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如何通过重测序遗传图谱获得候选基因？ 百迈客基因科技(图谱君) · 2016-05-25 17:39 通过正向遗传学进行功能基因学研究的首要任务之一是精细定位候选基因。简化基因组测序（SLAF-seq）构建高密度遗传图谱再进行QTL定位是最近几年较常用的策略，但是定位到相关性状QTL之后往往面临一个问题：QTL区域的全部序列信息无法获得。导致后续还需要构建BAC文库，目标区域序列捕获等等昂贵的方法获得QTL区域序列信息。本期图谱君将结合必威体育精装版发表的高分文献，给大家介绍简化基因组测序遗传图谱的升级版——重测序遗传图谱如何获得QTL区域序列信息并实现基因的精细定位。? 本篇文章发表在Cell 子刊Molecular Plant上，IF=6.337。 首先来看材料和方法： 亲本： 欧洲黄瓜×华北黄瓜 子代：147个RIL群体 TIPS：为了保证亲本之间有足够的多态性，选择地域不同的品种作为亲本（当然，作者感兴趣的相对性状也是要包括在内滴）。 测序 亲本测序深度5X，子代1.5X TIPS：由于黄瓜参考基因组小，且组装的较完善，亲本测序5X就够啦！其他基因组组装效果一般的物种亲本最低要10X才能达到最好的效果哦~ 性状 果刺大小、果皮颜色 测序策略：Illumina Hiseq 2000，PE100 结果与分析 Bin map 构建 依据重测序的数据进行SNP calling，共获得亲本间116710个SNPs，以这些SNP为基础，进行Bin map构建。共开发出bin759个，bin变化范围为10.6Kb-1.6Mb，平均每个bin 248.8kb。结果如下图： 以759个bin为marker进行遗传图谱构建，最终得到长度为1384.4cM的遗传图谱，覆盖了全基因组98%的区域。遗传图谱的信息如下表: 3依据果刺3年2点和果实颜色2年2点的表型数据进行QTL定位。结果如下： 果刺：3年2点表型数据均定位到相同的主效QTL—fws5，LOD值大于25，所在区域bin大小为520kb，该区域还存在一个已经克隆了的果刺基因Tu，证明该遗传图谱定位的准确性。 果皮颜色：2年2点表型数据均定位到相同的主效QTL—U5，LOD值大于30，结合之前已经定位到的信息将U5锁定在313.2kb的区间，该区间含有320个基因，39个为非同义突变基因。 A.?遗传图谱与参考基因组共线性分析 高密度遗传图谱与黄瓜参考基因组共线性率达99%，同时发现参考基因组第五号染色体0Mb-3.3Mb与12.3Mb-12.4Mb之间位置错误组装，该发现也与Sun等[1]研究结果一致。如下图所示： B.与RNA-seq联合分析 果皮颜色QTL中含有320个基因，39个为非同义突变基因。为了进一步缩小候选基因区域，作者取亲本不同组织进行RNA-seq，发现13个在果实中特异表达，可作为候选基因。 文章亮点总结： 本文是一篇典型的重测序构建遗传图谱并进行QTL精细定位的文章，对这篇文章亮点总结如下： 利用重测序策略，以bin为marker构建高密度遗传图； 多年多点的表型数据，定位到一致的QTL，可靠性高； 利用遗传图谱纠正基因组错误组装区域； 结合RNA-seq分析缩小候选基因区域，短时间内完成QTL克隆，极大地促进了基因定位的效率。 参考文献： [1] Sun J, Zhang Z, Zong X, et al. A high-resolution cucumber cytogenetic map integrated with the genome assembly[J]. BMC genomics, 2013, 14(1): 461.