湯香，何俊，蔣雋

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128)

由于人類疾病和動物表型性狀通常受多種因素影響，若采用常規(guī)的研究方法進行分析，花費時間長且進展緩慢。隨著基因組技術(shù)迅速發(fā)展，特別是人類全基因組計劃(human genome project，HGP)和家畜全基因組測序的完成，以及全基因組SNP芯片的研制成功，使全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wide association study，GWAS)在人類疾病和動物復(fù)雜性狀中尋找候選基因或基因組區(qū)域得到廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)候選基因研究策略不同，GWAS方法在突變區(qū)域的精確定位、鑒別新基因和研究成本等方面都具有顯著優(yōu)勢，在國內(nèi)外的遺傳領(lǐng)域掀起了廣泛研究熱潮。

GWAS是指在全基因組水平上篩選出高密度的分子標記(多以SNP為主)，并通過統(tǒng)計學(xué)方法對所得的分子標記數(shù)據(jù)與表型性狀之間進行關(guān)聯(lián)分析，結(jié)合遺傳學(xué)知識篩選和驗證與研究性狀相關(guān)的遺傳變異，找到影響研究性狀的相關(guān)候選基因[1-2]。Risch等[3]首次提出GWAS概念，指出在人類復(fù)雜疾病的遺傳學(xué)研究中，不再受預(yù)先設(shè)定的候選基因限制，可以在全基因組水平上檢測每個基因的遺傳變異并進行更大規(guī)模的基因檢測。Hansen等[4]在GWAS概念提出后最先在植物上進行了應(yīng)用，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)在全基因組范圍內(nèi)的440個AFLP標記中有2個標記與海甜菜的生長習(xí)性顯著相關(guān)。Klein[5]首次在人類疾病中利用GWAS發(fā)現(xiàn)complementfactorH基因與人類視網(wǎng)膜黃斑病呈顯著相關(guān)，以上研究標志著GWAS方法真正應(yīng)用到人類疾病和動植物復(fù)雜性狀的遺傳領(lǐng)域的研究中。

1 GWAS研究方法

在畜禽遺傳育種研究過程中，為得到既可靠又準確的結(jié)果，需根據(jù)不同的試驗設(shè)計選擇合適的GWAS分析方法。目前GWAS研究主要采用以下幾種統(tǒng)計分析方法：1)病例-對照分析法(case-control analysis)，主要檢測在全基因組范圍內(nèi)病例組和對照組基因型的分布特征和差異，若兩者之間存在顯著性差異則表明該遺傳差異和疾病有相關(guān)性，主要應(yīng)用于人類疾病易感基因等質(zhì)量性狀的研究；2)基于隨機群體的關(guān)聯(lián)分析(population-based association analysis)，通過協(xié)方差分析研究SNP位點與目標性狀是否有關(guān)聯(lián)性，主要應(yīng)用于動物經(jīng)濟性狀候選基因等數(shù)量性狀的研究[6]；3)基于家系(family-based association)的關(guān)聯(lián)分析[1]，不受樣本群體分層或其他混雜因素的影響，具有更高的可靠性。利用加入樣本完整的系譜信息，結(jié)合傳遞不平衡檢驗法(transmisstion disequilibrium test, TDT)對SNP位點與目標性狀進行關(guān)聯(lián)分析，該種方法可以有效地避免群體間復(fù)雜的親緣關(guān)系造成的假陽性。

2 GWAS在畜禽中的應(yīng)用

隨著基因組學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動了第2代和第3代測序技術(shù)的快速發(fā)展，測序成本逐漸降低，為動物高密度芯片的開發(fā)與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前已經(jīng)成功在牛、豬、綿羊、山羊、雞等不同物種上得到應(yīng)用，推動了GWAS在動物遺傳育種上的快速發(fā)展，并涌現(xiàn)出大量的研究成果。

2.1 GWAS在牛復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

在動物遺傳育種的研究中，牛作為樣本群體最大的研究群體，其各種復(fù)雜的遺傳性狀受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛研究。牛高密度SNP芯片被最早推廣使用，包括Bovine SNP50 BeadChip、Illumina BovineHD BeadChip、BovineLD Genotyping Beadchip等商業(yè)化芯片。目前國內(nèi)外牛的樣本群體較大，且養(yǎng)牛業(yè)在畜牧業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中占重要地位，因此出現(xiàn)了許多應(yīng)用GWAS對牛各種復(fù)雜性狀的研究分析，如產(chǎn)奶性狀、繁殖性狀、肉品質(zhì)等經(jīng)濟性狀。

