Research on Animal Production

fa فراتحلیل فراسنجه‌های ژنتیکی صفات تولیدی و تولید مثلی در مرغان تخم‌گذار Meta-analysis of Genetic Parameters for Productive and Reproductive Traits in Laying Hens ژنتیک و اصلاح نژاد دام ژنتیک و اصلاح نژاد دام پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: به‌منظور توسعه برنامه‌های اصلاحی در پرورش طیور، داشتن فراسنجه‌های ژنتیکی قابل اعتماد برای صفات اقتصادی ضروری است. با این‌حال، فراسنجه‌های ژنتیکی تخمین زده شده در پژوهش‌ها با اندازه نمونه کوچک، با خطاهای استاندارد بزرگ همراه است. لذا، ترکیب تخمین‌های حاصل از پژوهش‌ها مختلف برای افزایش قابلیت اطمینان فراسنجه‌های ژنتیکی توصیه می‌شود. فراتحلیل یا متاآنالیز یک تحلیل آماری است که نتایج چندین مطالعه علمی متعدد را با هم ترکیب می‌کند. از مزایای پژوهش‌ها متاآنالیز در پرورش و اصلاح نژاد طیور می‌توان به قدرت آماری بالا، توانایی آن برای استخراج بیشتر اطلاعات جمعیت طیور، ارزیابی اثرات در زیرمجموعه‌های مختلف جمعیت‌های طیور و غلبه بر محدودیت‌های مرتبط با اندازه‌های کوچک نمونه اشاره کرد. استفاده مناسب از روش فراتحلیل در پژوهش‌ها مربوط به دام و طیور از تکرار کارهای غیرضروری ممانعت کرده و از دیدگاه کاهش هزینه و زمان، می‌تواند مفید واقع شود. با توجه به اهمیت برآورد فراسنجه‌های ژنتیکی صفات تولیدی و تولیدمثلی در مرغان تخم‌گذار و در نظر گرفتن این مهم که تاکنون پژوهش فراتحلیل جامعی برای بررسی فراسنجه‌های ژنتیکی اینگونه صورت نگرفته است، لذا هدف از مطالعه حاضر استفاده از روش متاآنالیز برای برآورد میانگین وزنی فراسنجه‌های ژنتیکی صفات مورد نظر از طریق تجمیع نتایج پژوهش‌های مختلف است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش برای جمع‌آوری داده‌ها از پایگاه‌های بین‌المللی و فارسیGoogle scholar, Scopus, Web of Science, PubMed, Science direct,  Magiran, Irandoc, SID استفاده شد. فرایند جستجو در پایگاه‌های ذکر شده با استفاده از کلید واژه‌های: ژنتیک، فنوتیپ، وراثت‌پذیری، همبستگی، صفات تولیدی، بلوغ جنسی، تعداد تخم، وزن تخم، مرغ تخم‌گذار و ترکیب احتمالی آن‌ها انجام شد. در ابتدا پژوهش‌های که در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف مورد جستجو، تکرار شده بودند از مطالعه حذف شدند. سپس فهرستی از عناوین تمام مقالات باقی‌مانده تهیه شد. در مرحله اول یعنی غربالگری، عنوان و چکیده مقالات باقی‌مانده به دقت مورد مطالعه قرار گرفت و مقالات غیرمرتبط حذف شدند. در مرحله دوم یعنی ارزیابی شایستگی پژوهش‌ها، متن کامل مقالات مرتبط احتمالی باقی‌مانده از مرحله غربالگری، مورد بررسی قرار گرفت. مقالات بدست آمده از جستجوی پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف شامل ۱۵۲ مقاله بود که از این تعداد در نهایت ۳۳ مقاله مربوط به سال‌های ۱۳۶۰تا ۱۴۰۰ وارد آنالیز شدند و تعداد ۱۱۹ مقاله که شامل موارد تکراری و فاقد داده بودند، حذف شدند. متاآنالیز فراسنجه‌های ژنتیکی صفات تولیدتخم و بلوغ در مرغان تخم‌گذار با تجمیع نتایج 33 مقاله انجام شد. پس از بررسی شاخص I2 مشخص شدکه مقدار ناهمگنی در همه صفات مورد بررسی برای وراثت‌پذیری و همبستگی‌های ژنتیکی و فنوتیپی بیش از 70% بود. لذا در این مطالعه از مدل اثرات تصادفی برای آنالیز داده‌ها استفاده شد. برای انجام آنالیز آماری و برآورد میانگین وزنی وراثت‌پذیری و همبستگی‌های ژنتیکی و فنوتیپی صفات سن بلوغ جنسی، وزن بلوغ جنسی، تعداد تخم و وزن تخم، خطای استاندارد و دامنه اطمینان ۹۵ درصدی، از بسته نرم افزاری Comprehensive Meta-Analysis (version2) استفاده شد. یافته‌ها: برطبق نتایج به‌دست‌آمده، بالاترین میانگین وزنی وراثت‌پذیری مربوط به صفت وزن تخم (0/49) و بعد از آن صفت وزن بلوغ جنسی (0/36) است و کمترین مقدار وراثت‌پذیری مربوط به صفت تعداد تخم (0/29) بود. بالاترین میانگین وزنی همبستگی‌های ژنتیکی مثبت بین صفات وزن بلوغ جنسی با وزن تخم (0/53) می‌باشد و بعد از آن بین صفات سن بلوغ جنسی و وزن بلوغ جنسی (0/31) بوده‌است، هچنین بالاترین همبستگی ژنتیکی منفی بین صفات تعداد تخم با وزن تخم (0/36-) و پس از آن بین صفات سن بلوغ جنسی با تعداد تخم (0/25-) بدست آمد. بالاترین میانگین وزنی همبستگی‌های فنوتیپی مثبت بین صفات وزن بلوغ جنسی و وزن تخم (0/24) و بعد از آن بین صفات سن بلوغ جنسی و وزن بلوغ جنسی (0/19) برآورد شد، همچنین بالاترین همبستگی‌های فنوتیپی منفی بین صفات تعداد تخم با وزن تخم (0/18-) و پس از آن بین صفات سن بلوغ جنسی با تعداد تخم (0/16-) به‌دست‌آمد. مقایسه حدود اطمینان 95 درصدی حاصل از نتایج