专题一QTL及其定位方法
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（3）效应值估计：a, d。 专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
关键：侯选基因的挑选及其准确性 优点：成本低（与连锁分析法比较） 缺点：需具备数量性状形成的生物学、生
理、生化等知识 经典例子：影响猪产仔数的ESR基因（M.
Rothschild et al 1996）
专题一QTL及其定位方法
2、A quantitative trait loci(QTL) is defined as a single gene or a cluster of closely linked genes that have a large effect on a quantitative trait. --P. Sorensen, 2000
（1）Marker-based approach:按标记基因型对个 体分组，然后对数量性状记录进行统计分析（t检验， 方差分析等）
（2）Trait-based approach（Selective genotyping）:根据性状表型值分别选取10-15% 的高值个体和10-15%低值个体形成高—低值群体， 对两个群体中的个体进行基因型鉴定并对不同标记等 位基因的频率进行统计检验（百分数差异显著性检验 和Fishers’精确检验等）。
ygene fraar tr g io en w n o e
专题一QTL及其定位方法
Additive effect was estimated as the linear regression of litter size on ESR (for all alleles, P<0.01). Dominance effect was estimated from the least squares means.
转基因研究发现携带突变ESR的鼠与正常 鼠繁殖力有重大变化；
经典的RFLP研究发现ESR存在多态性
（A:3.7;B:4.3kb; 1.3kb cDNA
Probe）
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
Meishan synthetic Large White
lines
synthetic lines
No. of sires
27 No. of sires 181
No. of dams
50 No. of dams 565
No. of females
No. of first parity records No. of all parity records
161
No. of females
1079
161
专题一QTL及其定位方法
Candidate gene approach
There are two problems with the candidate gene approach:
➢ Firstly, there are usually a large number of candidate genes affecting a trait, so many genes must be sequenced in several animals and many association studies carried out in a large sample of animals.
QTL的概念
QTL的特点（与传统的孟德尔因子比较）
结构更松散，一个QTL内各微效基因间可能 有比孟德尔因子内高得多的重组率，因此一 个QTL并不象一个孟德尔位点那样独立分离 和有明显的性状效应。
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
QTL概念提出的意义（D.S. Falconer-1995）
1、It could improve the efficacy of selective breeding, especially for traits with low heritability or that can only be measured in one sex.
4、Quantitative genetic theory will be made more realistic when the numbers and properties of the genes are known, and the more realistic theories will improve our understanding of evolution (and/or the development of the quantitative trait专s题)一.QTL及其定位方法
a,b means P<0.01; cd means P<0.05
ESR Meishan synthesis lines
geno First Parity
All parities
type
N TNB NBA N TNB NBA
AA 62 10.1a 9.1 98 11.0a 10.2a
AB 73 11.4b 10.5 125 12.4b 11.5b
讨论： 研究结果表明：ESR位点存在变异，且其中一个最早
在梅山猪中发现的等位基因与高窝仔数有显著关联。 尽管所有各胎的数据不足以排除ESR-B等位基因对产
仔数的效应为非加性的，但其对猪头胎产仔数的效应 肯定是加性的。 ESR-B等位基因在梅山合成系中约增加20%的窝仔 数，每窝仔猪可产生约$15-30的利润（美国市场条 件下）。
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
3、QTL, quantitative trait locus, is a place (region) that affects trait in the genome. It could span several genes, one or more of which affects the trait, but it has become common to take 'QTL' as equal to 'major gene'.
QTL检测方法
Candidate gene approach(Hayes,2007)
The candidate gene approach assumes that a gene involved in the physiology of the trait could harbour a mutation causing variation in that trait. The gene, or parts of the gene, are sequenced in a number of different animals, and any variations in the DNA sequences, that are found, are tested for association with variation in the phenotypic trait.
