GWAS(Genome-wide association study)，即全基因組關聯分析，是指在人類全基因組範圍内找出存在的序列變異，即單核苷酸多态性(SNP)，從中篩選出與疾病相關的SNPs。全基因組關聯研究是一種(zhǒng)檢測特定物種(zhǒng)中不同個體間的全部或大部分基因，從而了解不同個體間的基因變化有多大的一種(zhǒng)方法。不同的變化帶來不同的性狀，如各種(zhǒng)疾病的不同。在人類中，這(zhè)種(zhǒng)技術發(fā)現了特定基因與疾病的關聯，如被稱爲年齡相關性黃斑變性的眼部疾病和糖尿病。
多種(zhǒng)關聯分析模型，根據需求不同提供個性化分析
擁有強大生信分析團隊，快速分析SNP芯片/全基因組測序獲得的SNP譜
不同品種(zhǒng)、亞種(zhǒng)、地方種(zhǒng)/種(zhǒng)質庫/混合家系/野生資源/半同胞家系/全同胞家系/野生資源
A：解釋基因-變異-環境因素之間的相互作用關系需要使用GWAS對(duì)更多微效的與疾病關聯的基因變異進(jìn)行研究。
A：人群混雜(Population Stratification)是在大樣本研究中導緻假陽性、假陰性結果出現的重要原因之一。使用分層分數法(Stratification-score approach)控制人群分層、運用統計分析手段控制人群混雜的影響、采用基于家系的關聯研究均能(néng)夠避免人群混雜對(duì)關聯結果分析的影響。
The genome sequence of allopolyploid Brassica juncea and analysis of differential homoeolog gene expression influencing selection
異源四倍體芥菜（AABB）屬于十字花科芸薹屬，是重要經(jīng)濟作物，主要包括菜用和油用芥菜兩(liǎng)大類群，種(zhǒng)植範圍較廣，經(jīng)濟價值較大。菜用芥菜主要分布在中國(guó)等東亞國(guó)家和地區，油用芥菜主要分布在印度等南亞國(guó)家和地區。芥菜是“禹氏三角”中重要的一員，由白菜和黑芥雜交後(hòu)加倍而來，至少發(fā)生了三次古多倍化事(shì)件，因此非常具有研究價值。但是由于其爲異源多倍體，相關的全基因組測序工作一直很難開(kāi)展。來自浙江大學(xué)、北京百邁客等單位的團隊共同合作，利用最新的測序技術（PacBio+BioNano），成(chéng)功的組裝出高質量的芥菜基因組圖譜，爲進(jìn)一步改良芥菜的農藝性狀提供了基礎，爲多倍體物種(zhǒng)遺傳育種(zhǒng)提供了新的方向(xiàng)。同時(shí)，也從多角度論證了芥菜A亞基因組起(qǐ)源問題，揭示了多倍體亞基因組間同源基因表達與選擇機制。
1、芥菜A亞基因組起(qǐ)源問題
芥菜的基因組是異源四倍體（AABB），在“禹氏三角”中由白菜（AA），黑芥（BB）雜交後(hòu)加倍形成(chéng)，在演化過(guò)程中變異類型非常豐富。問題是油用芥菜的AA和菜用芥菜的AA是來自同一個亞種(zhǒng)，還(hái)是來自多個亞種(zhǒng)呢，這(zhè)個問題就(jiù)是A亞基因組的起(qǐ)源問題。
如上圖，a中對(duì)芥菜A、白菜A、甘藍型油菜A進(jìn)行共線性分析，可以發(fā)現其是高度共線的。
我們對(duì)10個菜用的芥菜、7個油用的芥菜，5個甘藍型油菜基因組、27個白菜基因組（多亞種(zhǒng)）進(jìn)行了重測序分析，并繪制如上圖b中的進(jìn)化樹。從b圖中可以看到芥菜全部聚在一起(qǐ)，沒(méi)有出現分散的情況，說(shuō)明芥菜中A的基因組是來源于同一個亞種(zhǒng)，屬于單系起(qǐ)源。