متاآنالیز و دامنه تغییرات ذکر شده در مقالات برای همه فراسنجه‌های ژنتیکی صفات مورد بررسی نشان داد که تجمیع نتایج پژوهش‌ها سبب کاهش قابل توجه در این محدوده شده‌است. به‌عنوان مثال دامنه تغییرات وراثت‌پذیری مقالات در مورد صفت سن بلوغ جنسی در دامنه 0/56-0/045 قرار داشت، در حالی‌که پس از تجمیع نتایج توسط روش متاآنالیز، حدود اطمینان 95 درصدی وراثت‌پذیری این صفت به 0/38-0/31 کاهش یافت. همچنین مقایسه خطای استاندارد متاآنالیز صفات مورد نظر با دامنه خطای استاندارد پژوهش‌ها مختلف نشان داد که تجمیع نتایج پژوهش‌ها مختلف، باعث کاهش شدید خطای استاندارد همه فراسنجه‌های ژنتیکی صفات مورد بررسی شده است، به عنوان مثال، خطای استاندارد وراثت‌پذیری صفت وزن تخم در پژوهش‌ها مستقل در دامنه 0/18-0/071 بوده ولی با روش متاآنالیز به 0/004 کاهش یافته‌است. نتیجه‌گیری: می‌توان نتیجه گرفت که تجمیع نتایج پژوهش‌ها مختلف و تجزیه آن‌ها باعث کاهش قابل توجه حدود اطمینان 95 درصدی و کاهش خطای استاندارد و افزایش صحت نتایج حاصله می‌شود. باتوجه به اهمیت تخمین فراسنجه‌های ژنتیکی دقیق برای بهبود صفات اقتصادی در برنامه‌های اصلاحی، برآوردهای گزارش‌ شده در مطالعه حاضر برای استفاده در برنامه‌های اصلاحی در مواقعی که تخمین فراسنجه‌های ژنتیکی دقیق برای صفات مهم اقتصادی در مرغان تخم‌گذار قابل حصول نیست، مناسب است، لذا با اطمینان بیشتری می‌توان نتایج پژوهش‌ها متاآنالیز را در مقایسه با نتایج پژوهش‌ها انفرادی در برنامه‌های اصلاح نژادی استفاده کرد.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: In poultry breeding, reliable genetic parameters for economic traits are necessary to develop breeding programs. However, estimated genetic parameters in studies with small sample sizes are associated with large standard errors. Therefore, it is recommended to combine the obtained estimates from different studies to increase the reliability of genetic parameters. A meta-analysis is a statistical analysis that combines the results of several scientific studies. The advantages of meta-analysis studies in poultry breeding are high statistical power, ability to extract more information about poultry population, evaluation of the effects in different subgroups of poultry population, and overcoming on limitations of small sample size. Proper use of meta-analysis method in studies related to livestock and poultry prevents the repetition of unnecessary work and it saves time and reduces costs. Considering the importance of estimation of genetic parameters for productive and reproductive traits in laying hens and the fact that no comprehensive systematic review and meta-analysis has been performed to investigate the genetic parameters in this species, the goal of this study is to use meta-analysis for estimation of weighted mean of genetic parameters for desired traits through combining the results of different studies. Methods In this study, data collection was performed from international and Persian databases including Google scholar, Scopus, Web of Science, PubMed, Science direct, Magiran, Irandoc, SID. The search process in the mentioned databases was performed using the keywords including genetics, phenotype, heritability, correlation, reproductive traits, sexual maturity, egg number, egg weight, laying hen and their possible combination. At first, the studies that were repeated in different databases were deleted from study. Then, the titles list of all remaining articles was prepared. In the first stage, i.e. screening, the title and abstract of remaining articles were carefully studied and unrelated articles were deleted. In the second stage, i.e. evaluation of studies, the full text of related articles remaining from the screening stage were investigated. From search of different databases, 152 articles were obtained and finally 33 articles between 1984 and 2022 were used in analysis and 119 articles were excluded. Meta-analysis of genetic parameters for egg production and maturation traits in laying hens was performed by agregating the results of 33 articles. The I2 index showed that the heterogeneity in all investigated traits