新浪博客

Super BSA(Super Bulk Segregate Analysis),超级集群分离分析法 

2015-10-07 17:05阅读:
生物信息学中用于QTL或基因定位的一类分析方法
BSA(分离体分组混合分析法或混合分组分析法,又称 集团分离分析法,Bulked Segregant Analysis)分析法首次由Michlmore等…提出并成功地在莴苣中筛选出与目的基因相连锁的标记。该方法首先从一对具有目标基因的表型差异的亲本所产生的任何一种分离群体中,根据目标基因的表型分别选取一定数量的植株,构成 2个亚群或集团。将每群的 DNA等量混合,形成两个相对性状 的“基因池”(gene pool),然后用合适的分子标记对两个基因池进行分析,在两群间表现多态性的分子标记遗传上与目标性状基因座位相连锁。在获得了与目标基因相连锁的分子标记以后,可以利用某一作图群体进行分析以便进一步检测所得分子标记与目标性状基因的连锁程度,以及其在某已知分子图谱中或染色体上的位置,这样才能完成真正意义上的对基因的标记定位。由于建池时使用了特定的分离群体,并且在分组时仅对目标性状进行选择,这样可以保证其他性状的遗传背景基本相同,两个基因池之间理论上就应主要在目标基因区段存在差异,因此两基因池又被称为近等基因池,这就排除了环境及人为因素的影响,使研究结果更为准确可靠¨。BSA法克服了很多作物难以得到近等基因系的限制,并且比近等基因系法省时省力,是一种非常实用的基因标记定位的方法,应用非常广泛。
可与BSA相结合用于基因定位的分子标记有多种,常用的分子标记有 RFLP(限制性片段长度多态性,Restriction Fragm
ent Length Polymorphism),RAPD(随机扩增多态性 DNA,Random Amplified Polymorphism DNA),AFLP (扩增片段长度多态性,Amplified Fragment Length Polymorphism),SSR(简单重复序列,Simple Sequence Repeats)等。
 


RNA方向:单细胞转录组、链特异性建库、长链非编码、转录组GWAS、转录组BSA、转录组遗传进化等
 DNA方向:突变体重测序,重测序GWAS、重测序BSA、重测序基因定位、重测序遗传进化等
 微生物方向:宏基因组、微生物基因组、中小基因组、微生物多样性等
 SLFA方向:基因定位、遗传进化、种质资源鉴定、BSA等

Super <wbr><wbr>BSA(Super <wbr><wbr>Bulk <wbr><wbr>Segregate <wbr><wbr>Analysis),超级集群分离分析法
集群分离分析方法( bulk segregant analysis ,BSA)是快速有效地寻找与目的基因紧密连锁分子标记的经典方法,广泛应用于作物育种。将简化基因组测序SLAF-seq与传统BSA相结合的Super BSA,能更快速、准确、精细定位目标性状,具有混池规模大、标记密度高、数字化定量统计基因型频率等诸多优点。

应用领域

  1. 1. 分子标记辅助育种(MAS);
  2. 2. 基因克隆。

选材要求

  1. 1. 有参考或无参考基因组序列的物种(二倍体、四倍体、六倍体物种均可);
  2. 2. 具有重要农艺性状个体构建的遗传群体(临时群体:F1、F2;永久群体:RIL、DH、NIL 等);
  3. 3. 混池个体最好不低于50(混池越大,越有利于消除背景噪音)。

测序方案

  1. 1. Hiseq2500平台,PE125;
  2. 2. 推荐每个个体标签平均深度≥1×,亲本标签平均深度≥20× 。

分析内容

  1. 1. 原始数据产出统计;
  2. 2. 多态性分析及SNP检测;
  3. 3. 关联分析;
  4. 4. 热点区域(Hot region)功能注释(GO、COG、KEGG注释)(针对有参考基因组物种)。





基因定位最新技术聚焦:炙手可热的高通量测序技术与传统的Bulked Segregant Analysis会擦出怎样的火花?
1991年,R W Michelmore等首次使用Bulked Segregant Analysis(BSA)法筛选到与抗病相关的分子标记,从此,研究者又多了一个功能基因挖掘的有力工具。随着高通量测序技术的普及,这种利用极端性状个体DNA混池,进行功能基因挖掘的方法又迎来了新的发展。近几年来,已有多篇相关文章发表在《Nature》、《Nature Genetics》、《Genome Research》等高水平学术期刊,BSA与高通量测序技术的结合昭示着一个充满勃勃生机的春天。


可是,为什么新技术至今只在酵母、拟南芥中应用?
酵母基因组仅有12Mb,拟南芥基因组也只有125Mb,对极端性状个体混池进行高深度测序(>30×),总数据量并不大,相应成本也较低。但对于其他物种而言——如水稻(430Mb)、大豆(1.1Gb)、玉米(2.3Gb)等,如果采用相同的方法,成本将提高数倍至数十倍,令广大研究者无法承受。有没有一种兼顾成本和效果的好方法帮助研究者进行精细定位、发表高水平论文呢?
Super BSA——基于简化基因组深度测序技术SLAF-seq的BSA
Super BSA利用SLAF-seq技术对基因组进行有效简化,选择均匀分布在整个基因组、且避开重复序列区域的特异片段进行高深度测序,通过比较SNP标记的不同基因型在两个混池中出现频率的差异,确定与性状紧密相关的分子标记,最终达到基因定位的目的。
Super BSA具有巨大优势:1.分子标记密度高,可实现10000+SNP扫描;2.成本低,同样的投入,Super BSA可以完成更大混池的测序(混池规模越大,重组事件越多,越有利于基因的精细定位);3.准确性高,根据混池规模,测序深度也不断加大,保证了基因定位的功效和准确性。

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享