一文说明白BSA到底需要几个混池 | 群体遗传专题

11个混池+1个野生型亲本的类型仅构建一个混池是BSA研究的一个特例，它的出现依赖于诱变技术的发展。也即是EMS单碱基诱变，获得突变体库，从突变体库中获得理想突变体后与野生型杂交后构建的F2群体。突变表型为隐性性状的话，只需要取野生型亲本样品和F2代中突变体表型构建混池，总共相当于两个样品。这种方法称之为Mutmap。其他Mutmap+和MutmapGap因使用不多，本段就不详叙，如果需要请阅读联川生物出品的《NGS时代的BSA百科全书》。
2仅2个混池的类型除了以上的Mutmap之外，不同品种/系材料杂交构建的遗传分离群体（F1，F2，F3，F4，RIL，DH，BC群体），均需要构建两个子代混池。有时候由于意外，遗传分离群体的亲本遗失，或者不清楚遗传分离群体的双亲是谁。这个时候就只能使用两个极端表型的子代混池，而没有双亲。我们可以通过ED（欧氏距离）法进行性状关联，也能对性状进行定位，但是由于双亲缺失，背景噪音较大，对中等效应的QTL检测效率偏低。
32个混池+2个亲本类型这种类型跟第2种类似，但是双亲均存在，这时候就需要2个混池+2个亲本。该类型是BSA项目中最常见，也是应用最普遍的类型之一，一般会通过SNP-index和ED两种方法关联SNP位点，之后取交集为最终的QTL区间。
43个混池+2个亲本类型该类型又称为GradedPool-seq，于2019年7月发表于Nature Communications。该方法完全不同于普通的BSA分析，具体差别体现在：a. 群体类型：BSA可以针对几乎所有类型的遗传群体（F1，F2，BC，RIL，DH系等），而graded-seq目前只针对F2代杂合群体，其他类型比如F1，BC群体等需要继续测试；b. 定位性状：BSA，质量性状+主效基因控制的数量性状；Graded-seq，数量性状；c. 混池数量：BSA两个子代混池；Graded-seq在3个子代混池或者以上；d. 定位算法：普通BSA就是SNP-index，而graded-seq引入了Ridit分析对分组的等位基因频率进行非参数检验，另外Graded-seq还独有降噪算法，结果更加可靠；e. 定位精度：受到重组率和混池的限制，BSA的定位精度相对有限，在使用F2代分离群体进行植物的BSA分析时，通常定位的分辨率在2 Mb左右（基因组500Mb左右物种），而graded-seq同样群体，多一个混池，定位分辨率在百Kb级别，分辨率提升5倍以上。另外，GradedPool-seq同样支持3个混池以上的类型，比如4个混池+2个亲本等等。
最后靠谱er总结：以上的4中类型可以覆盖95%以上的情况，在某些情况下，比如Mutmap，我们仍然可以采取1个混池+双亲策略，通过1个混池进行性状定位，然后通过双亲之间的SNP差异筛选候选基因，能提升候选基因筛选的效率。其他情况因过于非主流，靠谱er就不再叙述，一旦特殊情况有优秀的文献出现，再跟读者分享。
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