Evaluation of the generalized likelihood ratio test of hypotheses on the genetic control of continuous traits

• Author(s): Gonçalves, Renata Pires ; Bearzoti, Eduardo ; Ferreira, Daniel Furtado
• Date: 2004
• Origin: Oasisbr
• Subject(s): Mixtures of normal; Major gene; Computer simulation.; Misturas de normais; Gene de efeito maior; Simulação de dados.
• Document Type: Journal article
• Language: Portuguese

Description

Studies of genetic control in plants are carried out to characterize genetic effects and detect the existence of a major gene and/or genes of minor effects (polygenes). If the trait of interest is continuous, the likelihood can be constructed based on a model with mixtures of normal densities. Once exact tests are not evident with such models, the likelihood ratio test is generally used, using the chi-square approximation. This work aimed at evaluating such test statistic using computer simulation. Data sets were simulated using generations typical in plant studies, under two conditions of null hypothesis, without a major gene, and without polygenes. The power of the test was evaluated with both types of genes present. Different sample sizes and values of heritability were considered. Results showed that, although the empirical densities of the test statistic departed significantly from a chi-square distribution, under null hypotheses, there was a reasonable control of type I error, with a significance level of 5%. The power of the test was generally high to detect polygenes and major genes. Power is low to detect a major gene only when it explains a low fraction of genetic variation.

Estudos de herança genética em plantas são realizados para caracterizar os efeitos genéticos e verificar a existência de um gene de efeito maior e/ou de genes de pequeno efeito (“poligenes”). Quando a característica de interesse é contínua, a verossimilhança é baseada em modelos de misturas de densidades normais. Uma vez que não há testes exatos evidentes para julgar a existência de um gene de efeito maior, a razão de verossimilhança generalizada é em geral utilizada, considerando a aproximação de qui-quadrado. Este trabalho objetivou avaliar esta estatística de teste através de simulação em computador. Dados foram simulados, considerando particularidades de genealogia típicas de tais estudos, e duas condições sob a hipótese de nulidade, ou seja, sem a presença de um gene de efeito maior e sem a presença de genes de pequeno efeito (poligenes), para avaliar o controle do erro tipo I. O poder do teste foi avaliado com ambos presentes. No processo de simulação, foram variados o tamanho de amostra e valores do coeficiente de herdabilidade. Resultados indicaram que, embora a distribuição empírica da razão de verossimilhança tenha se desviado significativamente da distribuição de qui-quadrado, houve controle do erro tipo I, considerando um nível de significância nominal de 5%. O poder é elevado para detectar poligenes e gene de efeito maior, em geral. O poder é baixo para detectar gene de efeito maior quando a proporção da variação genética explicada por este é baixa.