BSA》——《Notas de vida》Carta——003

1. ¿Qué es BSA?

Análisis de grupos mixtos

gt Según el fenotipo del rasgo objetivo, los individuos/cepas en la población fenotípicamente separada se dividen en dos grupos con diferencias significativas en los rasgos según el objetivo. rasgo.

gtLuego, se mezclan cantidades iguales de ADN de los dos grupos de individuos o cepas para formar un conjunto mixto de ADN con características opuestas.

gt Luego están los métodos de construcción, secuenciación y análisis de bibliotecas (calcule el valor del índice del grupo de descendientes en función de los loci puros y diferentes entre los padres, y luego seleccione los loci con grandes diferencias)

gt puede lograr el mapeo genético de los rasgos objetivo.

2. Tipos de personas para las que BSA es adecuado

3. Propósito del análisis de BSA

A través de la investigación y el desarrollo del mecanismo de los rasgos extremos, han posicionado las características individuales de los materiales familiares. Los genes de rasgos revelan los mecanismos relevantes de los rasgos y se aplican en el proceso de producción real para cumplir con las expectativas de mejoramiento y mejorar la eficiencia de la producción.

Muestras seleccionadas: padres extremos 1 y 2; grupo mixto de descendientes extremos 1 y 2

El contenido principal del análisis es: basado en el análisis de diferencia de frecuencia SNP/INDEL, determinar el cierre correlación con rasgos extremos Marcadores moleculares para completar el mapeo genético objetivo funcional anotación de genes.

IV.Proceso de análisis bioinformático

1. Llamada al grupo GATK-vcf

2. Anotación de sitios de mutación

3. Cálculo del índice.

? 3.1 Seleccionar sitios con diferencias homocigotas entre padres.

3.2 Cálculo del índice SNP (utilizando el padre extremo P1 como referencia, calcule el índice SNP de los dos descendientes en las posiciones de marcador mencionadas anteriormente entre los padres).

Loci candidatos: seleccione loci con el rasgo extremo 1 (el mismo que el rasgo del padre de referencia), índice SNP de descendencia cercano a 0, descendencia 2 (opuesto al rasgo del padre de referencia), índice SNP cercano a 1 loci .

3.3 Seleccione 1Mb como ventana y 1kb como tamaño de paso para calcular el índice SNP en cada ventana.

4. Posicionamiento de los rasgos objetivo

Utilice ANNOVAR para anotar sitios de marcadores polimórficos candidatos, extraer los resultados de la anotación y priorizar el upstream o provocar stop loss o takeprofit o no identidad. El gen donde se localiza la mutación sentido o el sitio de empalme alternativo se utiliza como gen candidato;

? 4.1. Sitios candidatos en los exones:

4.2.Genes donde se ubican loci no sinónimos y genes relacionados aguas arriba:

5. (abreviatura de verbo) revisión del proceso

Preguntas frecuentes sobre verbos intransitivos

1. ¿Es la BSA del genoma simplificado más barata que la BSA del genoma completo?

Respuesta: La tecnología genómica está simplificada y la información genómica capturada representa aproximadamente de 1 a 10 del tamaño del genoma. La tecnología de genoma completo es al menos 25 veces más eficiente.

2. ¿La secuenciación simplificada del genoma es adecuada para el mapeo de rasgos de BSA?

Respuesta: Para los rasgos cuantitativos controlados por poligenes de efecto pequeño, hay muchos loci relacionados con el rasgo objetivo. El genoma simplificado puede tener la suerte de capturar algunos sitios, pero la mayoría se perderá, lo que es muy perjudicial para la investigación posterior. Para rasgos cualitativos o rasgos cuantitativos controlados por unos pocos genes importantes, el método de simplificar el genoma BSA es arriesgado. El mapa de rasgos BSA del genoma completo y el mapa de rasgos BSA del genoma simplificado se muestran en la Tabla 2-1.

3. ¿Cómo diseñar el número de muestra y la profundidad de secuenciación del grupo mixto de progenie? ¿Por qué?

Respuesta: En 2013, James et al. evaluaron el impacto del número de individuos en el grupo y la profundidad de la secuenciación en el número de genes candidatos. La siguiente figura muestra los resultados de la evaluación. Los resultados muestran que cuando el número de descendientes supera los 20 y la profundidad de secuenciación alcanza 25 veces, el número de genes candidatos tenderá a equilibrarse y no habrá un efecto de mejora más obvio. Según la experiencia de los artículos anteriores y la experiencia de proyectos BSA completados, se recomienda tener 20 grupos mixtos individuales con una profundidad de secuencia de 20 × en cada grupo.

4. ¿Cómo mezclar muestras de ADN? ¿Mezclar primero la muestra y luego extraer el ADN? ¿O debería extraer el ADN primero y luego mezclarlo?

Respuesta: Primero extraiga el ADN y luego mézclelo uniformemente para reducir los errores sistemáticos. La mayor parte de la literatura publicada en los últimos años extrae ADN primero y luego lo mezcla.

