Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
F-СТАТИСТИКИ РАЙТА: ОЦЕНКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
- Номер: 4
- Год: 2014
- Страницы: 80-104
Журнал: Проблемы биологии продуктивных животных
Аннотация:
F-статистики Райта, или индексы фиксации, характеризуют индивидуальный (), субпопуляционный () и популяционный () уровни генетической структуры популяции: , и , где − наблюдаемая гетерозиготность в субпопуляциях; − ожидаемая гетерозиготность в субпопуляциях при панмиксии (случайном спаривании); − ожидаемая гетерозиготность во всей популяции при панмиксии. − коэффициент инбридинга особей в субпопуляциях, указывает на редукцию гетерозиготности из-за неслучайного спаривания. При >0 имеет место дефицит гетерозиготных особей (родственное спаривание); при <0 – избыток гетерозигот (неродственное спаривание); при − случайное спаривание. − коэффициент инбридинга субпопуляций относительно всей популяции, указывает на редукцию гетерозиготности из-за ограничения потока генов (миграции) и генетического дрейфа между субпопуляциями. варьирует от 0 (панмиксия, равные частоты аллелей в субпопуляциях, нет дивергенции) до 1 (полная изоляция, крайняя дифференциация, субпопуляции фиксированы по различным аллелям, чистые линии); <5% − дифференциация популяции слабая, >25% −дифференциация значительная. можно использовать для оценки уровня миграции. Для двух популяций есть мера генетической дистанции. − коэффициент инбридинга особей в популяции как в целом. Если>0, то в популяции дефицит гетерозигот, при <0 – избыток гетерозигот. F-статистики вычисляют по частотам аллелей локуса и усредняют по всем локусам. Для минимизации выборочной ошибки численность каждой субвыборки должна быть >50, ожидаемое число особей одного генотипа >5, число полиморфных локусов >6 (микросателлитов 20-30 и более). Приведён пример расчёта F-статистик с биозоотехнической интерпретацией оценок.
Литература:
1. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. − М.: Наука, 1989. − 328 с.
2. Аль-Кейси Т.В. Сравнительное исследование аллелофонда яков и их гибридов с крупным рогатым скотом с использованием микросателлитов: автореф. дисс. ...канд. биол. наук. − М.: Дубровицы, 2011. − 20 с.
3. Вейр Б. Анализ генетических данных. − М.: Мир, 1995. − 400 с.
4. Волкова В.В., Гладырь Е.А., Бушова Г.А. Долматова И.Ю., Зиновьева Н.А. Влияние прилития крови голштинского скота на изменение аллелофонда бестужевской породы крупного рогатого скота по микросателлитам // Зоотехния. – 2012. − № 12. − С. 2-4.
5. Гладырь Е.А., Зиновьева Н.А., Брем Г. Характеристика генофонда и выявление генеалогических связей между породами овец России с использованием ДНК-микросателлитов // Доклады РАСХН. – 2004. − № 2. – С. 26-29.
6. Глотов Н.В., Животовский Л.А., Хованов Н.В., Хромов-Борисов Н.Н. Биометрия. − Л.: ЛГУ, 1982. − 64 с.
7. Калашников В.В., Храброва Л.А., Зайцев А.М., Зайцева М.А., Калинкова Л.В. Полиморфизм микросателлитной ДНК у лошадей заводских и локальных пород // Сельскохозяйственная биология. – 2011. − № 2. – С. 41-45.
8. Киселёва Т.Ю., Подоба Б.Е., Заблудовский Е.Е., Хромов-Борисов Н.Н., Терлецкий В.П., Воробьев Н.И., Кантанен И. Молекулярно-генетическая характеристика шести локальных популяций крупного рогатого скота c использованием микросателлитных маркеров // Достижения в генетике, селекции и воспроизводстве сельскохозяйственных животных. − СПб.: ВНИИГРЖ, 2009. − Ч. 2. − С. 13-16.
9. Кузнецов В.М. Оценка быков по качеству потомства (методические рекомендации). − Л.: ВНИИГРЖ, 1982. − 41 с.
10. Кузнецов В.М. Методические рекомендации по оценке межстадной генетической изменчивости в молочном скотоводстве. − Л.: ВНИИГРЖ, 1985а. − 35 с.
11. Кузнецов В.М. Межстадная генетическая изменчивость в молочном скотоводстве // Сельскохозяйственная биология. − 1985б. − № 2. − С. 68-76.
12. Кузнецов В.М. Инбридинг в животноводстве: методы оценки и прогноза. − Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. − 66 с.
