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[动植物重测序] 废弃数据这样发SCI 全基因组选择文章解读

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  • TA的每日心情

    2017.11.10 13:58
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    发表于 2016.4.28 11:20:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
    之前周老师跟大家讲解遗传育种的理论知识(第一篇戳这里第二篇戳这里第三篇戳这里),今天我们以一篇全基因组选择(GS)文章案例,跟大家分享GS文章的思路。看看如何从废弃的数据中挖掘价值……




    这篇文章,一篇纯粹数据挖掘的文章。与我们合作的四川农业大学的老师,恰好手头有两个玉米群体的数据——IBM syn4 和IBM syn10。这两个群体都是B73和Mo17杂交的后代,只是杂交代数不同而已(1个混交了10代,1个混交了4代)。这两个群体都有两个表型数据:开花期和株高。同时,这两个群体都有基因型的数据。一个群体的基因型数据来源MaizeGDB,另一个群体的基因型数据来源重测序。

    这些数据当然都不是为了这篇文章准备的,都是来源其他研究目的。我们纯粹是抱着试一试的态度,看看全基因组选择在这两个群体是否适用。所以,在这个大数据的时代,只要会数据挖掘,随时可以“废物”再利用啊。


    在这篇文章里,其实就是利用两个群体的数据,测试各种各样的预测效果。当然,使用的数学模型是在数量性状里用的最多的RR-blup模型(为了不把大家亮瞎,我们就不列出公式了。)。


    预测方案有7种,我就挑有代表性的三种来介绍:

    1.在syn4群体中,挑一部分个体(灰色部分)建立预测模型(就是估计分子标记的效应),然后预测剩下个体的性状(白色部分);  
    2.在syn10群体,也进行类似的工作;
    3.或者干脆跨群体预测,在syn4群体建立模型,去预测syn10群体的性状。




    这么折腾:其实我们就想讨论两个关键问题:
    1)LD(连锁不平衡)不同的情况下,建立准确的预测模型所需的分子标记数量和个体的数量。
    2)个体间的遗传系谱关系和标记间的LD水平对预测精度的影响。



    然后,具体的result内容就不详谈了,纯生物信息和数量遗传学,内容比较拗口。大意说来:

    第一个问题:

    对于标记间连锁程度很大的群体(例如,syn4群体),有180个个体建立模型,并且仅仅100个标记,就有较好的预测精度了(接近0.5,已经有应用的价值)。但对于标记间连锁程度较低的群体(例如syn10群体),必须至少有400个标记才可以。

    那么,对于数量性状的分子选择,标记数量还真的是关键因素,还真的必须使用GBS测序才可以。实际上,康奈尔大学就是大量测玉米的GBS数据,用于育种研究。



    第二个问题:

    全基因组选择预测,在这个实验中的预测精度,到底是个体的系谱关系比较重要还是标记间的连锁不平衡比较重要。这个问题略复杂。简单说来,就是这里对后代的预测精度,到底来源哪里?

    1.  来源系谱关系因为分子标记也可以从反映了建模群体个体和被预测群体个体间的亲缘关系。所以,有些学者认为,预测精度就是来源对亲缘关系的精确判断,而与分子标记有没有效应无关。

    2.  来源标记和功能基因间的连锁关系因为分子标记的效应在建模群体中,已被预测出来了。在被预测群体中,预测精度来源分子标记的效用。

    总之,这个问题在这个领域是有些争议的。而我们也给出了一个折中的结论:两者都有作用,然后被编辑和第二个reviewer 连续质疑了三次。在三次回复的过程中,周老师不断理清了思路。在最后一次回复,周老师对这个问题足足解释了两页半的word文字,简直就是图文并茂,比正文的讨论漂亮多了。不过,早已被他们折腾的心气全无,也就懒得继续修改正文了。
    小结
    (1)第一点
    想快速发文章,别碰纯数量遗传学的理论的主题,尤其是有争议的领域。因为欧美有大量专家,等着虐菜呢(他们的确比较专业);
    (2)第二点
    全基因组选择育种真的有用,未来肯定很火。像林木类,水产类,国内还是空白。而这类研究的关键是经验和样本量。及早入手切入,建立平台,成为行业的标杆,是值得的;
    (3)最后一点,也是最重要的一点
    基迪奥生物全基因组选择育种,从实验设计、测序、分析到建立数据库,提供真正的一站式服务,期望与您开展合作。


    错过之前分享的遗传育种文章真是痛心疾首,戳下面题目查看啊喂,嗯,今天就酱紫~
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    发表于 2016.5.8 22:10:29 来自手机 | 显示全部楼层
    要学习的好多啊
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    发表于 2016.5.9 15:20:35 | 显示全部楼层
    给力,点个赞!
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    发表于 2016.8.11 17:50:57 | 显示全部楼层
    RR-blup这么高大上的,是用啥软件算的?能否提供下
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    发表于 2016.8.11 20:01:45 | 显示全部楼层
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    发表于 2016.8.12 00:04:59 | 显示全部楼层
    怒火凤凰 发表于 2016.8.11 17:50
    RR-blup这么高大上的,是用啥软件算的?能否提供下

    有个R包,就叫RR-blup
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  • TA的每日心情

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    发表于 2016.8.12 08:34:49 | 显示全部楼层

    谢谢周老师!
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  • TA的每日心情
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  • TA的每日心情
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    发表于 2017.11.21 17:12:45 | 显示全部楼层
    太厉害了,膜拜下
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  • TA的每日心情
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    发表于 2017.12.6 10:52:20 | 显示全部楼层
    学习了,,,RR-blup
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    发表于 2018.8.26 22:02:39 | 显示全部楼层
    这么冷清,我来了~~~
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  • TA的每日心情

    2019.1.28 10:34
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    请问周老师 有没有Gblup的r包啊 谢谢了!!
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  • TA的每日心情

    2019.1.20 10:28
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    [LV.1]初来乍到

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    发表于 2019.6.12 15:34:03 | 显示全部楼层
    Gblup的r包是 BGLR
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