Published March 1, 2024 | Version v1
Publication Open

A comparison of five sets of overlapping and non-overlapping sliding windows for semen production traits in the Thai multibreed dairy population

Creators

  • 1. Nakhon Phanom University
  • 2. University of Florida
  • 3. Kasetsart University

Description

Objective: This study compared five distinct sets of biological pathways and associated genes related to semen volume (VOL), number of sperm (NS), and sperm motility (MOT) in the Thai multibreed dairy population.Methods: The phenotypic data included 13,533 VOL records, 12,773 NS records, and 12,660 MOT records from 131 bulls. The genotypic data consisted of 76,519 imputed and actual single nucleotide polymorphisms (SNPs) from 72 animals. The SNP additive genetic variances for VOL, NS, and MOT were estimated for SNP windows of one SNP (SW1), ten SNP (SW10), 30 SNP (SW30), 50 SNP (SW50), and 100 SNP (SW100) using a single-step genomic best linear unbiased prediction approach. The fixed effects in the model were contemporary group, ejaculate order, bull age, ambient temperature, and heterosis. The random effects accounted for animal additive genetic effects, permanent environment effects, and residual. The SNPs explaining at least 0.001% of the additive genetic variance in SW1, 0.01% in SW10, 0.03% in SW30, 0.05% in SW50, and 0.1% in SW100 were selected for gene identification through the NCBI database. The pathway analysis utilized genes associated with the identified SNP windows.Results: Comparison of overlapping and non-overlapping SNP windows revealed notable differences among the identified pathways and genes associated with the studied traits. Overlapping windows consistently yielded a larger number of shared biological pathways and genes than non-overlapping windows. In particular, overlapping SW30 and SW50 identified the largest number of shared pathways and genes in the Thai multibreed dairy population.Conclusion: This study yielded valuable insights into the genetic architecture of VOL, NS, and MOT. It also highlighted the importance of assessing overlapping and non-overlapping SNP windows of various sizes for their effectiveness to identify shared pathways and genes influencing multiple traits.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الهدف: قارنت هذه الدراسة خمس مجموعات متميزة من المسارات البيولوجية والجينات المرتبطة بها المتعلقة بحجم السائل المنوي (VOL)، وعدد الحيوانات المنوية (NS)، وحركة الحيوانات المنوية (MOT) في مجموعة الألبان التايلاندية متعددة الأجناس .الطرق: تضمنت بيانات النمط الظاهري 13،533 سجل حجم، و 12،773 سجل NS، و 12،660 سجل MOT من 131 ثورًا. تتكون بيانات النمط الجيني من 76،519 تعدد أشكال نيوكليوتيدات مفردة فعلية (SNPs) من 72 حيوانًا. تم تقدير الفروق الجينية المضافة لـ SNP لـ VOL و NS و MOT لنوافذ SNP لواحد من SNP (SW1) و TEN SNP (SW10) و 30 SNP (SW30) و 50 SNP (SW50) و 100 SNP (SW100) باستخدام أفضل نهج تنبؤ خطي غير متحيز جينومي من خطوة واحدة. كانت التأثيرات الثابتة في النموذج هي المجموعة المعاصرة، وترتيب القذف، وعمر الثور، ودرجة الحرارة المحيطة، والتغاير. تمثل التأثيرات العشوائية التأثيرات الوراثية المضافة للحيوان، وتأثيرات البيئة الدائمة، والمخلفات. تم اختيار SNPs التي تشرح ما لا يقل عن 0.001 ٪ من التباين الجيني المضاف في SW1، و 0.01 ٪ في SW10، و 0.03 ٪ في SW30، و 0.05 ٪ في SW50، و 0.1 ٪ في SW100 لتحديد الجينات من خلال قاعدة بيانات NCBI. استخدم تحليل المسار الجينات المرتبطة بنوافذ SNP المحددة. النتائج: كشفت مقارنة نوافذ SNP المتداخلة وغير المتداخلة عن اختلافات ملحوظة بين المسارات والجينات المحددة المرتبطة بالسمات المدروسة. أسفرت النوافذ المتداخلة باستمرار عن عدد أكبر من المسارات والجينات البيولوجية المشتركة مقارنة بالنوافذ غير المتداخلة. على وجه الخصوص، حدد SW30 و SW50 المتداخلان أكبر عدد من المسارات والجينات المشتركة في مجموعة الألبان التايلاندية متعددة الأجناس .الخلاصة: أسفرت هذه الدراسة عن رؤى قيمة في البنية الوراثية لـ VOL و NS و MOT. كما سلطت الضوء على أهمية تقييم نوافذ SNP المتداخلة وغير المتداخلة بأحجام مختلفة لفعاليتها في تحديد المسارات والجينات المشتركة التي تؤثر على سمات متعددة.

