ADAM er et stokastisk simulationsprogram brugt til at modellere selektive avlsprogrammer hos planter og dyr. Det simulerer populationer over tid og sporer genetiske forandringer under alternative avlsstrategier og operationelle arbejdsgange. En af hovedstyrkerne ved ADAM er dets evne til at simulere komplekse egenskaber (ved at efterligne vigtige biologiske aspekter af plante-og dyregenetik) og kombinere de mange interagerende skridt i reelle avlsprocedurer.
Primære fordele ved ADAM
- Stokastisk simulation: ADAM anvender stokastisk simulation som er en nøjagtig måde at modellere komplekse avlsprogrammer
- Bred evaluering af scenarier: Den muliggør evaluering af en bred række af avlsprogrammer og antagelser
- Moderne avlsmetoder: Den understøtter modellering af metoder såsom markør- og genunderstøttet selektion, selektiv genotyping, hyperovulering og embryotransfer (MOET) og kønnet sæd.
- Afprøvning af nye teknologier: Den muliggør nye teknologier og teknikker at blive udforsket og benchmarked i forskellige avlsscenarier.
- Modulært design: ADAM har en modulær struktur, som gør det nemmere at udvide den med nye metoder og strategier.
Yderligere fordele ved ADAM-Multi
- Avlsoptimering og modelvalidering: ADAM blev udviklet til at understøtte optimering af avlsprogrammer hos både dyr og planter, samt at generere data til validering af statistiske modeller brugt i genetiske evalueringer
- Simulation af flere racer: ADAM-Multi understøtter simulering af avlsprogrammer, der involverer adskillige racer og situationer med krydsavl, hvilket muliggør sammenligning af strategier på tværs af avlsstrukturer og populationer
- Simulation af polyploide og multialleliske QTL: I modsætning til mange simulationsværktøjer, der antager bialleliske kvantitative egenskabsplaceringer (QTL), inkluderer ADAM-Multi en opdateret simulationsmodel som kan repræsentere adskillige alleler ved QTL og understøtter arter med forskellige ploidiniveauer (vigtigt for afgrøder såsom kartofler).
- Ikke-additive genetiske strukturer: ADAM-Multi kan simulere additive, dominerende og epistatiske genotypiske effekter, hvilket muliggør en mere realistisk udforskning af genetiske strukturer udover udelukkende additive antagelser.
- Kompatibilitet med standardantagelser: Hvis bi-allelisk QTL-antagelse er ønsket, reducerer ADAM-Multi modellen de samme antagelser anvendt i almene simulationsprogrammer og standard kvantitative genetiske tekstbøger.
- Plantefokuseret demonstration (kartoffel som eksempel): ADAM-Multi-artiklen demonstrerer disse udvidelser i småskalaforsøg med kartoffelforædling og viser, at (1) tætpakkede bi-alleliske markører stadig kan forudsige avlsværdier i velstrukturerede populationer, selv når de underliggende QTL-værdier er multi-alleliske, og (2) at eksplicit at inkludere ikke-additive effekter i forudsigelsesmodellen ikke forbedrede hastigheden af genetisk fremgang i de undersøgte scenarier.
Software versioner og tilgængelighed
ADAM (Udelukkende dyr) – klassisk version
- Dette er den originale dyreavlssimulator og forbliver brugbar hos Centeret For Kvantitativ Genetik og Genomforskning (QGG)
- Bemærk: Vi udbyder ikke selvstændig ”download-og-brug-overalt” version. Eksterne brugere skal typisk bruge en konto via samarbejde for at køre ADAM i QGG’s computermiljø.
ADAM-Multi – nuværende version til dyr og planter
- ADAM-Multi er den stadigt-udviklende arvtager og kan simulere både planter og dyre avlsprogrammer. Den indeholder udvidelser til adskillige racer, racer med forskellige ploidiniveauer samt mere generelle genotypiske effektmodeller (F.eks.; muliggørelse af adskillige allelniveauer hos kvantitative egenskabsplaceringer).
ADAM-Plant – kun litteratur
- Den tidligere plantefokuserede udvidelse er kun dokumenteret i ADAM-Plant-artiklen (link nedenfor);
- Nuværende udvikling er repræsenteret af ADAM-Multi.
Praktiske noter / begrænsninger
ADAM anvendes ofte sammen med DMU pakker for at forudsige avlsværdier; disse redskaber kan kræve en licens til brug i kommerciel henseende.
Programmet er skrevet i Fortran og bruges typisk på Unix/Linux systemer. Det kræver opsætning af parameter- og inputfiler før kørsel; installation kan være en udfordring for nye brugere.
Baseret på brugererfaringer kan det tage tid (ofte adskillige uger til et par måneder) for nye brugere at blive komfortable med antagelserne, valg af modeller og forberedelse af de krævede inputfiler til at køre egne scenarier.
Adgang og support
For adgang, dokumentation/eksempler samt vejledning til at køre ADAM i QGG’s miljø, kontakt venligst den nuværende vedligeholdelsesansvarlige:
Thinh Tuan Chu (chu.thinh@qgg.au.dk)
Litteratur:
Pedersen, L. D., Sørensen, A. C., Henryon, M., Ansari-Mahyari, S., & Berg, P. (2009). ADAM: A computer program to simulate selective-breeding schemes for animals. Livestock Science, 121(2–3), 343–344. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2008.06.028
Liu, H., Tessema, B. B., Jensen, J., Cericola, F., Andersen, J. R., & Sørensen, A. C. (2019). ADAM-Plant: A software for stochastic simulations of plant breeding. Frontiers in Plant Science, 9, 1926. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01926
Chu, T. T., & Jensen, J. (2025). ADAM-Multi: software to simulate complex breeding programs for animals and plants. Frontiers in Genetics, 16, 1513615. https://doi.org/10.3389/fgene.2025.1513615