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
ESR-B等位基因在头胎及以后胎次中对窝产仔数效 应的差异可能反映了该基因的效应在大龄母猪中能为 环境效应所掩盖。
一个未解决的问题是ESR基因在控制窝仔数性状中 的实际作用？作者假设它可能控制胚胎的成活力，但 这一假设需进一步验证。
使用大白遗传背景的猪群进一步证实了ESR-B等位 基因对头胎及所有各胎窝仔数有明显效应，但在大白 背景下效应较小，这表明遗传背景在ESR基因的表 达中可能有作用或ESR本身并不是控制窝仔数的主 基因而只是一个连锁基专题因一Q。TL及其定位方法
QTL检测方法
研究猪产仔数的意义 繁殖性状在猪生产中具有重要意义； 猪的繁殖性状遗传力低，常规选择效
果不好； 不同猪群存在较大的产仔数差异；
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
选定ESR作为侯选基因的依据
类固醇类激素在繁殖过程中重要作用；
人类中发现ESR的突变引起自发流产及乳 腺癌；
No. of first parity records
1079
27专6题一QNpTL及ao其r.定i位toy方f法raellcords 1912
QTL检测方法
统计性状及分析方法 TNB-Total number born; NBA-
Number born alive; ADG-Average daily gain; BF-Backfat thickness; FN-Number of functional nipples 模型：动物模型
BB 26 12.4b 11.4 53 12.5b 11.7b
a
1.2 1.2
0.9 0.8
d
0.2 0.2
0.7 0.6
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
ESR Large White synthesis lines
geno type First Parity
All parities
N TNB NBA N TNB
➢ Secondly, the causative mutation may lie in a gene that would not have been regarded a priori as an obvious candidate for this particular trait.
专题一QTL及其定位方法
专题一：QTL及其定位方法
QTL的概念 QTL检测方法 用于QTL定位的群体 统计方法 图距函数 QTL检测所需标记数预估
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
1、A QTL is a segment of chromosome affecting the trait, not necessarily a single locus --D. S. Falconer et al, 1995
QTL检测方法
对与ESR基因连锁的各标记进一步进行分析发 现在所研究的标记中，用ESR预测窝仔数效率 最高，但这并不能确定ESR是控制窝仔数的一 个主基因，不过这些结果至少表明ESR是一个 与控制窝仔数基因紧密连锁的基因。
ESR基因附近的雌性连锁图：
Sw552-8.3cM-Swr485-3.2cM-ESR2.9cM-SOD2-2.9cM-Sw137-2.6cMSw64-25.4cM-S0008
2、Transgenic technology might be applied to quantitative traits.
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
3、In medicine, the identification of alleles causing predisposition to common multifactorial diseases could lead to improved methods of prevention.
—— B. Kinghorn, 2000 理解：一个QTL指在基因组中占据一定染色体区域，
控制同一性状的一组微效多基因的集合（基因簇）或 单个基因。但目前的研究中大部分将QTL理解为单 个基因（或主效基因）。一个数量性状可能受多个 QTL影响；一个QTL也专题可一Q能TL及影其定响位方多法 个数量性状。
NBA
AA 444 9.5c 8.7c 759 9.8a 9.0b
AB 391 9.9c,d 9.2c,d 677 10.4b 9.5b
BB 224 10.7d 9.9d 476 10.7b 9.9b
a
0.6 0.6
0.5 0.5
d
-0.2 -0.1
0.2 0.0
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
问题：
侯选基因区可能会有多个多态位点，按传统的侯选基 因法可一个个进行分析。有关ESR基因的研究实际 上作了这一工作，但受当时的技术条件限制，所找到 的标记均距ESR基因较远——使用如SNP等标记进 行精细作图。
QTL检测方法
侯选基因途径的原理与方法： 1、选定侯选基因：根据现有的生物学、生理、
生化知识，对数量性状的形成过程进行分析， 预先选定一些基因作为数量性状的侯选基因。 2、数量性状记录和分子标记分析：PCRRFLP,PCR-SSCP,MS,SNP等。
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
3、关联分析（Association analysis）
QTL检测方法
关键：侯选基因的挑选及其准确性 优点：成本低（与连锁分析法比较） 缺点：需具备数量性状形成的生物学、生
理、生化等知识 经典例子：影响猪产仔数的ESR基因（M.