5. ¿Solo se pueden realizar pruebas a los padres? ¿O simplemente probar el grupo de descendientes? ¿O solo probar 1 grupo de descendientes?

Respuesta: Hay dos situaciones:

1) Si el rasgo en estudio es un rasgo de mutación inducido por EMS, solo se pueden probar dos grupos de progenie (mutante de tipo salvaje) o 1 grupo de padres (tipo salvaje) y 1 grupo de progenie (tipo mutante).

2) Si el rasgo estudiado es un rasgo cuantitativo, es mejor probar dos grupos de padres y dos grupos de descendientes, y utilizar un proyecto real en línea para evaluar el impacto del tamaño de la muestra en los resultados del análisis. Entre ellas, cuatro muestras tuvieron los mejores resultados (es decir, dos grupos de progenitores y dos de progenie), seguidas de un grupo de progenitores y dos de progenie. Si solo se prueban dos grupos de progenie, los falsos positivos serán muy altos y se descubrirán muchos SNP (tabla a continuación).

6. ¿Puede garantizar el tamaño de las regiones candidatas a mapear y el número de genes candidatos?

Respuesta: El tamaño de la región candidata y el número de genes candidatos están relacionados con muchos factores, como el tamaño de la población, las diferencias en los materiales parentales, las características de los rasgos objetivo, la profundidad de la secuenciación, nivel del genoma de la especie que se analiza, etc. Por lo tanto, no podemos dar un estándar unificado, pero podemos referirnos a la experiencia de los proyectos terminados para su estimación.

7. ¿Se pueden localizar rasgos de BSA en especies que no tienen un genoma de referencia?

Respuesta: Para especies sin un genoma de referencia, se puede realizar un análisis de diferencia de frecuencia de SNP y se pueden encontrar fragmentos candidatos. Sin embargo, el efecto de mapeo sin un genoma de referencia es deficiente y faltan archivos de anotaciones. y se obtienen pocos resultados. Por lo general, no se recomienda el mapeo de rasgos de BSA, y se recomienda probar el mapeo genético y otras soluciones.

8. ¿Se pueden mapear los rasgos de BSA en especies poliploides?

Respuesta: Para especies poliploides con genomas de referencia, como la "colza", se puede utilizar BSA para mapear rasgos.

9. ¿Se puede utilizar InDel para localizar rasgos de BSA?

Respuesta: La razón principal para utilizar el posicionamiento del marcador SNP es que la densidad de distribución de SNP en el genoma es mayor que la de InDelSSR, SV, CNV, etc. Utilizando marcadores SNP, se pueden encontrar intervalos más precisos. Una vez encontrado el intervalo candidato, se pueden detectar InDel y otros cambios en el intervalo candidato. El uso directo de la información InDel para el posicionamiento carece de respaldo bibliográfico y el efecto de posicionamiento no es tan bueno como el del SNP.

10. ¿Las mutaciones artificiales sólo pueden ser mutaciones EMS? ¿Se pueden mapear los rasgos obtenidos mediante otros métodos de mutación utilizando BSA?

Respuesta: El mapeo de rasgos de BSA se basa en SNP y se analiza comparando las diferencias de frecuencia de SNP. EMS induce mutaciones puntuales, por lo que las mutaciones inducidas por EMS son adecuadas para este método de análisis. Otros métodos de mutagénesis inducen principalmente variaciones estructurales, y la región que causa la diferencia en el rasgo objetivo puede no encontrarse en el nivel de SNP, por lo que no es adecuado; para análisis de frecuencia de SNP.

11. Comparar el mapa de rasgos BSA del genoma completo (WGS) con el transcriptoma (RNAseq).

Respuesta: En 2013, Henke et al. resumieron las ventajas de BSA de genoma completo sobre RNAseg en el mapeo de rasgos.

1) Cobertura: BSA de genoma completo puede cubrir todo el genoma y el 98% de la región codificante. RNAseq solo secuencia la región codificante.

2) Preferencia de pruebas genéticas: El BSA del genoma completo detecta genes de manera uniforme, no tiene preferencia y no se ve afectado por el tiempo ni el tejido. RNAseq favorece genes que se expresan altamente en un momento o tejido específico.

3) Preferencia regional: los genes están distribuidos de manera desigual y, si la densidad genética en algunas regiones es baja, RNAseq puede pasarlos por alto.

4) Polimorfismo: La mayoría de los polimorfismos en el genoma se encuentran en regiones no codificantes. El polimorfismo detectado por RNAseq es bajo. RNAseq solo puede detectar un pequeño número de polimorfismos vinculados a sitios de mutación.

Por lo tanto, es más fácil detectar marcadores polimórficos vinculados a genes diana utilizando BSA de genoma completo.

Siguientes actualizaciones. . . . .

Secuencia QTL (rasgo cuantitativo)

Rasgo de mutación puntual

InDel-seq (mutante InDel)

Transcripción BSA