13. Кузнецов В.М. Методы племенной оценки животных с введением в теорию BLUP. − Киров: Зональный НИИСХ Северо-Востока, 2003. − 358 с.
14. Кузнецов В.М. Основы научных исследований в животноводстве. − Киров: Зональный НИИСХ Северо-Востока, 2006. − 568 с.
15. Коновалова Е.Н., Сельцов В.И., Зиновьева Н.А. Характеристика симментальского скота различного происхождения с использованием ДНК-микросателлитов // Зоотехния. – 2006. − № 8. – С. 6-9.
16. Ли Ч. Введение в популяционную генетику. − М.: Мир, 1978. − 555 с.
17. Марзанов Н.С., Петров С.Н., Озеров М.Ю., Кантанен Ю., Марзанова Л.К., Караев Г.С., Комкова Е.А., Андрюхин А.П., Марзанова С.Н. Характеристика автохтонных пород овец Северного Кавказа по различным типам генетических маркеров // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2013. − № 2. − С 42-51.
18. Озеров М.Ю., Тапио М., Кантанен Ю., Марзанова С.Н., Бузеров В.В., Андрюхин А.П., Шарлапаев Б.Н., Петров С.Н., Марзанов Н.С. Генетическая категоризация полутонкорунных пород овец: приоритеты по их сохранению. // Проблемы биологии продуктивных животных. − 2013. − № 3. − С. 16-24.
19. Петри А., Сэбин К. Наглядная статистика в медицине. − М.: Изд. дом ГЭОТАР-МЕД, 2003. −143 с.
20. Столповский Ю.А. Популяционно-генетические основы сохранения ресурсов генофондов доместицированных видов животных: автореф. дисс... докт. биол. наук. − М., 2010. − 48 с.
21. Фолконер Д.С. Введение в генетику количественных признаков. − М.: Агропромиздат, 1985. −486 с.
22. Харзинова В.Р. Изучение генотипов ДНК-маркеров GH, DGAT1 и TG5 в связи с линейной принадлежностью и уровнем молочной продуктивности коров черно-пестрой породы: автореф. дис. …канд. биол. наук. − М.: Дубровицы, 2011. − 18 с.
23. Хедрик Ф. Генетика популяций. − М.: Техносфера, 2003. − 588 с.
24. Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А., Коновалова Е.Н., Глыдарь Е.А., Бабаян О.В. Изучение влияния прилития крови голштинского скота на изменение генофонда крупного рогатого скота отечественных пород с использованием ДНК-микросателлитов // Зоотехния. – 2007. − № 12. – С. 2-5.
25. Эфрон Б. Нетрадиционные методы многомерного статистического анализа. − М.: Статистика, 1988. − 263 с.
26. Barker J.S.F. Conservation of livestock breed diversity // Animal Genetic Resources Information. – 1999 – Vol. 25. − P. 33-43.
27. Bessa1 I., Pinheiro I., Matola M., Dzama K., Rocha A., Alexandrino P. Genetic diversity and relationships among indigenous Mozambican cattle breeds. // South African Journal of Animal Science. − 2009. − Vol. 39. – No. 1. – P. 61-72.
28. Brenneman R.A., Chase Jr. C.C., Olson T.A., Riley D.G., Coleman S.W. Genetic diversity among Angus, American Brahman, Senepol Romosinuano cattle breeds // Animal Genetics. – 2007. – Vol. 38. − P. 50-53.
29. Cañón J., Alexandrino P., Bessa I., Carleos C., Carretero Y., Dunner S., Ferran N., Garcia D, Jordana J., Laloë D., Pereira A., Sanchez A., Moazami-Goudarzi K. Genetic diversity measures of local European beef cattle breeds for conservation purposes // Genet. Sel. Evol. – 2001. − Vol. 33. − P. 311-332.
30. Cavalli-Sforza L.L., Menozzi P., Piazza A. The history and geography of human genes. − Princeton University Press, 1994. − 1059 p.
31. Chaudhari M.V., Parmar S.N.S., Joshi C.G., Bhong C.D., Fatima S., Thakur M.S., Thakur S.S. Molecular characterization of Kenkatha and Gaolao (Bos indicus) cattle breeds using microsatellite markers // Animal Biodiversity and Conservation. – 2009. – Vol. 32. – No. 2. – P. 71-76.
32. Chen R.J., Yang Z.P., Ji D.J., Qu D.Y., Li Y.L., Mao Y.J., Huang D.L. Analysis of genetic polymorphism in six meat sheep breeds and genetic distances between them // Czech J. Anim. Sci. – 2009. − Vol. 54. – No. 10. – P. 461-467.
