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BSA项目常见问题汇总

尹冬梅 百迈客基因 2019-12-12

近半年来,小编苦受BSA各种锤炼与敲打,曾想当年有人和我说BSA,自己却是一脸茫然,对于自尊心强的我,备受打击。当即立下“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”的豪言壮志。如今,也算是功夫不负有心人,能在BSA方面略谈一二,今天给各位分享一下BSA项目后续的常见问题,以期共同进步。


BSA的全称bulked segregant analysis,中文名叫集群分离分析法,是指利用目标性状的一对亲本杂交,在其分离后代群体中 ,根据个体表型(或基因型)的极端差异,选取一定量两组表型差异极端的个体,将其DNA混合,构建两个基因池(pool),结合高通量测序技术对混合样本测序,检测SNP,筛选与目的性状紧密连锁的分子标记和精细定位区域。BSA通过筛选目标极端性状,利用高效率低成本的混池测序技术,有效寻找与目标性状相关联的候选基因区域,是目前高效、低时耗、低成本的基因初定位方法。

目前混池测序根据不同的样品收集、样品处理方式、物种研究进展及项目经费等问题考虑可分为DNA-BSA、BSR、MutMap、简化BSA(BSA-SLAF)等。

BSA方法虽然好,听起来也简单方便,但是还有很多关键点需要我们实际操作时注意,那么究竟是那些呢?下面小编就以BSA-DNA为例将其常见的问题做一个简单的汇总,欢迎各位看官围观讨论~~


群体构建

重测序BSA适合有参考基因组的物种,适用于性状存在显著差异的双亲构建的性状分离的群体,永久性分离群体优于暂时性分离群体。


双亲来源

 什么样的亲本适合构建群体?

尽可能选择性状差异单一,杂合位点少的亲本,同时亲本间差异不要过大,若亲本差异过大,会由于亲本间物种的差异而导致较重的假阳性,并易定位到假阳性区域;相反的也不能选择存在直接亲缘关系的两个品种,亲本差异过小,会容易定位不到候选区域;


混池构建及大小

如何构建混池?混池规模多大能够满足要求?

通过表型调查,筛选具有极端表型的个体构建两个混池,质量性状(1:2:1)具有主效位点的数量性状(正态分布)。表型统计不准确,或由多个微效基因控制,会影响定位效果。混池个体性状不极端,存在较多中间型,同样会导致定位结果不佳。

 一般选择群体的5%到10%个体构建极端混池,建议极端样品在30+30以上。通常在样本量等情况允许的条件下越大越好,能够更进一步的缩小候选区域。具体需根据物种、样本情况等设计方案。在以往的项目经验中也会有个别项目由于特殊原因,混池规模无法达到30个,甚至只有十几个,那么还能做吗?在无法增加混池个体数时可以尝试。那么紧随而来的另一问题是“两个混池可用于测序的个体数不一样是否可以?”,为了保持两个混池间的一致条件,最好能够使混池间样品数保持一致,特殊情况下相差不大也可。


组织样采集及DNA提取

采样和提取需要注意哪些问题?

尽量取幼嫩组织,无病菌、虫卵及病斑。如采样后无法立即提取DNA,建议将组织经液氮速冻2-3h后转于-80℃冰箱保存,并避免反复冻融;子代混池样品如需进行混样研磨提取,为了保证子代能够等量混合,需在采样的新鲜组织进行取定量(打孔或称重),然后再速冻保存。

提取的基因组DNA除了要保证测序要求的浓度、体积等要求,还要尽量的降低杂质污染,控制降解程度,重测序对DNA的要求需控制在无明显杂质污染,主带清晰,无降解或轻微降解。杂质会影响测序时酶的反应,降解会影响测序的均匀性等。


测序策略

只有一个混池能做吗?

重测序BSA建议最好测两个亲本加两个混池,以便SNP过滤,减少假阳性。亲本测序深度推荐20×,子代混池达到每个混池个体平均测到1×。当然,不同群体类型对于测序样本要求也不尽相同。


分析策略

能够分析SV和CNV吗?


* SNP-index法(必须有2个亲本):计算混池间的基因型频率差异。

SNP-index= ρ(隐性)/(ρ(显性)+ρ(隐性))

ΔSNP-index= SNP-index(隐性池)- SNP-index(显性池)

*欧氏距离(ED)法:计算两混池间的欧氏距离,距离越大,差异越大。

*候选区域内功能基因注释:通过注释筛选候选基因。

NR、Swiss-Prot、GO、KEGG、COG

通过SNP-index和ED算法分别定位出关联区域,并取交集以进一步缩小定位区域。结合候选区域内基因注释结果,初步筛出与性状相关的基因,并针对基因上的SNP位点进行优先验证。也可以结合已有的SSR、基因克隆等工作缩小区域。

如需分析SV和CNV需要加大测序的数据量,SV要大于40×,CNV需达50×以上。


功能验证

常用有哪些验证方法?


Ø 将筛选到的候选SNPs转化为CAPS、dCAPS或KASP标记验证;

Ø 针对候选SNP设计引物,PCR扩增,扩增序列一代测序;

Ø RT-PCR验证候选基因表达变化……


想说


以上便是小编对BSA常见问题的几点整理,希望能够帮助将要、正在或快做完项目的您。如果各位看官有其它见解或建议,欢迎留言讨论。 


更多项目问题汇总持续放送中~~敬请期待

  

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