2.1.1 產(chǎn)奶性狀

產(chǎn)奶性狀由微效多基因控制且受環(huán)境因素的影響，主要包括產(chǎn)奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率等。荷斯坦牛以產(chǎn)奶量高而聞名于世，中國荷斯坦牛作為中國奶牛的主要品種，被最先應(yīng)用于產(chǎn)奶性狀的GWAS分析，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)40個與產(chǎn)奶性狀相關(guān)的候選基因，其中發(fā)現(xiàn)并證明26號染色體上SCD基因的變異與奶牛的乳脂肪酸組成顯著相關(guān)[7]。另外，對北歐紅牛產(chǎn)奶性狀進行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)MLK1等5個與產(chǎn)奶量相關(guān)的候選基因，MGST1等5個與乳脂量相關(guān)的候選基因和UNKL等3個與乳蛋白相關(guān)的候選基因[8]。與荷斯坦牛不同，水牛產(chǎn)奶量低，營養(yǎng)價值高，其脂肪、蛋白質(zhì)和乳糖的含量是荷斯坦牛奶的數(shù)倍，研究發(fā)現(xiàn)14號染色體上有2個候選基因RGS22和VPS13B基因與水牛的產(chǎn)奶量、乳脂量和乳蛋白量顯著相關(guān)[9]。

2.1.2 繁殖性狀

近年來，繁殖性狀作為奶牛的另一個重要的經(jīng)濟性狀，被納入育種規(guī)劃。奶牛的繁殖能力本身具有很高的經(jīng)濟價值，但有證據(jù)表明，近幾十年來，奶牛的繁殖力顯著下降。Moore等[10]對2個國外荷斯坦牛群進行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)共93個QTL區(qū)域存在與繁殖性狀相關(guān)的信號，17個主要與前列腺素F2α、類固醇生成、mRNA加工和免疫相關(guān)的序列變異。該研究將關(guān)鍵生殖組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與GWAS數(shù)據(jù)結(jié)合起來，并對全基因組序列進行估算，為闡明奶牛繁殖性能的形成機制提供了新的依據(jù)。區(qū)別于國外荷斯坦牛的GWAS研究，劉澳星等[11]對中國荷斯坦牛進行分析，共鑒定出1 700個顯著相關(guān)的SNP位點，同時發(fā)現(xiàn)在顯著SNP位點附近存在KLHL4、TRAM1、MATK等與繁殖障礙疾病相關(guān)的基因。H?glund等[12]利用北歐紅牛的全基因組序列數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，同時鑒定出GPR125、ANKRD60、GRAMD1B、ZNF521基因與母牛生育指標顯著相關(guān)。同年，Sasaki等[13]發(fā)現(xiàn)日本和牛的雄性生育能力與ACVR2A上游區(qū)域的變異有關(guān)，驗證確認了ACVR2A基因的單倍型Q可以作為選育有較高生育能力日本和牛的標記，結(jié)果可用于標記輔助育種選擇，有利于繁殖性狀的進一步研究。

2.1.3 肉質(zhì)性狀

牛肉約占肉制品市場的25%，含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸，能提高機體抗病能力。隨著生活水平的提高，人們對肉品質(zhì)要求也越來越高，對肉質(zhì)性狀的研究也越來越多。Xia等[14]利用西門塔爾牛的5個肉質(zhì)性狀(脂肪顏色、肉色、大理石紋、眼肌面積、剪切力)進行GWAS分析，鑒定出TMEM236、SORL1、TRDN等11個候選基因與肉質(zhì)相關(guān)，與之前的研究報道相符。

