染色体セグメントモデルによる遺伝的評価システムの開発

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20580303
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 祝前 博明 Kyoto University, 農学研究科, 教授 (00109042)
• Keywords: 遺伝子効果 / 量的形質遺伝子座 / 染色体セグメント / 予測法 / アルゴリズム / 応用動物

Research Abstract

多数の個体のすべてがDNAマーカーの情報を完備している状況を想定し、染色体セグメントモデルによる遺伝的評価システムの構築を行った。すなわち、全個体の量的形質に関する相加的遺伝子型値の最良予測システムの開発を目指し、"染色体セグメント効果"および"残りのポリジーン効果"による遺伝変異および環境変異の大きさがあらかじめ知られており、各分散の正確な値が既知である場合について検討を加えた。
具体的には、染色体セグメントモデルにおける同祖性確率行列(IBD行列)の効率的な形成法について検討するとともに、サイズの大きなIBD行列の逆行列の計算法の理論を再整理することにより、数値積分の手法を応用した当該計算法の実用的手法を組み立てた。また、染色体セグメントモデルの概念による混合線形モデルを構成して、遺伝分散および環境分散のいずれもが既知の場合における混合モデル方程式を導出し、"染色体セグメント効果"および"残りのポリジーン効果"の予測式を導出した。また、これらの一連の結果を用いてFortran90言語による計算プログラムを作成し、遺伝的評価のための演算システムを構築した。
これらの成果は、DNAマーカーの情報を用いた染色体セグメントモデルの理論を活用して、現行のポリジーンモデルによる遺伝的評価法をMASにも実用できる汎用型マーカーアシストBLUP法へと発展させたという点で重要であり、また、その具体的な演算システムを構築したという点で大きな意義をもつものと考えられる。