1. 熱身(案例及實驗設計)

什么是BSA-seq

  • BSA(Bulked Sergeant Analysis),即分離體分組混合分析法,也稱為集群分離分析法或混合分組分析法,是從近等基因系分析法演變而來的。近等基因系(NIL)指一組遺傳背景相同或相近,只在個別染色體區段上存在差異的株系。BSA法克服了許多作物沒有或難以創建NIL的限制,其原理是從一個分離群體中選擇目標性狀表型極端的10~20個單株,混合構建2個DNA“池”,這兩個池應在感興趣的性狀方面存在差異,除了感興趣基因所在的位點外,所有的位點均隨機化。換句話說,兩個DNA池間的差異相當于兩近等基因系基因組之間的差異,僅在目標區域不同,而整個遺傳背景是相同的。對兩個池篩選標記,多態性標記可能表示與感興趣的某個基因或QTL連鎖。在檢測兩個DNA池之間的多態性時,通常應以雙親的DNA作對照,以利于對實驗結果的正確分析和判斷。
  • BSA-seq相比于傳統的凝膠電泳技術,實現了標記開發與基因分型的整合,同時能夠低成本且快速的完成基因的初定位工作。
  • 根據研究表型或群體類型的不同,BSA-seq可分為:MutMap、QTL-seq。
  • 根據技術的不同,BSA-seq可分為基于重測序的BSA;基于轉錄組的BSA(BSR);基于簡化基因組測序的BSA(GBS-BSA)


    BSA-seq原理

BSA-seq方案設計

1. 群體選擇

  • 常見的分離群體包括F2代群體、回交群體(BC)、重組自交系(RIL)、雙單倍體(DH)等均可以被用來進行BSA性狀定位。
  • 目前文獻報道的多為F2分離群體(因為構建速度快)。

2. 性狀選擇

  • 常規BSA-seq主要適用于質量性狀單基因或數量性狀主效基因的定位;
  • 數量性狀選擇極端個體時,不要超過表型范圍的15%;
  • 如果表型鑒定可能存在假陽性,盡量控制在10%以內;如果無法控制,可選擇構建單個混池測序。

3. 混池大小選擇

  • 單個混池的數量最少10個,否則,定位結果的假陽性會較高;
  • 在保障表型準確性的前提下,混池越大,定位區間越小;
  • 混池越大,需要的測序深度越高;
  • 定位區間還會受到群體類型、基因組大小、候選基因所在區間的影響。

4. 測序方法的選擇

  • 小基因組物種,建議使用重測序,成本類似的情況下,獲得更多變異類型。
  • 無參考基因組的物種,建議使用簡化基因組或轉錄組。
  • 大基因組且有參考基因組,建議使用轉錄組。


    測序方法選擇

5. 親本測序選擇
是否需要進行親本測序?

  • 使用參考基因組品系來源突變體研究時,可不測序親本;其他情況建議進行親本測序。

目的:

  1. 過濾親本雜合SNP位點,提高定位結果的準確性;
  2. 利用親本來源的SNP位點,可以避免假陽性結果。
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