C圖中對(duì)同源物種(zhǒng)和芥菜進(jìn)行了進(jìn)化樹構建，并計算了芥菜分化的具體時(shí)間爲3-5萬年。
除了從群體的角度研究了芥菜亞基因組A起(qǐ)源問題，還(hái)從PCA聚類和Fixed SNP角度驗正了單系起(qǐ)源的結論。
2、基因表達的dominance現象
由于芥菜基因組是異源四倍體，也就(jiù)是說(shuō)基因組中存在兩(liǎng)套非常相似的亞基因組，那麼(me)在基因表達的過(guò)程中，位于兩(liǎng)套亞基因組上的等位基因的表達模式是怎麼(me)樣的呢，是一起(qǐ)表達，是相互抑制，還(hái)是一方占主導？
通過(guò)計算等位基因的表達量，發(fā)現在不同的時(shí)期，不同組織之間，發(fā)現存在dominance基因，存在dominance的基因經(jīng)受的選擇壓力大于Neutral基因（不存在dominance現象，功能(néng)非常重要，純化作用較強，不輕易突變），但是小于Subordinate基因（作用不重要，純化作用較小，易丢失）。
3、油用芥菜和菜用芥菜的選擇與分化
通過(guò)菜用和油用芥菜群體進(jìn)行選擇清除分析，發(fā)現dominance的基因被篩選出來的比例較高，同時(shí)結合轉錄組數據，這(zhè)部分基因在油用和菜用兩(liǎng)個群體中差異表達。同時(shí)通過(guò)上面(miàn)的分析發(fā)現與硫苷，脂類代謝顯著相關并且存在dominance的基因組，這(zhè)些基因在油用菜用群體中有各自獨特基因分型。
參考文獻
The genome sequence of allopolyploid Brassica juncea and analysis of differential homoeolog gene expression influencing selection.
Fst 分布圖橫坐标代表不同的染色體名稱，縱坐标代表相應染色體窗口内Fst 值，另外的兩(liǎng)條虛線代表兩(liǎng)種(zhǒng)選擇阈值（top 5%或 1%）。
θπ 選擇消除分析圖 圖中橫坐标表示染色體位置，縱坐标反映核苷酸多态性水平。從圖中可以看出，在1 号染色體的不同位置，玉米的parviglumis 品種(zhǒng)（綠線）、地方品種(zhǒng)（紅線）和改良品種(zhǒng)（藍線）的多态性水平。
全基因組關聯分析結果注：左側爲曼哈頓圖，爲遺傳标記效應值即經(jīng) F 檢驗的全基因組P 值按染色體上物理位置排序圖，橫坐标爲基因組坐标，縱坐标-log10P，P值越小關聯性越強，表現爲縱坐标越大。
GWAS 強關聯 SNP 位點功能(néng)注釋注：圖中紅線表示關聯最顯著的 SNP 位點（即P值最小的位點），藍線表示顯著關聯的阈值，綠色表示注釋的基因（對(duì)關聯最顯著 SNP位點兩(liǎng)側 50kb 範圍内的基因進(jìn)行注釋）。
GWAS 強關聯 SNP 位點功能(néng)注釋注：圖中紅線表示關聯最顯著的 SNP 位點（即P值最小的位點），藍線表示顯著關聯的阈值，綠色表示注釋的基因（對(duì)關聯最顯著 SNP位點兩(liǎng)側 50kb 範圍内的基因進(jìn)行注釋）。
單體型圖譜注：C 圖爲曼哈頓圖，爲遺傳标記效應值即經(jīng) F 檢驗的全基因組 P 值按染色體上物理位置排序圖， 橫坐标爲基因組坐标，縱坐标-log10P，P 值越小關聯性越強，表現爲縱坐标越大，紅色标記爲顯著 性相關位點。D 和 E 圖分别爲 C 圖中顯著性位點附近的單倍體型圖，上方爲曼哈頓圖，下方爲代表連鎖關系的 LD圖，顔色越深表示連鎖越緊密，而 E 圖中用黑色邊框标記出的範圍爲 block 範圍。