Rothschild et al 1996）
专题一QTL及其定位方法
2、A quantitative trait loci(QTL) is defined as a single gene or a cluster of closely linked genes that have a large effect on a quantitative trait. --P. Sorensen, 2000
（1）Marker-based approach:按标记基因型对个 体分组，然后对数量性状记录进行统计分析（t检验， 方差分析等）
（2）Trait-based approach（Selective genotyping）:根据性状表型值分别选取10-15% 的高值个体和10-15%低值个体形成高—低值群体， 对两个群体中的个体进行基因型鉴定并对不同标记等 位基因的频率进行统计检验（百分数差异显著性检验 和Fishers’精确检验等）。
ygene fraar tr g io en w n o e
专题一QTL及其定位方法
Additive effect was estimated as the linear regression of litter size on ESR (for all alleles, P<0.01). Dominance effect was estimated from the least squares means.
转基因研究发现携带突变ESR的鼠与正常 鼠繁殖力有重大变化；
经典的RFLP研究发现ESR存在多态性
（A:3.7;B:4.3kb; 1.3kb cDNA
Probe）
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
Meishan synthetic Large White
lines
synthetic lines
No. of sires
27 No. of sires 181
No. of dams
50 No. of dams 565
No. of females
No. of first parity records No. of all parity records
161
No. of females
1079
161
专题一QTL及其定位方法
Candidate gene approach
There are two problems with the candidate gene approach:
➢ Firstly, there are usually a large number of candidate genes affecting a trait, so many genes must be sequenced in several animals and many association studies carried out in a large sample of animals.
QTL的概念
QTL的特点（与传统的孟德尔因子比较）
结构更松散，一个QTL内各微效基因间可能 有比孟德尔因子内高得多的重组率，因此一 个QTL并不象一个孟德尔位点那样独立分离 和有明显的性状效应。
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
QTL概念提出的意义（D.S. Falconer-1995）
1、It could improve the efficacy of selective breeding, especially for traits with low heritability or that can only be measured in one sex.
4、Quantitative genetic theory will be made more realistic when the numbers and properties of the genes are known, and the more realistic theories will improve our understanding of evolution (and/or the development of the quantitative trait专s题)一.QTL及其定位方法
a,b means P<0.01; cd means P<0.05
ESR Meishan synthesis lines
geno First Parity
All parities
type
N TNB NBA N TNB NBA
AA 62 10.1a 9.1 98 11.0a 10.2a
AB 73 11.4b 10.5 125 12.4b 11.5b
讨论： 研究结果表明：ESR位点存在变异，且其中一个最早
在梅山猪中发现的等位基因与高窝仔数有显著关联。 尽管所有各胎的数据不足以排除ESR-B等位基因对产
仔数的效应为非加性的，但其对猪头胎产仔数的效应 肯定是加性的。 ESR-B等位基因在梅山合成系中约增加20%的窝仔 数，每窝仔猪可产生约$15-30的利润（美国市场条 件下）。
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
3、QTL, quantitative trait locus, is a place (region) that affects trait in the genome. It could span several genes, one or more of which affects the trait, but it has become common to take 'QTL' as equal to 'major gene'.
QTL检测方法
Candidate gene approach(Hayes,2007)
The candidate gene approach assumes that a gene involved in the physiology of the trait could harbour a mutation causing variation in that trait. The gene, or parts of the gene, are sequenced in a number of different animals, and any variations in the DNA sequences, that are found, are tested for association with variation in the phenotypic trait.
