全基因组关联分析方法的研究进展

摘 要:全基因组关联分析目前已经成为研究复杂性状和疾病遗传变异的有效方法，但是由于群体结构的存在，导
致 分 析 结 果 出 现 虚 假 关 联 。 经 过 数 十 年 的 发 展 ，各 种 新 方 法 不 断 出 现 和 完 善 ，用 于 减 少 群 体 结 构 对 分 析 的 影 响 。
本综述将对在全基因组关联分析中能够处理群体结构的方法进行介绍，以期为进一步选择 GWAS方法准确揭示
tion，P11FR-GA-2012-912205）
作者简介:郝兴杰 男 （1990-）， ，湖北南漳人，博士，主要从事动物遗传疾病的研究，E-mail：xingjiehao@webmail.hzau.edu.cn
通信作者 张淑君 教授 *
:
， ，E-mail：sjxiaozhang@mail.hzau.edu.cn
群体，且个体之间互不相关，然而试验中无论如何控
制，不同程度的亲缘关系和群体分层等群体结构都
是无法避免的，尤其是在样本数量巨大的情况下；另
源自文库
一种 是 基 于 有 亲 缘 关 系 的 群 体 （Population-based
设 cohorts） 计 假， [5-6] 设受试个体来源于不同群 体，
在同一群体内的个体之间存在一定的亲缘关系，这
畜牧兽医学报 2016，47（2）：213-217
ActaVeterinariaetZootechnicaSinica
doi：10.11843/j.issn.0366-6964.2016.02.001
全基因组关联分析方法的研究进展
郝兴杰，胡 林，张淑君*
（华中农业大学动物科学技术学院/动物医学院 动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室，武汉 430070）
Abstract：Thegenome-wideassociationstudy （GWAS）hasbecomeaneffectiveapproachtoidentifygeneticvariantsassociated withcomplextraitsanddiseases.However，populationstructure canresultinspuriousassociation.Inthepastfewdecades，newapproachesweredevelopedandimprovedto minimizetheinfluenceofpopulationstructure.Inthisreview，wesummarizesomenew approachestotreatpopulationstructureforselectingthebestmethodforanyGWAStorevealthe geneticbackgroudofsometraits. Keywords：genome-wideassociationstudy （GWAS）；populationstructure；spuriousassociation
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畜牧兽医学报
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不同组别、群体或者地理区域的个体存在遗传差异， 群体结构的影响，将可能导致分析结果出现偏差，增 会导致群体之间的等位基因频率不同，表现为群体 加了假阳性错误的产生风险，在合并的群体中显著 分层和亲缘关系。在进行关联分析时，如果忽略了 的SNP在各个群体中并不显著 如， [7] 图1。
种情况在动植物研究中极为常见。
在进行 时 GWAS ，要求遗传背景一致或者相似
的群体，然而无论采用哪种设计，试验个体都会面临
着群体分层和亲缘关系等群体结构导致虚假关联
的结果 群体结构指来源于 （Spuriousassociation）
。
收 稿 日 期 :2015-06-01 基金项目:促进与美大地区科研合作与高层次人才培养项目 欧 （52902-0650104）； 盟 FPT 构架项目玛丽居里夫人人才基金（MarieCurieAc-
该突变的效应在合并群体中是极显著的，但是在各自群体中是不显著的
图 群体结构对于 的影响 Theeffectofthemutationissignificantinthecombinedpopulation，butnotsignificantintheseparatepopulations
1
GWAS
[7]
全 基 因 组 关 联 分 析 （Genome-wideassociation 是 study，GWAS） 一种在全基因组范围内，通过高密 度单核苷酸多态性 挖 （SNP） 掘影响表型性状（如疾 病，身高）基 因 的 统 计 分 析 方 法 。 [1] 自 从 2005 年， R.J.Klein 等 利 [2] 用 GWAS 第一次成功鉴定了影 响年龄相关性视网膜黄斑变异的重要遗传因子之 后，掀起了利用 揭 GWAS 示复杂性状遗传基础的热 潮，越来越多地被用来揭示人类以及动植物的常见 疾病和复杂性状的遗传机理。目前 GWAS主要采 用两种试验设计，一种是基于无关个体的病例-对照 设 计 假 设 受 试 个 体 来 源 于 单 一 （Case-control） ， [3-4]
各种性状的遗传背景提供参考。
关键词:全基因关联分析；群体结构；虚假关联
中图分类号:S813.3
文献标志码:A
文 章 编 号 :0366-6964（2016）02-0213-05
ProgressesiiResearchofGeiome-wideAssociatioiStudy Methods
HAOXing-jie，HU Lin，ZHANGShu-jun* （KeyLaboratoryofAnimalBreedingandReproductionof MinistryofEducation，CollegeofAnimalScience andTechnology/CollegeofVeterinary Medicine，HuazhongAgriculturalUniversity，Wuhan430070，China）
Fig.1 TheiiflueiceofpopulatioistructureoiGWAS[7]