2.1.4 其他性狀

除牛的產(chǎn)奶、繁殖、肉質(zhì)性狀外，對牛的其他性狀也進行了關(guān)聯(lián)分析研究。Hamidi等[15]利用混合奶牛群，采用單標記模型和貝葉斯多標記模型分析確定與長壽相關(guān)的基因組區(qū)域，發(fā)現(xiàn)4個重疊的顯著相關(guān)SNP位點和影響動物壽命有關(guān)的一系列已知基因。牛呼吸道疾病是肉牛產(chǎn)業(yè)面臨的最昂貴和普遍的疾病之一。以安格斯牛群作為研究對象，GWAS分析對該病相關(guān)病毒的病毒中和抗體水平和免疫應(yīng)答特性，發(fā)現(xiàn)6個QTL區(qū)域與病毒中和抗體水平和疫苗接種性狀的1%或更高反應(yīng)的遺傳方差相關(guān)，但這些QTL仍為未知區(qū)域，需要進一步分析其功能基因注釋[16]。

2.2 GWAS在豬復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

中國是養(yǎng)豬大國，豬遺傳育種的研究尤為重要。自2009年Illumina公司成功研發(fā)出豬 60K SNP芯片，國內(nèi)外越來越多的研究者開始對豬的各種經(jīng)濟性狀進行GWAS研究，并鑒定出相應(yīng)的候選基因，主要研究性狀包括生長、繁殖、肉質(zhì)、易感等性狀。

2.2.1 肉質(zhì)性狀

隨著消費水平的不斷提高，對豬肉品質(zhì)的要求也隨之提高，使豬肉品質(zhì)成為影響消費意愿的重要因素，同時對養(yǎng)豬業(yè)提出了新的要求。評價豬肉品質(zhì)的指標包括肌肉顏色、pH值、系水力、大理石紋、熟肉率、風(fēng)味和嫩度等。近幾年對商品豬的研究較多，發(fā)現(xiàn)存在4個基因組區(qū)域與肌肉嫩度顯著相關(guān)，6個基因組區(qū)域與腰部和大腿肌肉的pH值和肉色顯著相關(guān)，經(jīng)鑒定FRMD8、SLC25A45和LTBP3基因可作為與肌肉嫩度相關(guān)的候選基因，除PRKAG3基因外，還存在其他未知標記或基因?qū)H值和肉色有重要影響[17]。脂肪及脂肪酸是決定豬肉品質(zhì)的重要因素，肌內(nèi)脂肪含量是評定肌肉多汁性等肉質(zhì)性狀的重要因素,在肉質(zhì)方面起重要作用。Wang 等[18]以杜洛克豬為研究對象，發(fā)現(xiàn)在8號染色體上8個SNP與肌內(nèi)脂肪含量顯著相關(guān)，并在這些顯著的SNP附近找到ZDHHC16、LOC102162218和PCDH7三個候選基因。Davoli等[19]發(fā)現(xiàn)7個與意大利大白豬的肌內(nèi)脂肪相關(guān)的SNP位點，并鑒定出3個已知的候選基因，其中參與骨骼肌氧化代謝的PPP3CA基因被認為是影響豬肌內(nèi)脂肪含量的一個潛在候選基因。有研究報道，對長白豬×韓國本地豬F2雜交群體的13個肉質(zhì)性狀進行GWAS分析時，發(fā)現(xiàn)12號染色體上10個基因組區(qū)域具有高度顯著性，對粗脂肪含量具有高影響效應(yīng)[20]。

2.2.2 繁殖性狀

豬的繁性狀屬于低遺傳力性狀，通過GWAS分析篩選顯著相關(guān)的遺傳標記有助于加快豬的遺傳育種，其中豬的繁殖性狀主要包括總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)和乳頭數(shù)等。對不同豬種乳頭數(shù)進行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)在杜洛克×二花臉F2、二花臉、蘇太豬3個種群中鑒定出VRTN和KDM6B兩個候選基因分別位于7、12號染色體上，在可樂豬上共鑒定出顯著SNP附近區(qū)域的304個基因，其中7個候選基因被認為可能影響豬的乳頭數(shù)性狀或繁殖性狀[21,22]。產(chǎn)仔數(shù)是又一個影響?zhàn)B豬業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟效益的因素，國內(nèi)外對提高豬產(chǎn)仔性能作了大量的研究，以期提高豬的產(chǎn)仔數(shù)。采用貝葉斯混合模型對長白豬和大約克夏豬的繁殖性狀進行GWAS分析，確定6個區(qū)域與多個性狀相關(guān)，與先前報道的繁殖性狀區(qū)域重疊，同時鑒定出位于11號染色體上的ENOX1基因為影響總產(chǎn)仔數(shù)的候選基因[23]。

