一個“神奇的”群體

一提起基因定位就是雙親群體、自然群體,是不是聽煩了?這回來個新鮮點的群體:MAGIC群體,話說,那是什么神奇的群體呢?

MAGIC群體

多親本重組自交系(Multiparent Advanced Generation Inter-Cross,即MAGIC群體),是由多個親本通過兩兩雜交得到一個包含所有親本信息群體,而后經過數代近交或自交產生一個穩定的群體,其后代每個個體遺傳信息是由所有親本組合而成,而對于每一個位點則是一個純合或接近純合,即來自于同一個親本。

MAGIC群體構建方法

圖1 MAGIC群體構建過程

????????還記得把大象裝進冰箱分幾步嗎?三步唄-開門,塞進去,關上。同樣構建MAGIC群體也分三步:

第一步,開門——選擇親本:結合研究目的,保證遺傳基礎和表型的多樣性。

第二步,塞進去——雜交:其目的在于保證子代可包含所有親本的遺傳信息,得到一個廣的遺傳多樣性,同時增加染色體片段間的重組,提高后續的QTL檢測分辨率。通常兩小步:1)以8親本為例,簡單描述為,8個親本成對雜交,然后子代再兩兩雜交,形成2個4親本家系群體,此時雜交過程為漏斗式;2)將2個4親本群體中不同家系雜交,最后形成一個群體,其中的每個家系均含有所有親本的遺傳信息。(仔細想還是很復雜的~~)

第三步,關上——近交或自交:以單粒傳的形式不斷自交得到RIL系或者構建雙單倍體(DH系),得到相對穩定的個體,得到最終MAGIC群體。

為什么構建MAGIC群體

通過選擇多個親本,增加群體遺傳多樣性,利用雜交和自交(或近交)兩種手段把多個親本融合到一個群體,增加重組次數。MAGIC群體不僅能夠增加重組發生次數,挖掘復雜性狀背后的遺傳基礎,而且由于選擇親本遺傳基礎的豐富性,在育種應用上具有很大潛質。

和傳統群體比較,存在的優勢如下:

(1)相對于雙親群體,MAGIC群體的親本數目量大,增加了群體變異豐富度,包括等位基因多樣性和表現型多樣性,提供作圖準確度和精確度,且提高QTL檢測效率,大量累積的重組事件會提高QTL定位分辨率;因為MAGIC群體的親本篩選更為精細,即標準更為嚴格,多個親本增加了遺傳基礎的多樣性,所以其QTL結果可直接應用于育種;

(2)相對于自然群體,MAGIC群體是多親本混合均勻構建而來,相較于自然群體,因其可以知道系譜關系,存在群體構建的詳細信息,從實驗設計方面,避免群體分層,進而控制定位結果假陽性問題。

參考文獻:

Pascual L, Desplat N, Huang B E, et al. Potential of a tomato MAGIC population to decipher the genetic control of quantitative traits and detect causal variants in the resequencing era[J]. Plant Biotechnology Journal, 2015, 13(4):565-577.

 

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