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
ESR-B等位基因在头胎及以后胎次中对窝产仔数效 应的差异可能反映了该基因的效应在大龄母猪中能为 环境效应所掩盖。
一个未解决的问题是ESR基因在控制窝仔数性状中 的实际作用？作者假设它可能控制胚胎的成活力，但 这一假设需进一步验证。
使用大白遗传背景的猪群进一步证实了ESR-B等位 基因对头胎及所有各胎窝仔数有明显效应，但在大白 背景下效应较小，这表明遗传背景在ESR基因的表 达中可能有作用或ESR本身并不是控制窝仔数的主 基因而只是一个连锁基专题因一Q。TL及其定位方法
QTL检测方法
研究猪产仔数的意义 繁殖性状在猪生产中具有重要意义； 猪的繁殖性状遗传力低，常规选择效
果不好； 不同猪群存在较大的产仔数差异；
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
选定ESR作为侯选基因的依据
类固醇类激素在繁殖过程中重要作用；
人类中发现ESR的突变引起自发流产及乳 腺癌；
No. of first parity records
1079
27专6题一QNpTL及ao其r.定i位toy方f法raellcords 1912
QTL检测方法
统计性状及分析方法 TNB-Total number born; NBA-
Number born alive; ADG-Average daily gain; BF-Backfat thickness; FN-Number of functional nipples 模型：动物模型
BB 26 12.4b 11.4 53 12.5b 11.7b
a
1.2 1.2
0.9 0.8
d
0.2 0.2
0.7 0.6
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
ESR Large White synthesis lines
geno type First Parity
All parities
N TNB NBA N TNB
➢ Secondly, the causative mutation may lie in a gene that would not have been regarded a priori as an obvious candidate for this particular trait.
专题一QTL及其定位方法
专题一：QTL及其定位方法
QTL的概念 QTL检测方法 用于QTL定位的群体 统计方法 图距函数 QTL检测所需标记数预估
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
1、A QTL is a segment of chromosome affecting the trait, not necessarily a single locus --D. S. Falconer et al, 1995
QTL检测方法
对与ESR基因连锁的各标记进一步进行分析发 现在所研究的标记中，用ESR预测窝仔数效率 最高，但这并不能确定ESR是控制窝仔数的一 个主基因，不过这些结果至少表明ESR是一个 与控制窝仔数基因紧密连锁的基因。
ESR基因附近的雌性连锁图：
Sw552-8.3cM-Swr485-3.2cM-ESR2.9cM-SOD2-2.9cM-Sw137-2.6cMSw64-25.4cM-S0008
2、Transgenic technology might be applied to quantitative traits.
专题一QTL及其定位方法
QTL的概念
3、In medicine, the identification of alleles causing predisposition to common multifactorial diseases could lead to improved methods of prevention.
—— B. Kinghorn, 2000 理解：一个QTL指在基因组中占据一定染色体区域，
控制同一性状的一组微效多基因的集合（基因簇）或 单个基因。但目前的研究中大部分将QTL理解为单 个基因（或主效基因）。一个数量性状可能受多个 QTL影响；一个QTL也专题可一Q能TL及影其定响位方多法 个数量性状。
NBA
AA 444 9.5c 8.7c 759 9.8a 9.0b
AB 391 9.9c,d 9.2c,d 677 10.4b 9.5b
BB 224 10.7d 9.9d 476 10.7b 9.9b
a
0.6 0.6
0.5 0.5
d
-0.2 -0.1
0.2 0.0
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
问题：
侯选基因区可能会有多个多态位点，按传统的侯选基 因法可一个个进行分析。有关ESR基因的研究实际 上作了这一工作，但受当时的技术条件限制，所找到 的标记均距ESR基因较远——使用如SNP等标记进 行精细作图。
QTL检测方法
侯选基因途径的原理与方法： 1、选定侯选基因：根据现有的生物学、生理、
生化知识，对数量性状的形成过程进行分析， 预先选定一些基因作为数量性状的侯选基因。 2、数量性状记录和分子标记分析：PCRRFLP,PCR-SSCP,MS,SNP等。
专题一QTL及其定位方法
QTL检测方法
3、关联分析（Association analysis）