2.2.3 生長、胴體性狀

豬的生長和胴體性狀主要反映豬的產(chǎn)肉率，直接影響豬生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，其指標主要包括日增重、胴體重和背膘厚等。近3年應(yīng)用GWAS方法對豬生長性狀基因挖掘的研究熱潮居高不下，Qiao等[24]對杜洛克×二花臉F2雜交豬和中國蘇太豬2個豬群的22個生長性狀進行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)7號染色體的750 kb區(qū)域?qū)2雜交豬的肥胖和生長性狀具有多效性，經(jīng)鑒定HMGA1和PLAG1基因確定為強候選基因。同時值得注意的是，2個試驗群體遺傳背景相似，但在基因組范圍內(nèi)沒有共享的顯著性位點。Meng等[25]對純種大約克夏豬進行GWAS分析，采用基因本體分析、通路分析和網(wǎng)絡(luò)分析等生物信息學(xué)方法對候選基因進行識別，篩選出SOGA1、PLCB1和MAP2K6等9個候選基因參與骨骼、肌肉、脂肪和肺的發(fā)育。孟慶利等[26]對美系大白豬生長性狀分析發(fā)現(xiàn)9個與100 kg體重日齡性狀顯著相關(guān)的候選基因，16個與活體背膘厚性狀顯著相關(guān)的候選基因，其中ARPP19基因控制有絲分裂，ONEUT1基因促進細胞分裂和生長發(fā)育，推測這2個基因與生長性狀存在功能關(guān)系。除此之外，對杜洛克豬的胴體性狀進行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)與肌肉發(fā)育相關(guān)的基因UCHL3和LMO7位于11號染色體上，與背膘厚顯著相關(guān)，用于催化脂肪酸合成酶的ACACA基因位于12號染色體上，這一結(jié)論與之前報道的研究結(jié)果一致[27]。

2.2.4 其他性狀

除豬肉質(zhì)、繁殖和生長性狀外，易感性和飼料轉(zhuǎn)化率等其他性狀也陸續(xù)受到了廣泛關(guān)注。Ji等[28]對667只杜洛克×二花臉 F2代雜交仔豬的易感性狀進行GWAS分析，將豬易感性狀相關(guān)的基因座圖譜與產(chǎn)腸毒素大腸桿菌圖譜做對照，鑒定出候選基因ZFAT，確定了與產(chǎn)腸毒素大腸桿菌F41易感性相關(guān)的精確區(qū)域，其潛在的因果突變需進一步研究驗證。飼料在總生產(chǎn)成本中占有很高的比例，提高豬的飼料轉(zhuǎn)化率成為養(yǎng)豬業(yè)的又一個主要目標。研究發(fā)現(xiàn)與飼料轉(zhuǎn)化率顯著相關(guān)的SNP區(qū)域位于1、4、6、X號染色體上，并鑒定出以PRKDC、SELL、NR2E1和AKRIC3為代表作為候選基因[29]，飼料轉(zhuǎn)化率相關(guān)遺傳標記的鑒定對基因組選擇具有重要意義。

2.3 GWAS在羊復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

隨著高通量生物芯片技術(shù)的發(fā)展，2009年綿羊50K SNP芯片、2013年綿羊600K SNP 芯片和2010年山羊52K SNP芯片的推出，使GWAS在綿羊和山羊的研究中得到了廣泛的應(yīng)用，目前主要研究的性狀包括繁殖性狀、肉品質(zhì)和羊角類型等。

2.3.1 肉質(zhì)性狀

羊肉因其肉質(zhì)鮮嫩細美，營養(yǎng)價值高，受廣大消費者青睞，故關(guān)于羊肉質(zhì)性狀的研究逐漸受到廣泛關(guān)注。羊肉含有較高水平的飽和脂肪酸，攝入量過高易患心臟病、糖尿病和肥胖癥等，但報道綿羊脂肪酸組成遺傳機制的文獻相對較少，Rovadoscki等[30]對綿羊的背最長肌脂肪酸含量進行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)有27個染色體水平上的顯著基因組區(qū)域，并鑒定出DGAT2、TRHDE、TPH2等9個支持綿羊脂肪組成遺傳機制的基因。估計基因組遺傳參數(shù)和尋找與性狀相關(guān)的基因組區(qū)域有助于更好地理解脂肪酸沉積的遺傳控制，改進選擇策略，以提高肉品質(zhì)。通過單性狀及多性狀GWAS分析并經(jīng)驗證分析發(fā)現(xiàn)其中一組顯著基因組區(qū)域含有影響肌肉的脂肪酸分布，其附近區(qū)域含有參與脂肪酸或甘油三酯合成的基因；另一組顯著區(qū)域與成年體重相關(guān)，部分基因在其他物種上也有研究報道[31]。

