Comparing machine learning algorithms and linear model for detecting significant SNPs for genomic evaluation of growth traits in F۲ chickens

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 161

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JASTMO-26-6_007

تاریخ نمایه سازی: 27 آبان 1403

چکیده مقاله:

High-density Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) panels are expensive, especially in developing countries. However, methods have been developed to detect critical SNPs from these panels and design low-density chips for genomic evaluation at lower cost. This study aimed to determine the efficiency of Random Forest (RF) and Gradient Boosting Machine (GBM) algorithms, and Linear Model (LM) in identification of SNPs subsets to predict Genomic Estimated Breeding Values (GEBVs) for Body Weights at ۶ (BW۶) and ۹ (BW۹) weeks in broiler chickens and compare the predicted GEBVs with those obtained by the ۶۰K SNP panel. The data were collected on ۳۱۲ F۲ chickens that genotyped with ۶۰K Illumina SNP BeadChip. After applying quality control, the remaining ۴۵,۵۱۲ SNPs were ranked based on p-values, mean square error percentage, and relative influence, obtained by LM, RF and GBM methods, respectively. Then, subsets of top ۴۰۰, ۱,۰۰۰, ۳,۰۰۰ and ۵,۰۰۰ SNPs, selected by each method, were employed to construct genomic relationship matrices for the prediction of GEBVs with genomic best linear unbiased prediction model. Results indicated that predicted accuracies by RF and GBM were generally higher than LM. A Subset of ۱,۰۰۰ SNPs selected by RF and GBM algorithms compared to the total SNPs increased accuracy from ۰.۳۸ to ۰.۶۴ and ۰.۶۶ for BW۶, and from ۰.۴۲ to ۰.۶۰ and ۰.۶۶ for BW۹, respectively. The findings of the present study provide that machine learning methods, especially GBM, can perform better than LM in selecting important SNPs and increasing the accuracy of genomic prediction in broiler chickens.

نویسندگان

H. Bani Saadat

Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Islamic Republic of Iran.

R. Vaez Torshizi

Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Islamic Republic of Iran.

Gh. Manafiazar

Department of Animal Science and Aquaculture, Dalhousie University, Truro, NS, Canada.

A. A. Masoudi

Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Islamic Republic of Iran.

A. Ehsani

Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Islamic Republic of Iran.

S. Shahinfar

Agriculture Victoria Research, AgriBio, Centre for AgriBioscience, Bundoora, Victoria ۳۰۸۳, Australia.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Abdollahi‐Arpanahi, R., Nejati‐Javaremi, A., Pakdel, A., Moradi‐Shahrbabak, M., Morota, G., ...
  • Breiman, L. ۲۰۰۱. Random forests. Mach. Learn., ۴۵: ۵-۳۲ ...
  • Breiman, L. ۲۰۱۳. Breiman and Cutler’s random forests for classification ...
  • Brown, D.J. and Reverter, A. A. ۲۰۰۲. Comparison of methods ...
  • Calus, M.P.L., Meuwissen, T.H.E., De Roos, A.P.W. and Veerkamp, R.F. ...
  • Chen, H. and Boutros, P.C. ۲۰۱۱. VennDiagram: a package for ...
  • Daetwyler, H.D., Pong-Wong, R., Villanueva, B. and Woolliams, J.A. ۲۰۱۰. ...
  • Demeure, O., Duclos, M.J., Bacciu, N., Le Mignon, G., Filangi, ...
  • Druet, T., Macleod, I.M. and Hayes, B.J. ۲۰۱۴. Toward genomic ...
  • Emrani, H., Torshizi, R.V., Masoudi, A.A. and Ehsani, A. ۲۰۱۷. ...
  • Friedman, J.H. ۲۰۰۱. Greedy function approximation: a gradient boosting machine. ...
  • Gianola, D., Fernando, R.L. and Stella, A. ۲۰۰۶. Genomic-assisted prediction ...
  • González-Recio, O.; Forni, S. ۲۰۱۱. Genome-wide prediction of discrete traits ...
  • González-Recio, O.; Weigel, K. A.; Gianola, D.; Naya, H., Rosa, ...
  • Greenwell, B., Boehmke, B., Cunningham, J., Developers, G.B.M. and Greenwell, ...
  • Habier, D., Fernando, R.L. and Dekkers, J.C. ۲۰۰۹. Genomic selection ...
  • Jang, S., Tsuruta, S., Leite, N.G., Misztal, I. and Lourenco, ...
  • Kriaridou, C., Tsairidou, S., Houston, R.D. and Robledo, D. ۲۰۲۰. ...
  • Li, B., Zhang, N., Wang, Y.G., George, A.W., Reverter, A. ...
  • Li, Y., Raidan, F.S.S., Vitezica, Z. and Reverter, A. ۲۰۱۸. ...
  • Liu, T., Luo, C., Ma, J., Wang, Y., Shu, D., ...
  • Long, N., Gianola, D., Rosa, G. J. M., Weigel, K. ...
  • Lopez, B.I., Lee, S.H., Shin, D.H., Oh, J.D., Chai, H.H., ...
  • Lu, S., Liu, Y., Yu, X., Li, Y., Yang, Y., ...
  • Luo, Z., Yu, Y., Xiang, J. and Li, F. ۲۰۲۱ ...
  • Minozzi, G., Pedretti, A., Biffani, S., Nicolazzi, E.L. and Stella, ...
  • Mokry, F.B., Higa, R.H., de Alvarenga Mudadu, M., Oliveira de ...
  • Mrode, R., Tarekegn, G.M., Mwacharo, J.M. and Djikeng, A. ۲۰۱۸. ...
  • Pérez-Rodríguez, P. and de los Campos, G. ۲۰۲۲. Multitrait Bayesian ...
  • Piles, M., Bergsma, R., Gianola, D., Gilbert, H. and Tusell, ...
  • Purcell, S., Neale, B., Todd-Brown, K., Thomas, L., Ferreira, M.A., ...
  • Ren, D., Cai, X., Lin, Q., Ye H., Teng, J., ...
  • Schiavo, G., Bertolini, F., Galimberti, G., Bovo, S., Dall'Olio, S., ...
  • Seo, D., Cho, S., Manjula, P., Choi, N., Kim, Y.K., ...
  • Speed, D., Hemani, G., Johnson, Michael, R., Balding, David, J. ...
  • Unterseer, S., Bauer, E., Haberer, G., Seidel, M., Knaak, C., ...
  • Wickham, H., François, R., Henry, L., Müller, K., and Vaughan, ...
  • Wray, N.R., Yang, J., Hayes, B.J., Price, A.L., Goddard, M.E. ...
  • Ye, S., Gao, N., Zheng, R., Chen, Z., Teng, J., ...
  • Zhou, J. and Troyanskaya, O.G. ۲۰۱۵. Predicting effects of noncoding ...
  • نمایش کامل مراجع