分子育種重測序應用方案


1. BSA(bulk segregant analysis)

針對表型差異明顯,質量性狀或主效基因控制性狀。

檢測到的兩混池間DNA差異片段即為候選區域,可進一步定位到目標性狀相關的基因或標記。

但是最好不要選擇簡化基因組進行BSA,因為簡化基因組測序捕獲到的基因組區域有限,若變異區域未被捕獲,則與目標性狀相關的基因將不能獲取,因此全基因組重測序在BSA性狀定位方面具有明顯的優勢。

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美吉的分析
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諾禾的分析

針對質量性狀定位的方法:

  • MutMap
  • SHOREmap
  • MMAPPR

2. 遺傳圖譜構建和QTL定位

遺傳圖譜結合QTL定位是目前方案最成熟,效果最好的復雜數量性狀定位方法之一。

利用高通量測序,可以獲得海量的分子標記,利用分子標記進行高精度的遺傳圖譜構建,窮盡物種所有的重組事件,精確定位目標性狀。利用基因組信息,可以直接篩選與性狀相關聯的分子標記和基因,從而省去復雜的圖位克隆過程。

但是准確性肯定還是不如圖位克隆,作為初定位還差不多(但是初定位圖位克隆也不是很難啊,前提是開發好了足夠的標記),而且成本很高。

除了基因(QTL)定位,遺傳圖譜還可以用於輔助基因組組裝。
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WGS和簡化基因組測序都可進行遺傳圖譜構建和QTL定位,簡化基因組測序甚至可以不依賴參考基因組:
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其他QTL定位方法:QTG-Seq
數量性狀基因定位。也是利用2個極端混池測序
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3. GWAS和群體進化

利用自然群體的全基因組關聯研究(GWAS)可以克服QTL分析的局限性,縮小候選區域,但GWAS假陽性比QTL分析高,因此兩者聯合可以在一定程度上彌補彼此的不足。

不過GWAS主要還是集中在群體進化研究:基於群體變異信息,全方位的解析群體的遺傳多樣性、遺傳結構、基因交流情況、物種形成機制以及群體進化動態等生物學問題,從分子層面深入研究該物種的進化歷程。
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全基因組關聯分析首先進行群體分層,分析了解材料的分層信息;然后進行連鎖不平衡分析,連鎖不平衡的水平可決定關聯分析的精度、所選標記的數目;最后結合群體基因型和表型數據,使用基於混合線性模型進行全基因組關聯分析,對分析所得的與目標性狀強關聯的位點進行基因功能注釋。
美吉生物的分析
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諾禾的分析

利用WGS或者簡化基因組都可進行GWAS分析,但簡化基因組的精度肯定會差些:
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4.基因定位聯合研究思路

  • 遺傳圖譜+GWAS
  • 遺傳圖譜+轉錄組
  • 遺傳圖+BSA
  • BSA+GWAS
  • BSA+轉錄組

5.BGI產品

華大把以上內容歸到一個產品里,即動植物全基因組重測序,作為一個標准分析流程,該分析的內容都含有,其他的就要結合研究目的采用不同的取樣、建庫和測序策略了。
流程圖

主要分析內容:
變異檢測
各種變異在基因組上分布統計
群體結構分析
群體結構分析
選擇分析
前提:群體有明顯的亞群分化
選擇分析
GWAS
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ref: http://www.biomarker.com.cn/archives/15722
http://www.majorbio.com/product/20/14/72
http://www.bgitechsolutions.com/sequencing/38


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