2.3.2 繁殖性狀

羊?qū)儆诘彤a(chǎn)動物，其繁殖性狀作為一項重要的經(jīng)濟性狀，是促進羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必要的研究內(nèi)容。近幾年研究最多的性狀是綿羊的產(chǎn)羔數(shù)，整理發(fā)現(xiàn)歐洲羊種的顯著區(qū)域大多分布在3、6、22號染色體上，其中在3號染色體上一段區(qū)域內(nèi)含2個高度連鎖不平衡的顯著SNP。圍繞這些SNP區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一個新的候選基因：促黃體激素/絨毛膜促性腺激素受體，其參與綿羊卵巢的類固醇生成；國內(nèi)羊種以黑山羊為代表，位于2號染色體上的SLC4A10和TBR1基因是影響山羊產(chǎn)羔性狀的重要候選基因，28號染色上WD-FY4、TMEM26和BICC1基因?qū)ι窖虍a(chǎn)羔數(shù)有潛在的影響，需進一步驗證分析[32]。

2.3.3 其他性狀

羊角是羊的標志性特征之一，為更好地進行飼養(yǎng)和管理，部分學(xué)者開始對羊角性狀進行研究分析。整理發(fā)現(xiàn)與羊角性狀顯著相關(guān)的基因組區(qū)域均位于2號染色體上，并鑒定出無角基因RXFP2、多角基因HOXD基因簇和與之鄰近的功能基因EVX2、KIAA1715[33]。為適應(yīng)環(huán)境需要，綿羊經(jīng)過長期的適應(yīng)性選擇形成了脂尾型和瘦尾型羊，脂尾型綿羊尾部具有較高的脂肪沉積能力，使其抗逆性強，但過多的尾脂沉積已不符合當(dāng)今的育種需要。為研究綿羊尾部脂肪沉積的遺傳機制，Xu等[34]對大、小尾寒羊的尾部類型進行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)常染色體和X染色體上均有顯著的SNP。對常染色體顯著SNP進行基因注釋，發(fā)現(xiàn)4個候選基因CREB1、STEAP4、CTBP1和RIP140與哺乳動物的脂質(zhì)代謝或脂肪細胞發(fā)育相關(guān)；同時確定了X染色體顯著SNP區(qū)域，可能是綿羊尾部脂肪沉積的強候選基因組區(qū)域。

2.4 GWAS在雞復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

自2004年雞基因組測序草圖的發(fā)布以及雞基因組測序工程的完成，禽類功能基因組時代也隨之到來，使雞的SNP芯片得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用最早的是60K SNP芯片；其次是600K SNP芯片；55K SNP 芯片是國內(nèi)首款廣泛應(yīng)用于中國地方雞種多樣性評價和基因組育種的全基因組芯片[35]。目前，通過應(yīng)用GWAS發(fā)現(xiàn)了部分與雞經(jīng)濟性狀顯著相關(guān)的候選基因，這只是對遺傳信息的初步挖掘，后續(xù)的驗證還在研究中。目前主要研究的性狀包括生長、胴體、產(chǎn)蛋等。

2.4.1 生長性狀

生長性狀作為肉雞的一項重要經(jīng)濟性狀，提高飼料轉(zhuǎn)化率，加速肉雞生長可以更有效的促進肉雞產(chǎn)業(yè)的增益與發(fā)展。京海黃雞是根據(jù)傳統(tǒng)遺傳育種理論，采用常規(guī)育種和分子標記輔助選擇的方法，培育而成的小型優(yōu)質(zhì)肉雞新品種，生產(chǎn)性能優(yōu)良，遺傳性狀穩(wěn)定。對京海黃雞的體重進行關(guān)聯(lián)分析，鑒定出FAM124A、QDPR、WDR1等9個可能的候選基因，6個可以找到功能注釋，其余3個在雞中未有相關(guān)注釋信息，有待進一步研究[36]。王杰等[37]發(fā)現(xiàn)北京油雞與科寶肉雞的F2資源群體在不同日齡體重迅速增長階段,類固醇激素的生物合成起到了重要作用，同時氨基酸代謝過程與日增重顯著相關(guān)。在我國，對飼料轉(zhuǎn)化率在家禽中的研宄較少，Wang等[38]以中國土雞為研究對象，共發(fā)現(xiàn)10個與飼料轉(zhuǎn)化率顯著相關(guān)的基因組區(qū)域，以及RSPO2、IAP3、TRAF等10個候選基因，并且與其他研究報道一致。

