29. Der Simuliertes Merkmal bestellt Auf der Registerkarte werden Heatmaps für jede simulierte Generation der Merkmale angezeigt, wobei die Kreuze auf der x-Achse nach ihrer Leistung sortiert werden. Die Leistung der drei Generationen des Ergosteringehalts (ERG) ist unten aufgeführt.
30. Der Simulierte Merkmalsstatistiken Die Registerkarte gibt eine ähnliche Ausgabe wie das ursprüngliche Kreuzauswertungs-Ausgabefenster für die BLUP-Werte jedes Merkmals aus, d. h. eine Korrelationsmatrix und eine Streudiagrammmatrix für Statistiken zu jedem Merkmal.
31. Der Simulierte Merkmalsmittel Die Registerkarte gibt den Mittelwert aller Simulationen für jede Generation jedes Merkmals an. Die Größe der Punkte stellt die Standardabweichung der Grundgesamtheit dar.
    • Gemessen an den Merkmalsmitteln gab es in den ersten drei Generationen keine große Verbesserung im ERG-BLUP-Mittelwert.
32. Der Simulierte Eigenschaft bedeutet geordnet Auf der Registerkarte wird ein Diagramm jeder der 19 Kreuzungen in aufsteigender Reihenfolge für die Leistung in jedem Merkmal angezeigt.
33. Eine weitere Auswahl und Kreuzbewertung kann durch Auswahl von Kreuzen aus dem erfolgen Simulierte Merkmalsverteilung Diagramme und Klicken Kreuzbewertung im Drilldowns.Datenteilmengen können auch durch Filtern im erstellt werden Datenfilter Panel oder wählen Sie Punkte auf einem beliebigen Diagramm aus und klicken Sie darauf Daten anzeigen .

Zusammenfassung

Der Kreuzbewertung Das Tool in JMP Genomics kann in Kombination mit einer Bewertungscodedatei schnell alle möglichen Kreuzungen aus einem Stammbaumdatensatz analysieren. Das Ergebnis ist ein neuer Datensatz mit Statistiken zu einer Krankheit oder interessierenden Merkmalen basierend auf Markerdaten. Beachten Sie, dass ein Annotationsdatensatz einbezogen werden kann, um die genetische Verknüpfung weiter in die Analyse einzubeziehen. Aus dem Ausgabefenster können interessante Kreuzungen ausgewählt und in weitere Iterationen der Nachkommensimulation einbezogen werden, sodass mehrere Generationen simulierter genetischer Selektion möglich sind

Der Kreuzbewertung Das Tool in JMP Genomics ermöglicht die Bewertung potenzieller Kreuzungen mithilfe genetischer Marker und Scoring-Codedateien. Ein Bewertungscode ist eine SAS-Datei, die ein Vorhersagemodell enthält, das die Auswirkungen zahlreicher Marker auf ein interessierendes Merkmal quantifiziert. Die in diesem Beispiel verwendeten Scoring-Codedateien wurden im Beitrag der letzten Woche erstellt. Kreuzbewertung und Nachkommensimulation mit JMP Genomics, Teil 2: Prädiktive Modellierung für Zuchtwerte . Der Datensatz mit den zu kreuzenden Individuen muss im Breitformat vorliegen und biallelische Marker aufweisen, die in einem numerischen Format definiert sind. Der Datensatz, der als Eingabe für dieses Beispiel verwendet wird, wurde im Beitrag erstellt. Kreuzbewertung und Nachkommensimulation mit JMP Genomics, Teil 1: BLUP für Zuchtversuchsdaten . Im Beispiel dieser Woche werden wir alle möglichen Auskreuzungen in einem Satz von 309 Gerstenlinien mit jeweils etwa 3.500 Markern bewerten, auf der Grundlage dieser Bewertung eine Auswahl treffen und auf der Grundlage dieser Auswahl mehrere Kreuzungsgenerationen simulieren.