Usefulness of the clustering methodologies to discriminate between purebred and crossbred individuals

• Autores: Silvia T. Rodríguez-Ramilo, Miguel Ángel Toro Ibáñez, Jesús Fernández
• Localización: Spanish journal of agricultural research, ISSN-e 2171-9292, ISSN 1695-971X, Nº. 2, 2010, págs. 347-355
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Utilidad de las metodologías de agrupamiento para discriminar entre individuos puros y cruzados
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• Resumen
  • español

    Los marcadores moleculares se han empleado satisfactoriamente para distinguir especies ganaderas y razas no muy relacionadas, por ejemplo a partir de la metodología de agrupamiento. Sin embargo, la diferenciación entre individuos puros y cruzados podría ser un objetivo interesante que ha sido escasamente explorado. En este estudio se evalúan tres métodos de agrupamiento para detectar individuos cruzados y separarlos de los individuos puros. Se utilizaron datos reales de microsatélites de Ibérico y Duroc como ejemplo. También se evaluaron individuos simulados F1 y retrocruces de Ibérico y de Duroc obtenidos a partir de los microsatélites reales. Los resultados de este estudio indican que los métodos de agrupamiento presentaron una capacidad reducida para detectar las subpoblaciones originales (raza Ibérica, raza Duroc, F1, retrocruce de Ibérico y retrocruce de Duroc). Las razones de este comportamiento pueden ser la ausencia de equilibrio de Hardy-Weinberg y de ligamiento dentro de subpoblaciones y el hecho de que el grupo Ibérico está formado por individuos pertenecientes a distintas variedades. Para evaluar la influencia de estos factores se realizó un procedimiento de aleatorización de alelos dentro de cada subpoblación. Después de este procedimiento, ninguno de los métodos proporcionó los cinco grupos, pero el algoritmo implementado en BAPS (Bayesian analysis of population structure) proporcionó una partición en la que los individuos Ibéricos puros eran separados de los demás. Se puede concluir que la ausencia de homogeneidad dentro de grupos es la causa principal de la reducida precisión de los métodos de agrupamiento en la separación de individuos puros y cruzados.

  • English

    Molecular markers have been successfully used to distinguish between livestock species and breeds not closely related, for example through the clustering methodology. However, the differentiation between purebred and crossbred individuals would be an appealing purpose that has been little explored. In this study three clustering approaches are tested for their ability to detect crossbred individuals and to separate them from pure ones. Real microsatellite data from Iberian and Duroc breeds were utilised as an example. Simulated F1, Iberian and Duroc backcrossed individuals obtained from the real microsatellite were also assessed. The results of this study indicate that the clustering methods showed a reduced ability to detect the original subpopulations (Iberian breed, Duroc breed, F1, Iberian backcross and Duroc backcross). Reasons for such performance could be the absence of Hardy-Weinberg and linkage equilibrium within the subpopulations and the fact that the Iberian group was compound by individuals belonging to different strains. To test the influence of these factors an allele randomisation procedure was performed within each subpopulation. After that, none of the methods recovered the five groups, but the algorithm implemented in BAPS (Bayesian analysis of population structure) gave a partition where pure Iberian individuals were separated for the rest. It can be concluded that the lack of homogeneity within groups is the main cause of the reduced accuracy of the clustering methods in the separation of pure and crossed individuals.