for heritability and genetic and phenotypic correlations was more than 70%, so random effects model was used for data analysis. The software package Comprehensive Meta-Analysis (version 2) was used to perform statistical analysis and estimation of weighted means of heritability and genetic and phenotypic correlations for sexual maturity age, sexual maturity weight, egg number and egg weight, standard error and 95% confidence interval. Results: Based on results, the highest weighted mean of heritability is for egg weight (0.49), and then for the sexual maturity weight (0.31), and the lowest heritability was for egg number (0.29). The highest positive weighted mean of genetic correlations was between sexual maturity weight and egg weight (0.53) and then between sexual maturity age and sexual maturity weight (0.31), also the highest negative genetic correlation was between egg number and egg weight (-0.36) and then between sexual maturity age and egg number (-0.25). The highest positive weighted mean of phenotypic correlations was between sexual maturity weight and egg weight traits (0.24) and then between sexual maturity age and sexual maturity weight traits (0.19). As well as the highest negative phenotypic correlations was between egg number and egg weight (-0.18) and then between sexual maturity age and egg number (-0.16). Comparing of obtained 95% confidence interval from meta-analysis and the range of mentioned changes in the articles for all the genetic parameters for investigated traits showed that the aggregation of the results of studies has caused a significant reduction in this range. For example, the changes of heritability range in the articles for sexual maturity age was 0.045-0.56, while after aggregation of the results by meta-analysis, 95% confidence interval of heritability for this trait decreased to 0.31-0.38. Also, the comparison of the standard error by meta-analysis of desired traits with the range of the standard error in different studies showed that the aggregation of the results of different studies has greatly reduced the standard error of all the genetic parameters for investigated traits, for example, the standard error for heritability of egg weight in the studies was in the range of 0.071-0.18, but by meta-analysis it was reduced to 0.004. Conclusion it can be concluded that combining the results of different studies will significantly decrease the 95% confidence interval, decrease the standard error and increase the accuracy of the results. Considering the importance of estimation of accurate genetic parameters for improving economic traits in breeding programs, the reported estimates in the present study are suitable for use in breeding programs when accurate genetic parameters estimation for important economic traits in laying hens is not available, so, the results of meta-analysis studies can be used in breeding programs with more confidence compared to the results of individual studies. </div> تولید تخم, صفات تولید مثلی, فراسنجه‌های ژنتیکی, متاآنالیز, مرغ تخم‌گذار Egg production, Genetic parameters, Laying hens, Meta-analysis, Reproductive traits 99 108 http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-479-5&slc_lang=fa&sid=1 Maryam Sokhan مریم سخن sokhan.maryam@gmail.com 100319475328460024277 100319475328460024277 No Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Razi University, Kermanshah, Iran گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Sheida Varkoohi شیدا ورکوهی s.varkoohi@gmail.com 100319475328460024278 100319475328460024278 Yes Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Razi University, Kermanshah, Iran, گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Ali Hossein Piray علی حسین پیرای a.h.piray@razi.ac.ir 100319475328460024279 100319475328460024279 No Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Razi University, Kermanshah, Iran گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران