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Parameter estimation in model equations for animal breeding
Judith Himmelbauer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Mathematik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) UF Geographie und Wirtschaftskunde UF Mathematik
Betreuer*in
Arnold Neumaier
DOI
10.25365/thesis.71708
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-12638.83369.962340-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die derzeit effizienteste Methode zur Schätzung genomisch geschätzter Zuchtwerte (GEBVs) in Tierpopulationen ist eine einstufige Methode (Single-Step). Single-Step verwendet eine kombinierte Verwandtschaftsmatrix, in der Informationen aus dem Stammbaum und der Genomik zusammengefügt werden. Mit der Größe der Tierpopulationen, nimmt die Größe der Verwandtschaftsmatrizen stetig zu. Damit steigt auch die Rechenleistung, die für die Verarbeitung dieser Matrizen benötigt wird, insbesondere für die Erstellung der Inversen, immer weiter an.
meBLUP ist eine Methode zur Schätzung von (G)EBVs, die ohne die Erstellung einer Verwandtschaftsmatrix oder deren Inverse auskommt. Das Ziel dieser Arbeit ist ein Ansatz zur gleichzeitigen Schätzung von GEBVs und Varianzkomponenten, der auf meBLUP und einem modifizierten Maximum-Likelihood-Prinzip basiert. Die Leistungsfähigkeit einer Implementierung dieses Ansatzes wird an mehreren simulierten Datensätzen mit unterschiedlichen Heritabilitäten getestet. Die aus dem neuen Ansatz abgeleiteten GEBVs werden mit den wahren Zuchtwerten (TBVs) und mit den GEBVs verglichen, die durch eine Single-Step Schätzung erhalten wurden. Die entwickelten Skripten sowie die verwendeten Datensätze sind unter https://github.com/sky-farmer/meBLUP bzw. http://arnold-neumaier.at/meDATA/meDATA.tar.gz verfügbar.
Die wichtigste Erkenntnis dieser Arbeit ist, dass es mit diesem Ansatz möglich ist GEBVs und SNP-Effekte gleichzeitig mit den Parametern für den residualen polygenetischen Effekt und die Varianz der SNP-Effekte zu schätzen. Es wird gezeigt, dass die GEBVs aus meBLUP in Bezug auf die Korrelationen zwischen GEBVs und TBVs mit den Ergebnissen aus einer Single-Step Schätzung vergleichbar sind.
Basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass meBLUP eine vielversprechende Methode zur effizienten Schätzung von GEBVs sein kann, die ohne das Aufstellen der Verwandtschaftsmatrix oder deren Inversen auskommt.
Abstract
(Englisch)
Currently the most popular and efficient method to estimate genomic estimated breeding values (GEBVs) in livestock populations is single-step, which uses a combined relationship matrix using information from pedigree and genomic. Due to the steady increase of livestock populations, the computing power to process and invert these large relationship matrices continues to rise.
meBLUP is an approach to estimate (G)EBVs without setting up any relationship matrix or its inverse. The objective of this thesis is an approach for estimating GEBVs and variance components simultaneously, based on meBLUP and a modified maximum likelihood principle. The performance of an implementation of this approach is tested on several simulated datasets with different heritabilities. The GEBVs derived from the new approach are compared to the true breeding values (TBVs) and to the GEBVs obtained by a single-step evaluation. The scripts developed as well as the datasets used are avail- able at https://github.com/sky-farmer/meBLUP and http://arnold-neumaier. at/meDATA/meDATA.tar.gz, respectively.
The main finding of this thesis is that with this approach it is possible to estimate GEBVs and SNP-effects simultaneously with the parameters for the residual polygenetic effect and the variance of the SNP-effects. It is shown that in terms of correlations between GEBVs and TBVs, the GEBVs from meBLUP are comparable with results from a single-step evaluation.
Based on these findings, meBLUP appears to be a promising method for the efficient estimation of GEBVs without setting up or invert huge relationship matrices.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
meBLUP Tierzucht Zuchtwertschätzung Parameterschätzung Varianzparameter
Schlagwörter
(Englisch)
meBLUP animal breeding breeding value estimation parameter estimation variance parameter
Autor*innen
Judith Himmelbauer
Haupttitel (Englisch)
Parameter estimation in model equations for animal breeding
Paralleltitel (Deutsch)
Parameterschätzung für Zuchtwertschätzung mithilfe von Modell-Gleichungen
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
xi, 92 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Arnold Naumaier
Klassifikationen
31 Mathematik > 31.80 Angewandte Mathematik ,
48 Land- und Forstwirtschaft > 48.64 Tierzucht
AC Nummer
AC16585288
Utheses ID
63366
Studienkennzahl
UA | 199 | 510 | 520 |