學(xué)會(huì)工具“三件套”，SSR分析不再難

發(fā)稿時(shí)間：2017-09-29來源：天昊生物

摘要： SSR軟件應(yīng)用分析

SSR (Simple Sequence Repeats，簡(jiǎn)單序列重復(fù))是一種常用的遺傳分子標(biāo)記。關(guān)于SSR特點(diǎn)和檢測(cè)方法，我們之前寫過不少的文章（具體請(qǐng)見文末鏈接），那么當(dāng)我們獲得了樣本間SSR的基因分型信息后又該如何分析呢，今天小編就給大家介紹一下SSR分析中最常用的生信軟件“三件套”。

 

1、PowerMarker軟件

 

PowerMarker相關(guān)文章最早發(fā)表在2005年的Bioinformatic上。用PowerMarker軟件可以進(jìn)行基因型遺傳多樣性分析，獲得等位基因頻率、等位基因數(shù)、基因多樣性指數(shù)及基因型多態(tài)性信息含量（PIC），其中的PIC可以用來衡量基因變異程度的高低，一般認(rèn)為，當(dāng)PIC＜0.25 時(shí)，為低度多態(tài)性信息引物，0.25＜PIC＜0.50 時(shí)，為中度多態(tài)性信息引物，PIC＞0.50 時(shí)為高度多態(tài)性信息引物。通常群體的遺傳多樣性較高時(shí)SSR 標(biāo)記多態(tài)性較好。

 

網(wǎng)址：http://statgen.ncsu.edu/powermarker/

 

軟件界面舉例

2、Structure軟件

 

網(wǎng)址：http://web.stanford.edu/group/pritchardlab/structure.html 

利用Structure軟件可以進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)估計(jì)。通常參數(shù)設(shè)置為K值選取1~10，重復(fù)次數(shù)為5；將MCMC(markov chain monte carlo)開始時(shí)的不作數(shù)迭代設(shè)為50000次，再將不作數(shù)迭代后的MCMC設(shè)為50000次，其余參數(shù)采用軟件默認(rèn)的設(shè)置。根據(jù)lnP(D)計(jì)算ΔK，依據(jù)ΔK值選擇一個(gè)合適的K值，并得到該K值對(duì)應(yīng)的Q矩陣(第i材料的基因組變異來源于第k群體的概率)。

3、Tassel軟件

 

 

網(wǎng)址：https://tassel.bitbucket.io/

Tassel軟件相關(guān)文章最早發(fā)表在2007年的Bioinformatic上，利用Tassel軟件可以將基因型數(shù)據(jù)生成親緣關(guān)系矩陣(K矩陣)，結(jié)合等位變異數(shù)據(jù)、基因型數(shù)據(jù)、各個(gè)環(huán)境的表型值、Q矩陣, 利用MLM (mixedlinear model)進(jìn)行性狀和標(biāo)記之間的關(guān)聯(lián)分析，并計(jì)算標(biāo)記位點(diǎn)在P<0.05 和P<0.01 時(shí)對(duì)表型變異的貢獻(xiàn)率(R2)。在已獲得關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 再進(jìn)行優(yōu)異等位變異的發(fā)掘，通過對(duì)SSR 位點(diǎn)等位變異表型效應(yīng)計(jì)算，最終獲得與表型性狀顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)等位變異、表型效應(yīng)及典型品種。

案例分析：

下面分享一篇2017年剛剛發(fā)表的文章“Genetic diversity, population structure and association analysis in coconut (Cocos nucifera L.) germplasm using SSR markers”，本研究利用48個(gè)SSR分子標(biāo)記探討了79種椰子的遺傳多樣性，種群結(jié)構(gòu)以及與果實(shí)產(chǎn)量相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析。

 

表1、本研究所用的椰子材料情況

 

表2、連續(xù)三年對(duì)椰子果實(shí)性狀表型評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

 

以上是對(duì)研究的椰子群體的表型信息進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，下面的部分就是結(jié)合所測(cè)SSR基因分型數(shù)據(jù)，利用生信工具“三件套”進(jìn)行的遺傳多樣性、種群結(jié)構(gòu)以及與性狀關(guān)聯(lián)分析，具體如下：

表3、利用PowerMarker軟件對(duì)椰子基基因型多態(tài)性信息含量等指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)

 

 

圖1、群體遺傳關(guān)系的聚類分析結(jié)果

 

圖2、利用Structure軟件對(duì)椰子群體進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)分析

表4、利用Tassel軟件進(jìn)行的椰子果實(shí)產(chǎn)量關(guān)聯(lián)SSR標(biāo)記分析

 

可見，只要大家手上有好的實(shí)驗(yàn)材料，在記錄統(tǒng)計(jì)好表型數(shù)據(jù)并且準(zhǔn)確獲得SSR基因分型信息后，就可以利用PowerMarker、Structure和Tassel這“三件套”工具，進(jìn)行遺傳多樣性、群體遺傳結(jié)構(gòu)和性狀關(guān)聯(lián)的探討了， 只要學(xué)好這三種軟件，或許SSR的分析并沒有想象中的那么難！

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關(guān)于天昊：

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