Translated Description (French)

Objectif : Cette étude a comparé cinq ensembles distincts de voies biologiques et de gènes associés liés au volume de sperme (VOL), au nombre de spermatozoïdes (NS) et à la motilité des spermatozoïdes (mot) dans la population laitière multibreed thaïlandaise. Méthodes : Les données phénotypiques comprenaient 13 533 enregistrements de VOL, 12 773 enregistrements de NS et 12 660 enregistrements de mot de 131 taureaux. Les données génotypiques consistaient en 76 519 polymorphismes nucléotidiques uniques (SNP) imputés et réels provenant de 72 animaux. Les variances génétiques additives SNP pour VOL, NS et mot ont été estimées pour les fenêtres SNP d'un SNP (SW1), de dix SNP (SW10), de 30 SNP (SW30), de 50 SNP (SW50) et de 100 SNP (SW100) en utilisant une approche génomique en une seule étape de la meilleure prédiction linéaire non biaisée. Les effets fixes dans le modèle étaient le groupe contemporain, l'ordre de l'éjaculation, l'âge du taureau, la température ambiante et l'hétérosis. Les effets aléatoires tenaient compte des effets génétiques additifs sur les animaux, des effets permanents sur l'environnement et des effets résiduels. Les SNP expliquant au moins 0,001 % de la variance génétique additive dans SW1, 0,01 % dans SW10, 0,03 % dans SW30, 0,05 % dans SW50 et 0,1 % dans SW100 ont été sélectionnés pour l'identification génique via la base de données NCBI. L'analyse des voies a utilisé des gènes associés aux fenêtres SNP identifiées. Résultats : La comparaison des fenêtres SNP se chevauchant et ne se chevauchant pas a révélé des différences notables entre les voies identifiées et les gènes associés aux traits étudiés. Les fenêtres qui se chevauchent ont systématiquement donné un plus grand nombre de voies biologiques et de gènes partagés que les fenêtres qui ne se chevauchent pas. En particulier, le chevauchement de SW30 et SW50 a identifié le plus grand nombre de voies et de gènes partagés dans la population laitière multibreed thaïlandaise. Conclusion : cette étude a fourni des informations précieuses sur l'architecture génétique du VOL, de la NS et de la mot. Il a également souligné l'importance d'évaluer les fenêtres SNP chevauchantes et non chevauchantes de différentes tailles pour leur efficacité à identifier les voies partagées et les gènes influençant de multiples traits.

