畜禽全基因组关联分析概述

顾京晶

（1.湖南农业大学 动物科技学院，湖南长沙410128；2.禽畜遗传改良湖南省重点实验室，湖南长沙410128）

全基因组关联分析是利用SNP分子标记，借助统计学对影响复杂性状的遗传变异进行鉴定和分析的方法。现在猪、牛、鸡、羊、马等畜禽都有商业化的SNP芯片可以购买使用进行快速全基因组SNP分型，然后通过关联分析寻找显著标记位点，在强显著标记附近确定候选区域，再精细定位寻找候选基因，并验证候选基因可靠性。

1 GWAS研究的特点和方法

GWAS研究的优势在于在资源家系、自然群体中都可进行研究，根据研究的群体结构不同，常见的分析方法可分为基于不相关个体的关联分析（Unrelated individual based association study）和基于家系的关联分析（Family based association study）；并且GWAS研究并不需要在研究前构建任何假设，即不需要预先依据那些尚未充分阐明的生物学基础来假设某些特定的基因或位点与复杂性状相关联。

2 GWAS方法的局限性

但GWAS方法也有一些问题，如通过统计来分析遗传因素和复杂性状的关系，确定与特定性状或复杂性状关联的功能性位点存在一定难度，同时也需关注调控区和转录区SNP，而由于大多数基因的功能暂未阐明，从而比较难于深入研究探讨。同时等位基因、数量、类型、作用大小和变异频率等，在不同性状中可能具有不同特征。寻找到的SNP变异，可能只能解释一部分特定表型出现的原因。另外，在一个群体中GWAS结果显著的SNP在另外的群体中有时并不显著。并且由于不同群体中可能具有不同的等位基因频率，以及不同群体可能有着不同的连锁不平衡区域LD。这些都是影响GWAS研究解读和利用的众多因素。

3 畜禽GWAS研究概述

以牛、猪、羊、马、鸡的GWAS为例：牛的商业化SNP芯片出现最早，在牛群体中GWAS研究较多，并且研究中使用的群体数目较大，目标性状多关注于产奶性能、繁殖性状、健康性状（结核病，乳房炎等）、肉质和胴体性状［2］。猪60KSNP芯片于2009年问世，猪研究群体数目较少，但目标性状较多，主要涉及的性状有肉质和胴体性状、繁殖性状、免疫和抗病性状和毛色性状。羊的SNP芯片分为绵羊50KSNP芯片和山羊50KSNP芯片，主要关注产毛、疾病（蠕虫抗性，佝偻症）、角的有无等性状。马主要使用Equine SNP70芯片，主要涉及的性状有疾病（侏儒症、昆虫叮咬综合症等），最佳运动距离等。鸡主要使用Chicken 60K芯片，目标性状多关注生长性能、产蛋性能和繁殖性能。

4 结语

GWAS关联研究是通过鉴定经许多代数传递后仍保留完好的相邻近DNA变异之间的DNA片段，检测在一个群体中疾病和等位基因的相关性的存在与否。值得注意的是，GWAS分析后采用多重假设检验降低假阳性关联，由于校正过于严格，有时会导致研究结果的假阴性升高，从而无法找到有意义的关联突变。采用GWAS方法可以用于确定候选区域，进而精细定位，寻找候选基因。今后在畜禽育种中，可进一步寻找SNP标记以及其他变异，确定功能和结构变异，探索候选基因的调控与表达，从而应用于生产实践当中。