动植物重测序--遗传图谱
遗传图谱简介
遗传图谱(Genetic linkage map )：又叫连锁图谱（Linkage map）、遗传连锁图谱、染色体图。是指基因或 DNA 分子标记在染色体上的相对位置与遗传距离， 通常以基因或DNA 片段在染色体交换过程中的重组频率厘摩(cM)表示。 1cM 表示两位点在减数分裂中的重组频率为 1％， 重组率的值（cM）值越高表明两位点之间遗传距离越远， 越低表示遗传距离越近。两个基因遗传距离越远，它们之间发生重组事件的概率越高。
遗传图谱可以解决的问题：①数量性状位点（Quantitative trait loci , QTLs） 定位，对多个性状进行定位，一般做分子育种的老师都会做；②辅助基因组组装， 提高复杂基因组物种的De novo 全基因组精细图谱完整性；③比较基因组分析（共线性），通过图谱比较， 可以提供基因组进化信息，进而探索物种的遗传演化进程；④分子标记辅助育种，获得与目的性状连锁的基因组片段， 开展基因的图位克隆。
遗传图谱方案策略
遗传图谱材料选择
总的来说，遗传图谱通常应用于两个性状差异明显的亲本和有多个性状表型的子代群体间的形状定位分析。
无参的物种只能采用简化基因组构建图谱，但是一般不建议，构图的质量没有保证。需要构建家系群体，两个亲本和子代分别进行测序，不能混池测序。如果亲本缺失无法构建群体， 由于遗传图谱的构建原理是基于亲本的基因来开发标记，计算重组率的。如果只有⼀个亲本，那么可以尝试另⼀亲本推断（华⼤发表过⼀篇PANS，做了亲本推断），但难度系数很大，⼀般不建议。来源于一个母本，多个父本的群体不能构建遗传图谱，因为这个群体中，无法推断每⼀个子代的父本来源，从而相当于不知道该群体真实的父本信息，而无法开发标记，不能计算重组率。所以，该群体不能构建遗传图谱。
基于全基因组重测序（WGS） 的遗传图谱构建技术路线
部分常见问题
1、群体有两个，但每个个体都不多，能不能把两个群体混合做？
不可以。在作图之前，我们会对候选标记进行偏分离过滤，两个不同群体所采用的阈值不同，无法进行构图。
2、如何选择作图亲本？
亲本的选择直接影响构建连锁图谱的难易程度及构建图谱的适用范围。对作图亲本基本要求如下：a）亲本间DNA 多态性要高。这与亲本亲缘关系有关，⼀般异交物种的多态性高，自交物种的多态性低；b）亲本应为纯度高材料，可通过自交进行纯化。若亲本杂合度高（如林⽊类，可用 F1作图群体构图）；c）亲本杂交后代的可育性。
3、不同群体类型选择的作图标记？
F1 群体作图的标记类型为“hkxhk”、“nnxnp”、“lmxll”，即亲本一方纯合，一方杂合，或均杂合；F2、BC1、RIL 及DH 群体作图的标记类型为“aa×bb”型，亲本均纯合，但基因型不同。
4、图谱质量判定标准有哪些？
这个问题怕是很多人都很关心的。图谱质量判定标准主要有上图指标统计、遗传图谱物理图谱共线性分析和相邻标记重组热图分析。直观一点就是标记数量和标记的均匀程度。
5、后代较少的物种能否构建图谱？
几十个个体也可以进行图谱构建的分析。比如 2019 年发表在 Scientific Reports 上的八倍体草莓的⽂章，只用了 44 个材料构建遗传图谱。 但是后代群体小构建的遗传图谱存在如下缺点： 明显降低定位精度， QTL 检测效率低。 如下图， QTL 的效应（PVE）越小， 需要的检测群体越大，才能获得比较高的检测效率。因此我们推荐的群体⼤小 200 个⼦代（至少为 150）， 才能构建较为精确的遗传图谱，以便后续研究。
6、片段来源结果显示某⼀染色体 SNP 密度很低的可能原因是什么？
可能的原因主要有以下两个方面：（1） 至少有⼀个亲本在该区域没有 reads mapping，或者虽然两亲本都有 reads mapping但是没有多态，不存在连锁交换。（2） 即使两亲本存在多态，但是群体中子代的缺失率比较高，或者偏分离比较严重，低于过滤标准的位点会被过滤掉。
遗传图谱看起来不难，但是实验设计有这一块的同学还是要好好去学习一下原理部分，以防后期出来的结果不知道怎么去分析。遗传图谱的理论基础是遗传学的三大定律：分离定律，自由组合定律，连锁和交换定律。详细的解读看文后链接。
参考学习：
