西門塔爾牛骨重和胴體重復合策略全基因組關聯(lián)分析
發(fā)布時間:2020-05-18 12:35
【摘要】:胴體重是肉牛最重要的經(jīng)濟性狀,是肉牛產(chǎn)業(yè)利潤的最直接來源。骨重,通常指牛胴體重中所有骨頭的重量總和。骨頭的輕重一方面可以反映肉牛是否有骨密度相關的疾病;另一方面可以反映肉牛的體型評分。目前,全基因組關聯(lián)分析(GWAS)被廣泛用于鑒定畜禽重要經(jīng)濟性狀的因果相關位點。目前主流的全基因組關聯(lián)分析方法是混合線性模型(LMM),LMM具有四點主要缺陷:1.無法考慮標記間的作用;2.常用的Bonferroni校正過于保守;3.待檢驗標記在模型中二次擬合;4.無法考慮稀有變異的效應。為了避免以上四點問題,從而能更好地探索這兩個肉牛經(jīng)濟性狀的潛在遺傳機制,我們使用了一種復合策略的GWAS模型。1.單標記回歸模型:使用畜禽GWAS中最流行的LMM;2.多標記回歸模型(LMM-lasso):將LMM結果中P值小于0.05的位點進行LASSO分析;3.稀有變異關聯(lián)分析模型(gene-basedSKAT):對包含稀有變異數(shù)大于等于兩個的基因進行測序核關聯(lián)分析(SKAT)。我們的試驗群體包含1225頭西門塔爾牛,全部采用Illumina 770K高密度芯片進行基因分型。經(jīng)過質(zhì)量控制后,得到1217頭個體,每個個體包含608,696個常見變異和105,787個稀有變異(0.001最小等位基因頻率0.05)用于后續(xù)分析。對于西門塔爾牛骨重性狀,我們的復合策略共找到10個顯著關聯(lián)基因(RIMS2、CHSY1、PRKAR2B、LCORL、LAP3、MAP2K6、NR2F2、CHD7和LARP4)。其中LMM定位到3個顯著關聯(lián)基因,這三個基因都被前人報道過。LMM-lasso不僅全部找到了LMM定位到的三個基因,還額外找到了6個顯著關聯(lián)基因。Gene-based SKAT只鑒定到一個顯著關聯(lián)基因。對于西門塔爾牛胴體重性狀,我們的復合策略共找到6個顯著關聯(lián)基因(SNORA76、ARVCF、TMEM182、ANGPT4、RIMS2和TXNDC11)。其中LMM找到3個顯著關聯(lián)基因,LMM-lasso找到4個顯著關聯(lián)基因,而gene-based SKAT沒有鑒定到任何顯著基因。值得注意的是LMM與LMM-lasso最顯著的基因相同。本文的結果顯示LMM和LMM-lasso的結果相似度很高,但LMMlasso通?梢哉业礁嗟娘@著關聯(lián)位點。此外,由于芯片數(shù)據(jù)包含稀有變異位點數(shù)量有限,導致稀有變異關聯(lián)分析效力不高,僅在骨重性狀中定位到一個關聯(lián)基因。但隨著測序技術的發(fā)展,芯片密度的上升,稀有變異關聯(lián)分析有望成為GWAS中不可或缺的一部分。我們使用的這種復合的GWAS策略可以更充分,更全面的解析畜禽重要經(jīng)濟性狀的遺傳機理,并為以后的GWAS試驗提供借鑒意義。
【圖文】:
