作者：老王
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QTL-seq是一種將Bulked‐segregant analysis (BSA)和高通量測序相結(jié)合，快速定位質(zhì)量性狀或數(shù)量性狀主效QTL的方法^[1]。

BSA方法最早使用RLFP或其他分子標(biāo)記，分別在番茄中鑒定到果實脫落和成熟相關(guān)的基因組片段和標(biāo)記^[2]，在生菜中鑒定到和抗霜霉病基因連鎖的分子標(biāo)記^[3]。

BSA原理1

BSA原理2

選取目標(biāo)性狀有差異的雙親構(gòu)建的分離群體（RIL或F₂），在分離群體中選取極端表型個體提取DNA并等量混合構(gòu)建兩個極端表型bulk pool，對混合DNA進(jìn)行高通量測序（NGS）。同時應(yīng)對至少其中一個親本進(jìn)行測序或其中一個親本有參考基因組序列。隨后進(jìn)行變異分析，篩選出雙親間具有多態(tài)性的SNP位點（AA × BB）。分別計算兩個bulk pool中每個SNP位點上某一親本基因型read覆蓋深度占該位點總read深度的比值，即SNP-index，兩個bulk pool的SNP-index相減得到ΔSNP-index，為了減少測序和變異分析中出現(xiàn)的假陽性SNP位點的影響，采用滑窗統(tǒng)計的方法對ΔSNP-index進(jìn)行平滑處理。將ΔSNP-index按照基因組位置畫圖，在基因組所有區(qū)域中，目標(biāo)基因及其連鎖的區(qū)域由于根據(jù)表型受到相反的選擇在兩個bulk pool中表現(xiàn)出不同的趨勢，因此ΔSNP index會顯著偏離0附近；另一方面，于目標(biāo)形狀無關(guān)的區(qū)域則兩個bulk pool則表現(xiàn)為相似的變化趨勢，因此ΔSNP index會在0附近波動。

QTL-seq原理

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參考文獻(xiàn)

1. Takagi H, Abe A, Yoshida K, et al. QTL-seq: rapid mapping of quantitative trait loci in rice by whole genome resequencing of DNA from two bulked populations. Plant J. 2013;74(1):174-183. doi:10.1111/tpj.12105 ?

2. Michelmore RW, Paran I, Kesseli RV. Identification of markers linked to disease-resistance genes by bulked segregant analysis: a rapid method to detect markers in specific genomic regions by using segregating populations. Proc Natl Acad Sci U S A. 1991;88(21):9828-9832. doi:10.1073/pnas.88.21.9828 ?

3. Giovannoni JJ, Wing RA, Ganal MW, Tanksley SD. Isolation of molecular markers from specific chromosomal intervals using DNA pools from existing mapping populations. Nucleic Acids Res. 1991;19(23):6553-6558. doi:10.1093/nar/19.23.6553 ?