2.4.2 產(chǎn)蛋性狀

與肉雞不同，對蛋雞的研究主要是尋找提高產(chǎn)蛋率和產(chǎn)蛋質(zhì)量的相關(guān)候選基因。Azmal 等[39]對京紅雞的產(chǎn)蛋率進行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)5個SNP位點與產(chǎn)蛋性狀顯著相關(guān)，并首次發(fā)現(xiàn)了RAPGEF6基因與產(chǎn)卵率顯著相關(guān)，可作為潛在的候選基因，有助于雞育種中產(chǎn)蛋性狀的選擇和改良。對京海黃雞的關(guān)聯(lián)分析中，F(xiàn)an等[40]發(fā)現(xiàn)9個SNP 位點與開產(chǎn)體重顯著相關(guān)、6個SNP位點與蛋重顯著相關(guān)、4個SNP位點與產(chǎn)蛋數(shù)顯著相關(guān)同時鑒定出8個與性狀相關(guān)的候選基因，這些結(jié)果對進一步研究京海黃雞的產(chǎn)蛋性狀和育種計劃具有一定的參考價值。

2.4.3 其他性狀

近2年由于受非洲豬瘟的影響，豬肉量供應(yīng)不足，而雞肉作為豬肉消費的替代品之一，基于胴體性狀的GWAS研究同樣值得關(guān)注。隨著全基因組時代的到來，人們對其胴體性狀進行關(guān)聯(lián)分析，篩選出9個可能的候選基因，并確定4號染色體可能存在重要候選基因和潛在功能區(qū)域，為雞胴體性狀遺傳機制的研究奠定了基礎(chǔ)[41]。王星果等[42]對白來航雞與東鄉(xiāng)綠殼蛋雞雜交F2代個體的盲腸長度進行關(guān)聯(lián)分析，鑒定出54個SNP位點與盲腸的長度顯著相關(guān)，并篩選出NHLRC3和SIAH3等18個候選基因，為揭示蛋雞盲腸發(fā)育機制的后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

3 展望

隨著基因組測序技術(shù)的不斷更新發(fā)展、測序成本的顯著降低和生物學(xué)統(tǒng)計方法的不斷優(yōu)化完善，人們開始在常規(guī)GWAS的基礎(chǔ)上采用更深入研究的一系列擴展方法，包括以代謝物為表型的代謝組GWAS(mGWAS)、基于表達譜數(shù)據(jù)的基因表達GWAS(eGWAS)以及基于單倍型的單倍型GWAS(hGWAS)[2]。其中mGWAS以代謝物為表型，與基因型數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，主要應(yīng)用在植物復(fù)雜性狀的關(guān)聯(lián)研究[43]；eGWAS將基因表達量作為數(shù)量性狀，與基因型數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，主要應(yīng)用在人類疾病和動物復(fù)雜性狀的關(guān)聯(lián)研究[44]；hGWAS以同條染色體上多個位點等位基因的集合為基礎(chǔ)，將疾病或者性狀與單倍型進行關(guān)聯(lián)分析，并且在人類疾病和動植物的復(fù)雜性狀中都有應(yīng)用[45]。之前的研究中也有證明，基于單倍型比基于單個標記位點的基因定位方法能夠提供更大的檢測效力。

由于表型差異的遺傳變異多樣性，為了在動植物遺傳育種中能更精細定位經(jīng)濟性狀的致因突變位點等，在重視發(fā)展生物信息學(xué)技術(shù)和生物統(tǒng)計方法的同時，也要注重與其他學(xué)科領(lǐng)域的結(jié)合，整合多組學(xué)方法，從遺傳機理出發(fā)整合分析，為動物復(fù)雜性狀的深入研究奠定基礎(chǔ)。