【正文】 4)( ???222 )(4 datn BCe ?? ?23:13 ? 對(duì)于合理的樣本大小和小的 QTL效應(yīng)，要求的 t 值為 : 23:13 da??Sample size BC 672 128 42 11 6 23:13 ? BC和 F2設(shè)計(jì)的合理樣本大小之比為： – BC比 F2的基因組掃描所需的顯著性閾值要低； BC： F2： – BC比 F2的 可能要低。 23:13 ? 似然率檢驗(yàn)和 F檢驗(yàn)的比較： –對(duì)一個(gè) QTL，如果殘差呈正態(tài)分布，則 LS和ML估計(jì)是相同的； –對(duì)一般情形，關(guān)系變?yōu)椋? ? 大部分 QTL定位分析結(jié)果顯示 LS獲得與 ML極端近似的結(jié)果。 )P r ( AaQq)P r (Q q A a)Pr( Aa23:13 來自近交系的回交群體的標(biāo)記和QTL概率 ? 標(biāo)記基因型之間的表型值平均差異： 23:13 單標(biāo)記分析的缺點(diǎn) ? 單標(biāo)記使用標(biāo)記平均值，不能獲得 QTL效應(yīng)單獨(dú)的估計(jì)值和 QTL與標(biāo)記的重組頻率；因此，不能區(qū)分是一個(gè)大的 QTL效應(yīng)松散地與標(biāo)記連鎖，或是小效應(yīng)緊密地與標(biāo)記連鎖。 23:13 QTL定位的基本原則 ? QTL定位的基本原則是關(guān)聯(lián)度量的遺傳變異和表型變異； ? 群體的選擇、用于度量表型個(gè)體選擇和基因型判型個(gè)體的選擇是所有 QTL定位設(shè)計(jì)要重點(diǎn)考慮的因素； ? 對(duì)于所有的 QTL定位設(shè)計(jì)，標(biāo)記等位基因和 QTL等位基因之間的 LD是必須的。 reducedLfullL? LOD檢驗(yàn)： 23:13 最小二乘分析 ? 前面回交例子的最小二乘分析模型為： –需要估計(jì)的參數(shù)：一種為兩個(gè) QTL基因型的平均值；另外一種為總平均值和兩個(gè)基因型之間的效應(yīng)差； ? 顯著性檢驗(yàn)： R MSMS QF ?– MSQ為擬合模型由 QTL基因型解釋的方差； – RMS為擬合模型的殘余均方。 nda23:13 統(tǒng)計(jì)能力（ Statistical power） 23:13 為什么要計(jì)算檢測(cè)能力？ ? 給定樣本大小，計(jì)算能夠檢測(cè)到的 QTL效應(yīng)； ? 給定 QTL效應(yīng)，估計(jì)檢測(cè)到該 QTL需要的群體大??； ? 檢測(cè)特定的 QTL時(shí)，比較不同的群體設(shè)計(jì)。 23:13 深度雜交系（ Advanced intercross lines AIL） ? AIL開始于 F2群體，雜交后裔繼續(xù)雜交一定數(shù)目的世代（與 RIL近似，但是遠(yuǎn)交，而不是近交）； ? AIL是在 F2群體 QTL定位的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高 QTL的定位精度； ? AIL的任何性狀都能被度量，但基因型判型只著眼于感興趣的區(qū)域； ? AIL的關(guān)鍵特性是在目標(biāo)區(qū)域創(chuàng)造了附加的重組事件，類似于擴(kuò)大了 F2群體。 23:13 單個(gè)半同胞家系 ? 單標(biāo)記 –對(duì)于單個(gè)半同胞家系，唯一的要求就是共同祖先在一個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)是雜合子； –因此，能看到后代在一個(gè)位點(diǎn)的兩個(gè)等位基因的表型值平均差異； –該差異能使用 t檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)； –單標(biāo)記的單個(gè)半同胞家系類似于 BC設(shè)計(jì)。 23:13 23:13 第三節(jié) 方差組分 QTL定位 23:13 模型和檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量 ? An example of a linear mixed model for a single QTL analysis is: 23:13 ? Variance ponents can be estimated using maximum likelihood or restricted maximum likelihood (REML), The loglikelihood function is: ? The assumed mean and variance structure of the observations : – Q is the IBD matrix : 23:13 ? The distribution of the test statistics are, asymptotically, a mixture of zero (with probability 189。 162。 