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答疑汇总 | 百博智慧大讲堂报告——“基因组选择”问题回答Vol.01
知识/政策规划
2022-03-15
【百奥云】2022年2月23日，我们邀请了美国SSM健康医院系统首席数据科学家钟声强博士，现场气氛热烈，大量问题在互动过程中没有时间回答，于是后期我们收集提问向钟博士请教并整理回答内容，现将回答内容分为三期与大家分享，敬请关注!鉴于有些问题想了解国际种业公司GS应用的一些情况，钟博士对此类问题均没有回答，因此我们在其回答的原文里略有删节，但保留了所有干货。
钟博士在报告里提到了GS联合学习，引起了不少听众的兴趣。欢迎有意了解更多细节的朋友跟百奥云联系，共同探讨如何拓展数据维度，提高GS预测精度。
【钟博士】根据 Meuwissen 提出的近似方法, GS分子标记的密度大约有10 * N * L 就够了。N 是有效的群体数目，L 是总遗传长度， 单位是摩尔根。玉米的基因组大约是18 个摩尔根。 假设基因组选择是在家系内进行的话，N 就是2， 那10*2*18 = 360 个均匀分布的标记就够了，也就是说每5 个cM (1800 cM/360)一个多态性标记就够了。明尼斯达大学的Rex Bernardo教授，基因组内选择的研究发现也跟这吻合。以此可类推到其他作物中，即在家系内GS， 5 个cM一个多态性标记就够了。假设基因组模型构建在不同家系群体中的话，要估计一下N。这个可以用父母本群体中连锁不平衡r2来反推出有效的群体数目：E(r2)=1/(4Nc+1)。更多信息可见：
文章链接：https://www.ans.iastate.edu/files/page/files/notes.pdf
假设在1 cM处的平均r2 是0.45， 则可反推出 N = (1/r2-1)/4/0.01 = 30, 这样的话，就可推出大概10*30*18 = 5400 个分子标记就够了。这就是分子标记在父母本群体中的密度。只要父母本有高密度，子代的密度就像家系的密度，比如360 个就够了， 因为可以用imputation 到高密度。这些在文献中可见， 比如：
文章链接https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2674831/
文章链接：https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2135/cropsci2017.11.0682
文章链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3931944/
不考虑互作效应的GS模型， 理论上预测的是广适应性的育种值。 利用多个地点来源的训练群体， 也有利于构建GS模型，从而选择广适应性的育种值。
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