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                      BSA性狀定位/Graded-seq

                      目    錄
                      • 產品介紹
                      • 常見問題
                      • 經典案例
                      • 結果展示

                      背景簡介

                      Bulked-segregant analysis簡稱BSA,也叫混合分組分析,是一種利用樣本混池的建庫方式對動植物的極端性狀進行QTL定位的一種方法。這種方法快速便捷,在親本群體中選擇表型極端的個體構建表型極端的子代群體,并對極端性狀的子代群體進行混池測序,從而迅速定位到與目標基因具有緊密連鎖的分子標記區域,進一步挖掘重要的功能基因。Graded-seq是升級版的BSA,可對多個混池DNA進行分析。

                      分析流程

                      技術路線

                      分析內容


                      樣本要求和測序方案

                      取樣類型:具有重要極端性狀的親本,子代群體包括暫時分離群體F1、F2和永久分離群體RIL、NIL和DH
                      混池規模:子代數量最少30+30個起,推薦數量50+50個起。必須符合極端性狀的要求。
                      測序深度:親本測序深度最低20x起,推薦深度30x起。平均每個子代1x起,推薦2x起。 

                      Q1:混池數量有要求嗎?
                      A:子代混池數量最少30個起,建議至少50個。理論上混池數量越多,性狀定位越好。如果極端性狀的樣本數量不多不建議強行湊樣,最低至少也要達到20個左右。兩種極端性狀的混池數量可以不一致。

                      Q2:沒有親本,只有RIL群體或者是F2群體,可以做BSA嗎?
                      A:可以做。聯川生物會采用ED分析法進行分析。但是定位區間內的候選基因會偏多。

                      Q3:測序深度到底推薦測多少層比較合適?

                      A:建議老師親本測序深度至少要10x-20x以上,推薦30x以上。子代混池,平均每個子代至少要1x以上,推薦2x以上。理論上測序深度越深,標記的準確性會越強。

                      Q4:Mutmap是否有限定條件?

                      A:是的。Mutmap僅限于EMS等化學誘變劑引起的點突變。

                      Q5:沒有參考基因組可以做混池嗎?

                      A:可以的。如果沒有參考基因組可以做BSA但是后期數據關聯性較差,不太推薦做BSA,做簡化基因組遺傳圖譜較為合適。另外針對一些沒有參考基因組但是基因組雜合度較高的物種如牡丹,推薦做BSR混池。

                      Q6:BSA對物種有要求嗎?動物群體可以做嗎?

                      A:我們不建議老師使用動物樣本做BSA混池,這里的動物不包括魚、昆蟲等物種。但是我們一般會優先推薦植物,二倍體和多倍體都是可以做混池的。

                      快捷高效的BSA混池測序鑒定水稻抗稻瘟病QTL

                      研究背景
                             使用傳統的育種方法鑒定某個重要的農藝性狀存在費時費力等缺點,采用BSA策略可以通過對性狀差異較大的親本進行雜交,快速構建作圖群體如F2、RIL等。在亞洲水稻是一種十分重要的糧食作物,鑒定重要農藝性狀的相關基因迫在眉睫。

                      研究成果

                      來自日本的Terauchi教授和他的同事們,利用抗稻瘟病的水稻品系Nortai和感病水稻品系Hitomebore(圖a)雜交后得到F2群體,之后連續自交得到總計241株水稻(RIL群體)。之后按照不同的抗病能力對RIL群體進行分級(圖b),將抗病能力最強的20株水稻和抗病能力最弱的20株水稻分別構建2個混池(圖c)。
                      SNP-index和基因組位置關系圖可以看出,抗病混池(R-bulk)和感病混池(S-bulk)的SNP-index在6號染色體上差異較大?!鱏NP-index(R-S bulk)可以看出,染色體上絕大部分區域的△SNP-index都接近于0,而2.39-4.39Mb這段區域的△SNP-index都大于0.79且p<0.01(圖d)。
                      接下來作者使用最傳統的遺傳圖譜法,對所有241株水稻進行QTL定位,發現0-4.9Mb內LOD值最高,去交集后抗稻瘟病的區域進行快速定位。

                      參考文獻

                      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.

                       

                      Reads比對到參考基因組后,可以計算堿基的覆蓋到基因組上的比例。參考基因組上被reads覆蓋到的堿基數占基因組的百分比稱為基因組覆蓋度;堿基上覆蓋的reads數為覆蓋深度。

                      使用GATK進行SNP Calling和Indel Calling,接下來使用ANNOVAR對SNP和Indel結果進行注釋。


                      根據親本和混池的SNP及Indel標記,利用SNP-Index和ED分析方法同時進行標記與性狀的關聯分析,獲得與目標性狀相關的基因。

                      使用聯川生物自主開發的富集分析程序,對目標性狀區域內的候選基因進行功能富集分析。

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