Análise dos coeficientes de endogamia e de parentesco para qualquer nível de ploidia usando o pacote estatístico R

Abstract

São poucos os softwares disponíveis para a análise de parentesco e, até a presente data, nenhum pode realizar a análise de parentesco para organismos poliplóides, com número par (2k) de cromossomos. Implementou-se junto ao programa R uma rotina capaz de executar a análise de parentesco para qualquer nível 2k de ploidia, número de indivíduos (ou populações) e número de gerações envolvidas na árvore genealógica. A função principal, calc.rxy() calcula o coeficiente de endogamia (FX) de cada indivíduo; coeficientes de parentesco (rXY) entre dois indivíduos quaisquer; e coeficiente de parentesco médio, variância, mínimo e máximo, para cada indivíduo. Ela pode mostrar a matriz completa de parentesco ou uma submatriz pré-definida de indivíduos selecionados. Adicionalmente, foram incluidas funções que servem para identificar erros de redundância dos dados originais (checar.nomes()) e para identificar os pares de indivíduos com rXY superior a certo limite especificado pelo pesquisador (corte.rxy()). Essas funções podem ser usadas na análise de pedigrees com um número elevado de indivíduos e poderão ser utilizadas pela comunidade científica livremente, sem restrições à plataforma operacional utilizada. Destaca-se a vantagem em se poder trabalhar com qualquer nível 2k de ploidia, mesmo quando existe a possibilidade de certo indivíduo ser oriundo de autofecundação, aspecto comum em várias espécies vegetais.

There are few softwares available to analyze relatedness among individuals and, to date, none can perform this analysis for polyploid organisms, with even number (2k) of chromosomes. This work implements within package able to execute an analysis of relatedness for any 2k-ploidy level, number of individuals (or populations) and number of generations in the pedigree. The main function, calc.rxy(), calculates the inbreeding coefficient (FX) of each individual; coancestry coefficients (rXY) between any two individuals; and average, variance, minimum and maximum of coancestry coefficient for each selected individual. A complete matrix of coancestry or any sub-matrix for selected individuals can be output. In addition, functions are included to identify reduntant information in the original data set (checar.nomes()) and to identify pairs of individuals with rXY higher than an upper bound specified by the researcher (corte.rxy()). These functions can be used to analyze a pedigree with a large number of individuals and can be implemented by the scientific community freely, regardless of the platform in use. The advantage of allowing to work with any 2k-ploidy level is highlighted, even when some individual is originated from selfing, a common scenario for many plant species.