Mahdi Saatchi, Iowa State University 6/2/17 Mahdi Saatchi - PDF document

Mahdi ¡Saatchi, ¡Iowa ¡State ¡University ¡ 6/2/17 ¡ Mahdi ¡Saatchi ¡ Outlines: ¡ � InternaKonal ¡GeneKc ¡SoluKons ¡(IGS). ¡ “Development ¡of ¡genomics ¡pipeline ¡for ¡IGS ¡ BOLT ¡geneKc ¡evaluaKons” � IGS ¡BOLT ¡GeneKc ¡EvaluaKons. ¡ ¡ ¡ � Development ¡of ¡IGS ¡Genomics ¡Database ¡(iGDB). ¡ BIF ¡meeKng, ¡Athens, ¡GA ¡ June ¡2, ¡2017 ¡ � QCs ¡on ¡Genotypes ¡at ¡iGDB ¡ 1 ¡ 2 ¡ InternaKonal ¡GeneKc ¡SoluKons ¡(IGS) ¡ Current ¡IGS ¡geneKc ¡evaluaKon ¡model: ¡ � A ¡mulK-­‑step ¡blending ¡approach: ¡ ¡ American Chianina Association (ACA) American Gelbvieh Association (AGA) • Molecular ¡ breeding ¡ values ¡ (MBV) ¡ are ¡ calculated ¡ separately ¡ American Maine Anjou Association (AMAA) American Shorthorn Association (ASA) from ¡the ¡tradiKonal ¡mulK-­‑breed ¡internaKonal ¡caYle ¡evaluaKon ¡ American Simmental Association (ASA) Canadian Simmental Association (CSA) (MB-­‑ICE) ¡and ¡then ¡combined. ¡ ¡ Canadian Angus Association (CAA) Canadian Limousin Association (CLA) GE-­‑EPD ¡= ¡w1*MBV ¡+ ¡w2*MB-­‑ICE ¡ Canadian Shorthorn Association (CSA) Canadian Gelbvieh Association (CGA) North American Limousin Foundation (NALF) Red Angus Association of America (RAAA) 3 ¡ 4 ¡ Why ¡Single-­‑step ¡GE-­‑EPDs? ¡ SS-­‑BR ¡vs ¡SS-­‑BLUP: ¡ � GE-­‑EPD ¡are ¡available ¡only ¡for ¡genotyped ¡animals ¡while ¡in ¡the ¡ � SS-­‑BLUP ¡is ¡a ¡breeding ¡value ¡model: ¡ single-­‑step ¡ the ¡ DNA ¡ has ¡ impact ¡ on ¡ all ¡ the ¡ relaKves ¡ of ¡ the ¡ genotyped ¡animals. ¡ � Improved ¡accuracy ¡and ¡removed ¡bias ¡in ¡esKmaKon ¡of ¡blending ¡ parameters. ¡ � Avoids ¡the ¡double ¡counKng ¡problem ¡(high ¡EPD ¡animals ¡turns ¡to ¡ � SS-­‑HM ¡is ¡a ¡marker ¡effect ¡model: ¡ get ¡high ¡MBV ¡and ¡vice ¡versa)! ¡ ¡ � We ¡have ¡powerful ¡tools, ¡such ¡as ¡BOLT, ¡today! ¡ 5 ¡ 6 ¡ 2017 ¡BIF ¡Symposium, ¡Athens, ¡Ga. ¡ 1 ¡

Mahdi ¡Saatchi, ¡Iowa ¡State ¡University ¡ 6/2/17 ¡ BOLT ¡Single-­‑step ¡Super ¡Hybrid ¡model: ¡ Development ¡of ¡IGS ¡Genomics ¡DB ¡(iGDB): ¡ � A ¡genomic ¡data-­‑flow ¡pipeline ¡is ¡a ¡need ¡for ¡the ¡BOLT ¡SS-­‑SHM ¡as ¡ CG ¡ CG ¡ CG ¡ Non-­‑ all ¡the ¡performance, ¡pedigree ¡and ¡DNA ¡informaKon ¡needs ¡to ¡ Ang ¡ Genotyped ¡ EBV ¡ Obs.n ¡ Gen. ¡ ME ¡ Obs.g ¡ be ¡inserted ¡to ¡the ¡BOLT ¡geneKc ¡evaluaKon ¡simultaneously. ¡ The ¡MME ¡for ¡Super ¡Hybrid ¡model: ¡ 8 ¡ 7 ¡ Challenges ¡for ¡developing ¡iGDB: ¡ Number ¡of ¡genotyped/pedigreed ¡animals ¡at ¡iGDB: ¡ BRD/CNT ¡ 161209 ¡ 170123 ¡ 170130 ¡ 170206 ¡ 170315 ¡ 170419 ¡ � Genomic ¡data ¡were ¡everywhere ¡but ¡not ¡at ¡IGS! ¡ AANUSA ¡ 2270 ¡ 2270 ¡ 2271 ¡ 2269 ¡ 2269 ¡ 2269 ¡ BSHCAN ¡ 23 ¡ 23 ¡ 52 ¡ 52 ¡ 52 ¡ 52 ¡ � Genomic ¡data ¡are ¡in ¡different ¡marker ¡densiKes ¡(50K, ¡LD, ¡HD, ¡…) ¡ BSHUSA ¡ 908 ¡ 908 ¡ 995 ¡ 994 ¡ 1017 ¡ 1037 ¡ CHAUSA ¡ 320 ¡ 320 ¡ 322 ¡ 322 ¡ 322 ¡ 322 ¡ � Genomic ¡data ¡comes ¡from ¡different ¡labs ¡(GeneSeek, ¡ZoeKs ¡and ¡ GVHCAN ¡ 1449 ¡ 1156 ¡ 1449 ¡ 1447 ¡ 1447 ¡ 1447 ¡ GVHUSA ¡ 9659 ¡ 9642 ¡ 9680 ¡ 9670 ¡ 10241 ¡ 10487 ¡ Delta ¡Genomics) ¡with ¡different ¡formats. ¡ HERUSA ¡ 522 ¡ 514 ¡ 522 ¡ 522 ¡ 523 ¡ 523 ¡ LIMCAN ¡ 0 ¡ 532 ¡ 823 ¡ 821 ¡ 821 ¡ 821 ¡ � InternaKonal ¡and ¡sample ¡ID ¡issues!! ¡ LIMUSA ¡ 18 ¡ 5113 ¡ 5182 ¡ 5167 ¡ 5169 ¡ 5169 ¡ RANUSA ¡ 13528 ¡ 13528 ¡ 13561 ¡ 13547 ¡ 17038 ¡ 19014 ¡ RDPUSA ¡ 752 ¡ 752 ¡ 752 ¡ 751 ¡ 752 ¡ 752 ¡ SIMCAN ¡ 18127 ¡ 18329 ¡ 18717 ¡ 18650 ¡ 18820 ¡ 18888 ¡ SIMUSA ¡ 17390 ¡ 17702 ¡ 18303 ¡ 18748 ¡ 20220 ¡ 20752 ¡ TOTAL ¡ 65129 ¡ 70950 ¡ 72793 ¡ 73124 ¡ 78855 ¡ 81722 ¡ 9 ¡ 10 ¡ QCs ¡applied ¡at ¡iGDB: ¡ iGDB: ¡QCs ¡on ¡raw ¡genotype ¡call ¡rates ¡ � QC ¡ on ¡ genotypes ¡ is ¡ more ¡ important ¡ for ¡ BOLT ¡ SS-­‑SHM ¡ � Remove ¡ animals ¡ with ¡ low ¡ call ¡ rate ¡ before ¡ pooling ¡ genotypes ¡ (genotype ¡quality ¡extends ¡to ¡the ¡whole ¡pedigree). ¡ ¡ (call ¡rate ¡< ¡0.85). ¡ � QCs ¡on ¡raw ¡genotype ¡call ¡rates. ¡ � Extreme ¡homozygote ¡genotypes. ¡ � Remove ¡animals ¡with ¡low ¡call ¡rate ¡aner ¡pooling ¡genotypes ¡(call ¡ � Parent-­‑progeny ¡miss-­‑match. ¡ rate ¡< ¡0.05). ¡ � QCs ¡on ¡imputaKon. ¡ ¡ 11 ¡ 12 ¡ 2017 ¡BIF ¡Symposium, ¡Athens, ¡Ga. ¡ 2 ¡

Mahdi ¡Saatchi, ¡Iowa ¡State ¡University ¡ 6/2/17 ¡ iGDB: ¡QCs ¡on ¡extreme ¡homozygote ¡genotypes ¡ iGDB: ¡QCs ¡on ¡Parent-­‑progeny ¡miss-­‑match ¡ � We ¡observed ¡some ¡animals ¡with ¡extreme ¡unusual ¡homozygote ¡ � We ¡ used ¡ all ¡ 50K ¡ markers ¡ to ¡ check ¡ parent-­‑progeny ¡ genotype ¡ genotypes ¡(AA ¡or ¡BB ¡> ¡20%). ¡An ¡example: ¡ agreement ¡(similar ¡to ¡the ¡parentage ¡test). ¡ AA ¡1,199 ¡ AB ¡9,927 ¡ BB ¡41,382 ¡ � We ¡found ¡not ¡many ¡animals ¡with ¡such ¡genotypes ¡(only ¡11 ¡so ¡ far) ¡that ¡we ¡removed ¡them ¡from ¡iGDB. ¡ Table ¡1 ¡– ¡From ¡Megan ¡Rolf, ¡KSU, ¡hYp://arKcles.extension.org/ ¡ 13 ¡ 14 ¡ iGDB: ¡QCs ¡on ¡Parent-­‑progeny ¡miss-­‑match ¡ iGDB: ¡QCs ¡on ¡Parent-­‑progeny ¡miss-­‑match ¡ � Genotype ¡dis-­‑agreement ¡> ¡2% ¡-­‑ � ¡miss-­‑match. ¡ � Genotype ¡dis-­‑agreement ¡> ¡2% ¡-­‑ � ¡miss-­‑match. ¡ 15 ¡ 16 ¡ ImputaKon: ¡ ImputaKon: ¡ • Is ¡a ¡method ¡of ¡determining ¡some ¡genotypes ¡on ¡a ¡ paternal Sire maternal computer ¡using ¡actual ¡genotypes ¡on ¡relaKves. ¡ paternal Progeny • It ¡is ¡a ¡necessary ¡process ¡to ¡combine ¡genotypes ¡with ¡ maternal different ¡densiKes ¡before ¡any ¡geneKc ¡evaluaKon. ¡ paternal Dam maternal 17 ¡ 18 ¡ 2017 ¡BIF ¡Symposium, ¡Athens, ¡Ga. ¡ 3 ¡

Mahdi ¡Saatchi, ¡Iowa ¡State ¡University ¡ 6/2/17 ¡ ImputaKon: ¡ ImputaKon: ¡ paternal paternal Sire Sire maternal maternal paternal paternal Progeny Progeny maternal maternal paternal paternal Dam Dam maternal maternal We ¡use ¡FImpute ¡sonware ¡(Sargolzaei, ¡M. ¡et ¡al.) ¡for ¡our ¡ imputaKon ¡pipeline ¡at ¡iGDB. ¡ ¡ 19 ¡ 20 ¡ iGDB: ¡QCs ¡on ¡imputaKon ¡(switch ¡rate) ¡ Switch ¡rates ¡by ¡breed ¡associaKon ¡data ¡ � We ¡ expect ¡ to ¡ see ¡ the ¡ same ¡ genotype ¡ status ¡ aner ¡ each ¡ imputaKon ¡ ¡(consistent ¡genotypes). ¡ � For ¡some ¡markers ¡in ¡some ¡animals ¡this ¡is ¡not ¡true: ¡ � AA ¡switches ¡to ¡AB, ¡or ¡AB ¡switched ¡to ¡BB ¡… ¡ 21 ¡ 22 ¡ Number ¡of ¡genotyped ¡animals ¡at ¡IGS ¡(as ¡of ¡9/30/16): ¡ Switch ¡rates ¡by ¡marker ¡posiKon ¡ 802 ¡ 1593 ¡ 3763 ¡ 1941 ¡ 1125 ¡ 7939 ¡ 17163 ¡ 50K 9K ¡ ¡ 186 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 6007 ¡ 6193 ¡ ¡ ¡ 414 ¡ 461 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 1602 ¡ 2477 ¡ BOS1 GGP-­‑HD 172 ¡ 1151 ¡ 8 ¡ 2187 ¡ ¡ ¡ 4374 ¡ 7892 ¡ 6 ¡ 567 ¡ 48 ¡ 569 ¡ 4 ¡ 3679 ¡ 4873 ¡ GGP-­‑UHD 136 ¡ 430 ¡ 1278 ¡ 226 ¡ ¡ ¡ 544 ¡ 2614 ¡ HD 111 ¡ 5206 ¡ 1984 ¡ 10699 ¡ ¡ ¡ 17164 ¡ 35164 ¡ SupperLD ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 3500 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 3500 ¡ ZeoKs 1227 ¡ 9547 ¡ 7542 ¡ 19122 ¡ 1129 ¡ 41309 ¡ 79876 ¡ Total 23 ¡ 24 ¡ 2017 ¡BIF ¡Symposium, ¡Athens, ¡Ga. ¡ 4 ¡