1. 热身(案例及实验设计)

什么是BSA-seq

  • BSA(Bulked Sergeant Analysis),即分离体分组混合分析法,也称为集群分离分析法或混合分组分析法,是从近等基因系分析法演变而来的。近等基因系(NIL)指一组遗传背景相同或相近,只在个别染色体区段上存在差异的株系。BSA法克服了许多作物没有或难以创建NIL的限制,其原理是从一个分离群体中选择目标性状表型极端的10~20个单株,混合构建2个DNA“池”,这两个池应在感兴趣的性状方面存在差异,除了感兴趣基因所在的位点外,所有的位点均随机化。换句话说,两个DNA池间的差异相当于两近等基因系基因组之间的差异,仅在目标区域不同,而整个遗传背景是相同的。对两个池筛选标记,多态性标记可能表示与感兴趣的某个基因或QTL连锁。在检测两个DNA池之间的多态性时,通常应以双亲的DNA作对照,以利于对实验结果的正确分析和判断。
  • BSA-seq相比于传统的凝胶电泳技术,实现了标记开发与基因分型的整合,同时能够低成本且快速的完成基因的初定位工作。
  • 根据研究表型或群体类型的不同,BSA-seq可分为:MutMap、QTL-seq。
  • 根据技术的不同,BSA-seq可分为基于重测序的BSA;基于转录组的BSA(BSR);基于简化基因组测序的BSA(GBS-BSA)


    BSA-seq原理

BSA-seq方案设计

1. 群体选择

  • 常见的分离群体包括F2代群体、回交群体(BC)、重组自交系(RIL)、双单倍体(DH)等均可以被用来进行BSA性状定位。
  • 目前文献报道的多为F2分离群体(因为构建速度快)。

2. 性状选择

  • 常规BSA-seq主要适用于质量性状单基因或数量性状主效基因的定位;
  • 数量性状选择极端个体时,不要超过表型范围的15%;
  • 如果表型鉴定可能存在假阳性,尽量控制在10%以内;如果无法控制,可选择构建单个混池测序。

3. 混池大小选择

  • 单个混池的数量最少10个,否则,定位结果的假阳性会较高;
  • 在保障表型准确性的前提下,混池越大,定位区间越小;
  • 混池越大,需要的测序深度越高;
  • 定位区间还会受到群体类型、基因组大小、候选基因所在区间的影响。

4. 测序方法的选择

  • 小基因组物种,建议使用重测序,成本类似的情况下,获得更多变异类型。
  • 无参考基因组的物种,建议使用简化基因组或转录组。
  • 大基因组且有参考基因组,建议使用转录组。


    测序方法选择

5. 亲本测序选择
是否需要进行亲本测序?

  • 使用参考基因组品系来源突变体研究时,可不测序亲本;其他情况建议进行亲本测序。

目的:

  1. 过滤亲本杂合SNP位点,提高定位结果的准确性;
  2. 利用亲本来源的SNP位点,可以避免假阳性结果。

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