BSA介绍
集群分离分析(Bulk Segregant Analysis,BSA),即利用亲本与极端性状个体构建的混池,挖掘与性状相关的突变位点信息,后续可作为分子标记辅助分子育种。常用的性状定位分析方法为SNP-index方法。
BSA优势总结
1、与传统定位方法比较,大大降低了人力与时间成本,快速获得性状定位结果;
2、只需要检测亲本与极端个体混池,即可获得性状关联的突变位点信息,降低了研究成本;
3、不受亲本限制,多种群体均可进行性状定位研究;
4、通过circos图,可视化性状定位结果,更直观展示;
5、博奥晶典专门针对多倍体与基因组复杂的物种推出全新的BSA分析策略,完美解决多倍体或复杂基因组物种性状定位难题。
图1:SNP-index计算方法
注:SNP-index 表示突变基因型的覆盖度/此位点总覆盖度,在第一个突变位点,相比较参考基因型,突变基因型为G,覆盖度为4,而此位点覆盖度为10,SNP-index=4/10=0.4。
方案建议
1、群体类型:F1、 F2、DH 、RIL等群体;
2、样本选择:
• 双亲本+2个F2极端性状子代混池
• 双亲本+1个混池
• 1个野生亲本+1个突变混池(EMS诱变个体与野生型构建的群体)
• 单亲本+1个混池
• 无亲本+2个极端混池(F2,F1等)
3、适用样本参考
A. 针对所有有参考基因组物种;
B. 多倍体物种:如小麦等;
C. 基因组重复序列含量高的物种:如玉米等;
图2:QTL-seq群体选择示意图
注:QTL-seq适用于数量性状的群体,选择表型极端的个体构建混池。
结果展示
SNP-index分布示意图:
下图分为上中下三个部分,横坐标表示各染色体,上图表示混池B1的SNP-index值在各染色体上的分布,中间的图表示混池B2的SNP-index值在各染色体上的分布,下图黑线表示两个混池的SNP-index差值,即ΔSNP-index,在各染色体上的分布,蓝绿红线分别表示不同的置信水平,从上到下依次为0.99,0.95,0.9,0.1,0.05,0.01的置信水平,超过置信水平的区域为性状相关的候选区域。
图3:SNP-index分布示意图
下图从外到内,第一圈表示参考基因组的染色体;第二圈表示SNP的密度分布,柱状颜色越红越高表示密度越高,越蓝越低表示密度越低;第三圈红色表示Insert的密度分布,柱越高表示密度越高;第四圈蓝色表示Delete的密度分布,柱越高表示密度越高;第五圈表示ΔSNP-index分布,黑线表示平均ΔSNP-index,蓝线,绿线,红线分别表示0.01,0.05,0.1,0.9,0.95,0.99的置信水平。
图4:Circos可视化定位结果示意图
参考文献
[1] Abe A, KosugiS, Yoshida K, et al. Genome sequencing reveals agronomically important loci inrice using MutMap[J]. Nature Biotechnology, 2012, 30(2):174-8.
[2] Takagi H, Abe A,Yoshida K, et al. QTL‐seq: rapid mapping of quantitative trait loci in riceby wholegenome resequencing of DNA from two bulked populations[J]. Plant Journal,2013,74(1):174-83.
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撰稿 | 博奥晶典生物信息部 樊淑
文案 | 博奥晶典科研服务事业部 李莹、吴洁、张西轩
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