Translated Description (Spanish)

Objetivo: Este estudio comparó cinco conjuntos distintos de vías biológicas y genes asociados relacionados con el volumen de semen (VOL), el número de espermatozoides (NS) y la motilidad de los espermatozoides (mot) en la población láctea multirracial tailandesa. Métodos: Los datos fenotípicos incluyeron 13.533 registros de VOL, 12.773 registros de NS y 12.660 registros de mot de 131 toros. Los datos genotípicos consistieron en 76,519 polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) imputados y reales de 72 animales. Las varianzas genéticas aditivas de SNP para VOL, NS y mot se estimaron para ventanas de SNP de un SNP (SW1), diez SNP (SW10), 30 SNP (SW30), 50 SNP (SW50) y 100 SNP (SW100) utilizando un enfoque de predicción no sesgada lineal del mejor genómico de un solo paso. Los efectos fijos en el modelo fueron grupo contemporáneo, orden de eyaculación, edad del toro, temperatura ambiente y heterosis. Los efectos aleatorios representaron los efectos genéticos aditivos animales, los efectos ambientales permanentes y los residuales. Los SNP que explican al menos el 0,001% de la varianza genética aditiva en SW1, el 0,01% en SW10, el 0,03% en SW30, el 0,05% en SW50 y el 0,1% en SW100 se seleccionaron para la identificación génica a través de la base de datos NCBI. El análisis de la ruta utilizó genes asociados con las ventanas de SNP identificadas.Resultados: La comparación de las ventanas de SNP superpuestas y no superpuestas reveló diferencias notables entre las rutas identificadas y los genes asociados con los rasgos estudiados. Las ventanas superpuestas produjeron consistentemente un mayor número de vías biológicas y genes compartidos que las ventanas no superpuestas. En particular, la superposición de SW30 y SW50 identificó el mayor número de vías y genes compartidos en la población láctea multirracial tailandesa. Conclusión: este estudio arrojó información valiosa sobre la arquitectura genética de VOL, NS y mot. También destacó la importancia de evaluar las ventanas de SNP superpuestas y no superpuestas de varios tamaños para determinar su efectividad para identificar vías y genes compartidos que influyen en múltiples rasgos.

Files

ab-23-0230.pdf.pdf

Files (816.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:804f7bc109dde6789c7eb8c060e9594b
816.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقارنة بين خمس مجموعات من النوافذ المنزلقة المتداخلة وغير المتداخلة لسمات إنتاج السائل المنوي في مجموعة الألبان التايلاندية متعددة السلالات
Translated title (French)
Une comparaison de cinq ensembles de fenêtres coulissantes se chevauchant et ne se chevauchant pas pour les traits de production de sperme dans la population laitière multibreed thaïlandaise
Translated title (Spanish)
Una comparación de cinco conjuntos de ventanas correderas superpuestas y no superpuestas para los rasgos de producción de semen en la población láctea multirracial tailandesa

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388139671
DOI
10.5713/ab.23.0230

Is supplement to
https://openalex.org/W4281711902 (Other)
https://openalex.org/W3206555169 (Other)
https://openalex.org/W3157359833 (Other)
https://openalex.org/W3024317680 (Other)
https://openalex.org/W3016573916 (Other)
https://openalex.org/W2413660786 (Other)
https://openalex.org/W2143489661 (Other)
https://openalex.org/W2070581548 (Other)
https://openalex.org/W1997352593 (Other)
https://openalex.org/W1511048503 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1781366361
  • https://openalex.org/W1975376531
  • https://openalex.org/W1977029873
  • https://openalex.org/W1979948066
  • https://openalex.org/W1990058387
  • https://openalex.org/W2001629933
  • https://openalex.org/W2002600206
  • https://openalex.org/W2005335581
  • https://openalex.org/W2029361834
  • https://openalex.org/W2030327143
  • https://openalex.org/W2032578950
  • https://openalex.org/W2041000916
  • https://openalex.org/W2053588621
  • https://openalex.org/W2067715889
  • https://openalex.org/W2077668635
  • https://openalex.org/W2081245393
  • https://openalex.org/W2121039851
  • https://openalex.org/W2121044470
  • https://openalex.org/W2164050502
  • https://openalex.org/W2169589032
  • https://openalex.org/W2792743127
  • https://openalex.org/W2803260535
  • https://openalex.org/W2891048836
  • https://openalex.org/W2919627678
  • https://openalex.org/W3025490927
  • https://openalex.org/W3041782393