The genetic contribution with respect to autosomal genes has been widely used to evaluate the genetic diversity of a target population. Here, we developed a method to calculate the genetic contribution with respect to genes on sex chromosomes and mitochondrial DNA through pedigree analysis. To demonstrate the performance, we applied the methods for calculating genetic contributions to example pedigree data. To verify the results of genetic contribution calculations, we performed gene-dropping simulations mimicking flows of genes on autosomes, X and Y chromosomes, and mitochondrial DNA, and then compared the results from the simulation with the corresponding genetic contributions. To investigate the effect of pedigree error, we compared the results of genetic contribution calculations using pedigree data with and without errors. The results of gene-dropping simulation showed good agreement with the results of the genetic contribution calculation. The effect of pedigree errors on the calculation of genetic contribution depended on the error rate. Since the patterns of the genetic contributions of such genes might be different from those on autosomes, the novel approach could provide new information on the genetic composition of populations. The results are expected to contribute to the development of methods for sustainable breeding and population management.

常染色体遺伝子に関する遺伝的貢献度は、対象集団の遺伝的多様性を評価するために広く用いられてきた。ここでは、血統解析により性染色体およびミトコンドリアDNA上の遺伝子に関する遺伝的寄与度を算出する方法を開発した。その性能を実証するために、遺伝的寄与度を計算する方法を、例の血統データに適用した。遺伝的寄与の計算結果を検証するために、常染色体、X・Y染色体、ミトコンドリアDNA上の遺伝子の流れを模した遺伝子ドロッピングシミュレーションを行い、その結果を対応する遺伝的寄与と比較検討した。血統の誤差の影響を調べるために、誤差のある血統データとない血統データを用いて遺伝的寄与を計算した結果を比較した。遺伝子導入シミュレーションの結果は、遺伝的寄与度の計算結果と良い一致を示した。血統誤差が遺伝的寄与度の計算に与える影響は誤差の大きさに依存することがわかった。このような遺伝子の遺伝的寄与のパターンは常染色体上のそれとは異なる可能性があるため、この新しいアプローチは集団の遺伝的構成に関する新しい情報を提供する可能性がある。本成果は、持続可能な育種や集団管理のための手法の開発に貢献することが期待される。

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