33. Chesser R.K. Genetic variability within and among populations of the black-tailed prairie dog // Evolution. – 1983. – Vol. 37. – No. 2. − P. 320-331.
34. Díaz S., Dulout F.N., Peral-García P. Greater genetic variability in Argentine Creole than in Thoroughbred horses based on serum protein polymorphisms // Genet. Mol. Res. – 2002. – Vol. 1. – No. 3. − P. 261-265.
35. Dobzhansky T.H., Wright S. Genetics of natural populations. V. Relations between mutation rate and accumulation of lethals in populations of Drosophila pseudoobscura // Genetics. − 1941. − Vol. 26. − P. 23-51.
36. Excoffier L., Smouse P., Quattro J. Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNA haplotypes: application to human mitochondrial DNA restriction data // Genetics. – 1992. – Vol. 131. – P. 479-491.
37. Gautier M., Faraut T., Moazami-Goudarzi K., Navratil V., Foglio M., Grohs C., Boland A., Garnier J.-G., Boichard D., Lathrop G.M., Gut I.G., Eggen A. Genetic and haplotypic structure in 14 European and African cattle breeds // Genetics. – 2007. – Vol. 177. – No. 10. – P. 1059-1070.
38. Hartl D.E., Clark A.G. Principles of population genetics. 3nd Ed. − Sunderland, Mass.: Sinauer Associates, 1997. − 543 p.
39. Hassen F., Bekele E., Ayalew W., Dessie T. Genetic variability of five indigenous Ethiopian cattle breeds using RAPD markers // African Journal of Biotechnology. – 2007. – Vol. 6. – No. 19. – P. 2274-2279.
40. Hesterberg T., Monaghan S., Moore D.S., Clipson A., Epstein R. Bootstrap methods and permutation tests. Companion chapter 18 to the practice of business statistics. New York: W.H. Freeman and Company, 2003. − 85 p.
41. Holsinger K.E. Lecture notes in population genetics. − University of Connecticut, 2010. − 275 p.
42. Holsinger K.E., Weir B.S. Genetics in geographically structured populations: defining, estimating and interpreting FST // EEB Articles. − 2009. – Vol. 22. − 29 p.
43. Jordana J., Alexandrino P., Beja-Pereira A., Bessa I., Canon J., Carretero Y., Dunner S., Laloe D., Moazami-Goudarzi K., Sanchez A., Ferrand N. Genetic structure of eighteen local south European beef cattle breeds by comparative F-statistics analysis // J. Anim. Breed. Genet. − 2003. – Vol. 120. – P. 73–87.
44. Kantanen J., Olsaker I., Holm L.-E., Lien S., Vikki J., Brusgaard K., Eythorsdottir E., Danell B., Adalsteinsson S. Genetic diversity and population structure of 20 North European cattle breeds // J. Heredity. – 2000. – Vol. 91. – No. 6. – P. 446-457.
45. Kidd K.K., Stone W. H., Crimella C., Carenzi C., Casati M., Rognoni G. Immunogenetic and population genetic analyses of Iberian cattle // Anim. Blood Grps Biochem. Genet. – 1980. – Vol. 11. – P. 21-38.
46. Kotze A., Harun M., Otto F., Van der Bank F.H. Genetic relationships between three indigenous cattle breeds in Mozambique // South African Journal of Animal Science. – 2000. – Vol. 30. – No. 2. – P. 92-97.
47. Li M.H., Adamowicz T., Switonski M., Ammosov I., Ivanova Z., Kiselyova T., Popov R., Kantanen J. Analysis of population differentiation in North Eurasian cattle (Bos taurus) using single nucleotide polymorphisms in three genes associated with production traits // Animal Genetics. − 2006. – Vol. 37. − P. 390-392.
48. Li M.-H., Tapio I., Vilkki J., Ivanova Z., Kiselyova T., Marzanov N., Cinkulov M., Stojanovic S., Ammosov I., Popov R., Kantanen J. The genetic structure of cattle populations (Bos taurus) in Northern Eurasia and the neighbouring Near Eastern regions: implications for breeding strategies and conservation // Molecular Ecology. – 2007. – Vol. 16. – P. 3839-3853.
49. Lirón J.P., Ripoli M.V., De Luca J.C., Peral-García P., Giovambattista G. Analysis of genetic diversity and population structure in Argentine and Bolivian Creole cattle using five loci related to milk production // Genetics and Molecular Biology. – 2002. – Vol. 25. – No. 4. – P. 413-419.
50. Lirón J.P., Peral-Garcia P., Giovambattista G. Genetic characterization of Argentine and Bolivian creole cattle breeds assessed through microsatellites // J. Heredity. – 2006. – Vol. 97. – No. 4. – P. 331-339.
51. Manatrinon S., Fischerleitner F., Baumung R. Genetic characterization among some Austrian and Hungarian cattle breeds // Arch. Tierz. – 2008. – Vol. 51. – No. 5. – P. 426-437.
52. Martin-Burriel I., Rodellar C., Lenstra J.A., Sanz A., Cons C., Osta R., Reta M., DeArguello S., Sanz A., Zaragoza P. Genetic diversity and relationships of endangered spanish cattle breeds // J. Heredity. – 2007. – Vol. 5. – P. 1-5.
53. Martinez A.M., Delgado J.V., Rodero A., Vega-Pla J.L. Genetic structure of the Iberian pig breed using Microsatellites // Animal Genetics. − 2000. – Vol. 31. – P. 295-301.
54. Moioli B., Georgoudis A., Napolitano F., Catillo G., Lucioli S., Ligda C., Boyazoglu J. Genetic diversity between Italian and Greek buffalo populations // Animal Genetic Resources Information. – 2001. – Vol. 29. – P. 31-40.
55. Mtileni B.J., Muchadeyi F.C., Weigend S., Maiwashe A., Groeneveld E., Groeneveld L.F., Chimonyo M., Dzama K. A comparison of genetic diversity between South African conserved and field chicken populations using microsatellite markers // South African Journal of Animal Science. – 2010. – Vol. 40 (Issue 5, Suppl. 1). – P. 462-466.
56. Nei M. Analysis of gene diversity in subdivided populations // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. − 1973. – Vol. 70. – No. 12. – P. 3321-3323.
57. Nei M. F-statistics and the analysis of gene diversity in subdivided populations // Ann. Hum. Genet. – 1977. − Vol. 41. − P. 225-233.
58. Nei M., Chesser R.K. Estimation of fixation indices and gene diversities // Ann. Hum. Genet. – 1983. – Vol. 47. – P. 253-259.
59. Peakall R., Smouse P. GenAlEx 6.4 – Appendix 1 – Methods and Statistics, 2010. − 30 p. http://wenku.baidu.com/view/f483ee3243323968011c927c.html.
60. Prout T., Barkert J.S.F. F-statistics in drosophila buzzatii: selection, population size and inbreeding // Genetics. – 1993. – Vol. 134. – No. 5. – P. 369-375.
61. Rehman M.S., Khan M.S. Genetic diversity of Hariana and Hissar cattle from Pakistan using microsatellite analysis // Pakistan Vet. J. – 2009. – Vol. 29. – No. 2. – P. 67-71.
62. Rischkowsky B., Pilling D. (Eds). The State of the World’s Animal Genetic Resources for Food and Agriculture. Part 4: State of the art in the management of animal genetic resources. – Rome: FAO, 2007. − 511 p.
63. Ruiz-Garcia M. Genetic structure of the Marseilles cat population: is there really a strong founder effect? // Genet. Sel. Evol. – 1994. – Vol. 26. – P. 317-331.
64. Sun W., Chen H., Lei C., Lei X., Zhang Y. Genetic variation in eight Chinese cattle breeds based on the analysis of microsatellite markers // Genet. Sel. Evol. – 2008. – Vol. 40. – P. 681-692.
65. Vicente A.A., Carolino M.I., Sousa M.C.O., Ginja C., Silva F.S., Martinez A.M., Vega-Pla J.L., Carolino N., Gama L.T. Genetic diversity in native and commercial breeds of pigs in Portugal assessed by microsatellites // J. Anim. Sci. – 2008. – Vol. 86. – P. 2496-2507.
66. Weir B.S., Hill W.G. Estimating F-statistics // Annu. Rev. Genet. – 2002. – Vol. 36. – P. 721-750.
67. Workman P.L., Niswander J.D. Population studies on southwestern Indian tribes. II. Local genetic differentiation in the Papago // Amer. J. Hum. Genet. – 1970. – Vol. 22. – P. 24-49.
68. Worley K., Strobeck C., Arthur S., Carey J., Schwantje H., Veitch A., Coltman D.W. Population genetic structure of North American thinhorn sheep (Ovis dalli) // Molecular Ecology. – 2004. – Vol. 13. – P. 2545-2556.
69. Wright S. Isolation by distance // Genetics. – 1943. – Vol. 28. – P. 114-138.
70. Wright S. The genetical structure of populations // Ann. Eugenics. – 1951. – Vol. 15. – P. 323-354.
71. Wright S. Evolution and the genetics of populations. Vol. 4. Variability within and among natural populations. − Univ. Chicago, 1978. − 590 p.