23:13 ? NCP for the daughter design as: ? NCP for the granddaughter design as: ? Once the NCP parameters is calculated, power is derived as the probability that a noncentral variate exceeds the threshold from a central distribution. ? GDD is generally much more powerful than a daughter design 23:13 全同胞家系 ? 單個(gè)或多個(gè)大的全同胞家系在絕大部分物種內(nèi)都是不可能的，但檢測(cè)到 QTL的能力很強(qiáng)。 23:13 遠(yuǎn)交系雜交 23:13 ? 遠(yuǎn)交系雜交與 F2情形比較類似，但現(xiàn)在是兩個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀存在差異的遠(yuǎn)交系或品種進(jìn)行異型雜交； ? 所有三代，包括祖代、 F1和 F2在多個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)都要進(jìn)行標(biāo)記基因型判型，但只有 F2個(gè)體獲得表型； ? F2個(gè)體的 QTL基因型（ 、 Qq、 qQ和 qq）的兩個(gè)等位基因不能區(qū)分那一個(gè)來自父親，那一個(gè)來自母親； ? 在遠(yuǎn)交群體雜交，要考慮加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)和父母親來源效應(yīng)（印記效應(yīng)）。 –后者可以通過選擇一個(gè)具有豐富分離 QTL的群體結(jié)構(gòu)或樣本； –如后裔檢驗(yàn)。 dd2?23:13 ? 例如： – 95%的 QTL置信區(qū)間對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量下降； – 1 LOD下降對(duì)應(yīng) 97%的 QTL置信區(qū)間； – 2 LOD下降對(duì)應(yīng) %的 QTL置信區(qū)間； 23:13 23:13 Bootstrap置信區(qū)間 1. 對(duì)于一個(gè)大小為 的群體，抽取 個(gè)帶有覆蓋性質(zhì)的記錄（有些記錄被抽取多次，而有些記錄沒被抽取）； 2. 分析并估計(jì) QTL位置； 3. 重復(fù)上面的 1和 2兩個(gè)過程，如 200次或更多； 4. 在分布的兩尾去掉 %的極端的 QTL位置估計(jì)值； 5. 剩余的 95%表示置信區(qū)間的估計(jì)值。 21 2 Mer ???M cMM 1 0 01 ?23:13 標(biāo)記和QTL概率 23:13 數(shù)據(jù)分析 ? 為具有 QTL基因型 的個(gè)體 的性狀記錄； ? 為具有 QTL基因型 的個(gè)體的期望效應(yīng)（如 或 ）； ? 為隨機(jī)誤差，并且 ，因此有： ijy ijjm j dm ?am?ije),0(~ 2?Ne ij),(~ 2?jij mNy23:13 最大似然法分析 ? 前面回交例子的似然函數(shù)為： ? 為 QTL位點(diǎn)的基因型； ? 和 為個(gè)體 在標(biāo)記位點(diǎn) A和 B的基因型； ? 為回交個(gè)體數(shù)。第三章 QTL定位的原理和方法 23:13 23:13 QTL是什么？ ? 數(shù)量性狀位點(diǎn)（ QTL）是影響數(shù)量性狀的一個(gè)染色體片段； ? QTL定位是確定數(shù)量性狀基因在染色體上位置的一種方法； ? QTL 和 QTLs。 23:13 Haldane作圖函數(shù) ? 為遺傳距離（ ）； ? 假設(shè)減數(shù)分裂期間的遺傳物質(zhì)交換沿著染色體是隨機(jī)和獨(dú)立發(fā)生的。 23:13 23:13 多次檢測(cè)問題 ? 如果有許多獨(dú)立的零假設(shè)被檢驗(yàn)，而且事先知道所有的零假設(shè)都為真，則，至少出現(xiàn)一次假顯著（ false positive)的概率為 1 ( 1 ) n??? ? ?23:13 伯努利校正 11 ( 1 ) n n? ? ?? ? ? ?23:13 Permutation test ? 對(duì)表型和標(biāo)記基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)重排，它消除了標(biāo)記基因型和表型之間的關(guān)聯(lián)； ? 每次重排數(shù)據(jù)，都要重新在整個(gè)基因組中進(jìn)行QTL定位分析； ? 通過多次重排，可獲得每次檢驗(yàn) LRT統(tǒng)計(jì)量在沒有 QTL的零假設(shè)條件下的分布； 23:13 ? Permutation test的具體步驟： 23:13 FDR(false discovery rate) ? α is declared FDR (such as ) ? j is the largest order that met formula (1) ? m is the number of marker ( 1 )j jPm???23:13 FDR(false discovery rate) ? 方法 – Sort p values of all marker interval based on ascending order – 23:13