BSA性状定位-基迪奥生物

混合分组分析（Bulked-Segregant Analysis, BSA），又叫QTL-seq，用于质量性状或有主效基因的数量性状的基因定位，在遗传育种方面具有广泛的应用。选择两个性状差异较大的亲本进行杂交，对性状表型极端的子代进行DNA混池测序。通过计算两个混池基因型频率的差值，确定与性状相关的QTL所在的区域。进一步结合该区间的编码基因的突变信息，可以确定控制性状的候选基因以及候选功能突变。

应用领域

1. 质量性状或有主效基因的数量性状（例如，植物抗病性）的基因初定位

2. 单一性状的研究

技术路线

分析内容

1.测序数据质量评估（碱基组成分布等）

2.原始数据过滤，去除含接头reads、低质量reads

3.与参考基因组比对

3.1 比对基因组统计

3.2 插入片段统计

3.3 基因覆盖度分析

3.4 测序深度分析

4.SNP分析统计

4.1 SNP 检测

4.2 SNP位置和功能注释

4.3 SNP转换和颠换信息统计

4.4 SNP杂合信息统计

5.InDel 分析统计

5.1 InDel 检测

5.2 InDel 位置和功能注释

5.3 InDel杂合信息统计

6. BSA分析

6.1 亲本间多态性比较

6.2子代SNP频数分析（SNP index和 ΔSNP index计算）

6.3 目标性状相关区域定位

6.4 目标区域候选基因分析

样品要求/项目周期

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参考文献

[1] Xue H, Shi T, Wang F, et al. Interval mapping for red/green skin color in Asian pears using a modified QTL-seq method[J]. Horticulture research, 2017, 4: 17053.

[2] Chen Q, Song J, Du W P, et al. Identification, Mapping, and Molecular Marker Development for Rgsr8. 1: A New Quantitative Trait Locus Conferring Resistance to Gibberella Stalk Rot in Maize (Zea mays L.)[J]. Frontiers in plant science, 2017, 8: 1355.

[3] Watanabe S, Tsukamoto C, Oshita T, et al. Identification of quantitative trait loci for flowering time by a combination of restriction site–associated DNA sequencing and bulked segregant analysis in soybean[J]. Breeding science, 2017, 67(3): 277-285.

Q1：怎么确定性状是质量性状还是数量性状？

A：根据统计子代个体的性状分离比进行判断。质量性状子代分离比例为3：1，主效基因控制的数量性状子代分离比例接近3：1。

Q2：BSA、MutMap、MutMap+、MutMap-Gap四种方法适用的材料及分析方法上有和差异？

A：四种方法都是基于纯合基因型亲本的，都是通过杂交家系中具有极端性状个体混合测序，计算SNP-index来实现基因定位。所适用的材料和测序样本如下：

BSA混池重测序研究大豆MS2基因功能

发表期刊：plant biotechnology journal

合作单位：广州大学

目的：一个完整、遗传稳定、异交率高的雄性不育系是发展商品化杂交大豆的先决条件。上世纪有报道称，大豆雄性不育突变体ms2结实率最高。本文报道了大豆中MS2基因的克隆和鉴定，该基因编码一种在花药中特异性表达的蛋白。

取材：在BC5F2分离群体中，选取20个有代表性的个体分别构建可育池和不育池，之后对两个样本进行BSA混池重测序。

结果：（1）MS2在绒毡层和小孢子中通过直接调控参与次级代谢物生物合成和脂质代谢的基因发挥作用，而脂质代谢是小孢子细胞壁形成所必需的。

（2）通过与相同遗传背景下广泛使用的雄性不育突变体的田间表现比较，我们证明ms2突变体的异交率最好，是构建经济高效的大豆杂交体系的理想工具。

图1：MS2基因的图位克隆

参考文献

Fang X, Feng X, Sun X, et al. Natural variation of MS2 confers male fertility and drives hybrid breeding in soybean[J]. Plant Biotechnology Journal, 2023, 21(11): 2322-2332.