你所不知道的動物群體研究選樣奧秘

「天道酬勤，日新月異」。2017年奮鬥在學術一線的科研工作者大都收穫滿滿。隨著科學難題被不斷攻克，Nature、Science 等高分系列刊物上發表的文章層出不窮，無數科研人員在探索科學奧秘的道路上奮力前進。

相信2018年大家都鉚足了幹勁，準備大幹一場。但俗話說「萬丈高樓平地起」，最近很多鬥志昂揚、計劃滿滿的童鞋，發現自己的科研巨作在邁出第一步的時候就出現了「絆腳石」，那就是選樣問題：我的研究到底該怎麼選樣？什麼時候選？哪裡選？選多少？為什麼？

別發愁，別苦惱，別煩躁，最愛「雪中送炭」的小編為大家整理了動物群體研究的選樣指南，從不同的研究方向給大家說一說動物群體樣本選擇的那些事......

一. BSA 性狀定位

1.1

基本原理

BSA (Bulked Segregant Analysis)：稱為混合分組分析法，是一種檢測位於特定染色體區段上標記的方法，將目標性狀定位到染色體的一段區間上，並注釋該區段基因，找到與目標性狀相關聯的基因位點或區間。

1.2

應用方向

BSA 主要應用於單一的質量性狀單基因或數量性狀主效基因的定位。

1.3

樣本材料(有參考基因組的物種)

BSA 適用於有參考基因組的物種，在動物研究中，常用樣本選取方案如下：

二、遺傳圖譜

2.1

基本原理

遺傳連鎖圖譜 (Genetic linkage map)，又叫連鎖圖譜 (Linkage map)，是指同一條染色體上不同基因或專一多態性標記之間的排列順序及其相對距離的線形圖。

2.2

應用方向

A. QTL 目的性狀定位；

B. 獲得與目的性狀連鎖的基因組片段，開展基因的圖位克隆；

C. 輔助基因組組裝；

D. 結合圖譜，探索物種的遺傳演化進程。

2.3

樣本材料

遺傳圖譜構建需要一個分離群體 (即通過有性生殖所衍生的一種群體)。在動物遺傳圖譜構建時，選擇用於作圖群體，必須同時有父本和母本，且具有遺傳多樣性(有一個或多個性狀的差異)和多態性。所選子代群體必須為同一家系群體，常用的作圖群體包括：

三、全基因組關聯分析

3.1

基本原理

對遺傳多樣性豐富的群體中每個個體進行全基因組重測序，結合目標性狀的表型數據，基於一定的統計方法進行全基因組關聯分析 (GWAS)，獲得影響目標性狀表型差異的遺傳標記或候選基因。

3.2

應用方向

A. 全基因組範圍內多性狀定位；

B. 目標性狀的生物學基礎研究。

3.3

性狀選取及表型鑒定策略

目標性狀選取建議選擇遺傳力高的性狀。性狀的表型記錄越清楚越有利於後期的分析，包括性狀本身的紀錄以及環境情況的紀錄等。表型的鑒定可參考如下原則；

A. 所有個體的性狀表型鑒定部位盡量保持一致；

B. 盡量使所有個體在同一環境中進行表型鑒定，可利用多年多點進行表型鑒定以消除環境對錶型的影響；

C. 表型記錄準確;

D. 如材料難以滿足上述鑒定條件，可以估算個體表型育種值作為表型值。

E. 表型選取時需要符合正態分布，我們將對錶型數據進行正態化處理，剔除一些出現明顯異常的表型數據。

3.4

樣本收集

3.4.1 群體大小

根據文獻及項目經驗綜合評估，基於 WGS 技術的 GWAS 建議選擇表型多樣性豐富的群體，樣本選擇200個以上。

3.4.2 常見哺乳動物樣本收集

牛、羊、豬等一般都會依靠當地的研究組織進行表型鑒定。一般常見選樣方式為：

A. 一個品種的多個雄性的後代，做圖表型呈連續分布即可；

B. 多個品種的多個雄性的後代，多個品種可以來自多個地區；

C. 除產奶、產仔性狀等性狀以外，一般會選擇雄性作為研究對象；

D. 羊和豬等的選樣方式也是一樣，做表型鑒定一般動物的年齡應該相似。

3.4.3 常見禽類樣本收集

家禽類的樣本收集以雞的樣本收集為例：

A. 家禽一般會選擇家系群體，即半同胞家系 (由同父異母或異父同母所生子女的集合體成為半同胞家系) 或全同胞家系 (由同父同母所生子女的集合體稱為全同胞家系);

B. 為增加研究內容，可以構建多個家系群體研究;

C. 家禽類可以做到同一個養殖環境，盡量使其生長環境以及營養程度保持一致，同時動物的年齡建議盡量保持一致，這對錶型鑒定的準確性有很大幫助。

3.4.4 其他物種樣本收集

原生生物以及昆蟲類的相關報道較少，可以選取來自不同地區的樣本進行目標性狀的聯合分析。例如，在瘧原蟲對12種抗瘧葯的抗性研究中，研究人員共選取來自3個不同地區的57個個體來進行 GWAS 分析。

四、群體進化簡介

4.1

基本原理

群體進化研究，利用全基因組重測序技術獲得某物種自然群體各亞群的基因組信息，得到大量的 SNP、InDel、SV 和 CNV 等變異信息，然後基於 SNP 討論群體的遺傳結構、基因交流情況、物種形成機制以及群體進化動態等生物學問題。

4.2

應用方向

A. 研究種群歷史研究，挖掘各個地區亞種的遺傳多態性，探討不同分布區域各亞種的進化關係；

B. 研究人工馴化機制，推測出群體的親緣關係，發現人工作用下的受選擇基因，進而鑒定與重要經濟性狀相關的關鍵基因；

C. 研究自然選擇機制，挖掘出適應性進化過程中受到選擇的基因，解析群體對自然環境的適應機制。

4.3

樣本材料

?

結語

關於群體樣本的選擇小編就說到這裡，希望為大家的科研工作有所幫助。如果你還需要更多更詳細的選樣指南，可以通過當地銷售、技術支持、以及我們的官方微信，官方網站等方式聯繫我們，我們將竭力為你服務。2018我們攜手共進！

動物業務線 牛亞兵&張湫悅丨文案

王婷婷丨編輯

配圖來源於網路，侵刪

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