望P值和觀測到的P值均從小到大排列,x軸為期望P值,y軸為觀測P值。為了便逡逑于比較,再畫上一條y邋=邋x的直線。若關聯(lián)分析結果沒有系統(tǒng)誤差,大多數(shù)點應逡逑依附在y邋=邋x的直線,尾部有少部分顯著關聯(lián)點向上方偏離該直線(如圖1-3);逡逑若存在大量假陽性位點,則大部分點會向上方偏離該直線;若存在大量假陰性逡逑位點,則大部分點會向下方偏離該直線。逡逑此外,可以通過計算基因組膨脹系數(shù)來衡量結果是否有假陽性。在進行逡逑GWAS分析時,標準的關聯(lián)檢驗方法為卡方檢驗或趨勢卡方檢驗,當群體分層逡逑結構存在時,我們假定統(tǒng)計量服從&2,其中A為基因組膨脹因子;蚪M膨脹逡逑因子大小受群體分層情況,群體大小等因素的影響。X可以通過如下公式計算:逡逑入=觸0逡逑0.4549逡逑5逡逑
3.3.1邋LMM全基因組關聯(lián)分析結果逡逑圖1和圖2分別是骨重性狀LMM分析結果的曼哈頓圖和Q-Q圖。由Q-Q圖可逡逑以看出分析比較穩(wěn)健,但略帶假陽性。從表3-3及曼哈頓圖(圖3-2)可以看逡逑出,一共Q嚕父觶櫻危繡澹ɑВ跡埃埃擔┯耄V匭宰聰災喙。其中7赣z櫻危形揮冢逗湃舊義咸逕希常福矗停獾劍常梗梗停獾那誓;溆z櫻危形揮冢保春湃舊逕。螕]冢逗湃舊逕襄義系模犯觶櫻危校卞遑陡鑫揮冢蹋茫希?sw澹ǎ歟椋紓幔睿溴澹洌澹穡澹睿洌澹睿翦澹睿酰悖歟澹幔蟈澹潁澹悖澹穡簦錚蟈澹悖錚潁澹穡潁澹螅螅錚蟈澹歟椋耄澹╁義匣蟶舷掠危保停馇淠,:Y鼉嗬耄ǎ歟澹酰悖椋睿邋澹幔恚椋睿錚穡澹穡簦椋洌幔螅邋澹常┗潁保埃叮耄海。值辶x系米⒁獾氖牽揮冢蹋茫希遙珊鴕裕校手溆幸桓雒饜腔潁祝茫停校清澹ǎ睿錚睿櫻停緬義希保峰義,
本文編號:2669725
【圖文】:
望P值和觀測到的P值均從小到大排列,x軸為期望P值,y軸為觀測P值。為了便逡逑于比較,再畫上一條y邋=邋x的直線。若關聯(lián)分析結果沒有系統(tǒng)誤差,大多數(shù)點應逡逑依附在y邋=邋x的直線,尾部有少部分顯著關聯(lián)點向上方偏離該直線(如圖1-3);逡逑若存在大量假陽性位點,則大部分點會向上方偏離該直線;若存在大量假陰性逡逑位點,則大部分點會向下方偏離該直線。逡逑此外,可以通過計算基因組膨脹系數(shù)來衡量結果是否有假陽性。在進行逡逑GWAS分析時,標準的關聯(lián)檢驗方法為卡方檢驗或趨勢卡方檢驗,當群體分層逡逑結構存在時,我們假定統(tǒng)計量服從&2,其中A為基因組膨脹因子;蚪M膨脹逡逑因子大小受群體分層情況,群體大小等因素的影響。X可以通過如下公式計算:逡逑入=觸0逡逑0.4549逡逑5逡逑
3.3.1邋LMM全基因組關聯(lián)分析結果逡逑圖1和圖2分別是骨重性狀LMM分析結果的曼哈頓圖和Q-Q圖。由Q-Q圖可逡逑以看出分析比較穩(wěn)健,但略帶假陽性。從表3-3及曼哈頓圖(圖3-2)可以看逡逑出,一共Q嚕父觶櫻危繡澹ɑВ跡埃埃擔┯耄V匭宰聰災喙。其中7赣z櫻危形揮冢逗湃舊義咸逕希常福矗停獾劍常梗梗停獾那誓;溆z櫻危形揮冢保春湃舊逕。螕]冢逗湃舊逕襄義系模犯觶櫻危校卞遑陡鑫揮冢蹋茫希?sw澹ǎ歟椋紓幔睿溴澹洌澹穡澹睿洌澹睿翦澹睿酰悖歟澹幔蟈澹潁澹悖澹穡簦錚蟈澹悖錚潁澹穡潁澹螅螅錚蟈澹歟椋耄澹╁義匣蟶舷掠危保停馇淠,:Y鼉嗬耄ǎ歟澹酰悖椋睿邋澹幔恚椋睿錚穡澹穡簦椋洌幔螅邋澹常┗潁保埃叮耄海。值辶x系米⒁獾氖牽揮冢蹋茫希遙珊鴕裕校手溆幸桓雒饜腔潁祝茫停校清澹ǎ睿錚睿櫻停緬義希保峰義,
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