近日，國際期刊《生物信息學(xué)》在線發(fā)表了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張勤團(tuán)隊開發(fā)的快速高效全基因組上位效應(yīng)檢驗(yàn)新方法。該方法為解析動植物復(fù)雜性狀的遺傳機(jī)制、利用非加性效應(yīng)提高個體表型預(yù)測準(zhǔn)確性及精準(zhǔn)選配繁育親本提供了重要的理論支撐。

論文通訊作者張勤介紹，近年來研究人員主要從兩個方面開展動植物遺傳育種研究工作。一是探討基因和表觀性狀表型的關(guān)系，解析相關(guān)遺傳機(jī)理；二是通過基因組遺傳評估，選擇遺傳優(yōu)良的個體繁殖后代，實(shí)現(xiàn)群體遺傳改良。

目前，大多數(shù)對基因組信息的研究局限于加性遺傳效應(yīng)方面，也就是對影響性狀的多個微效基因的基因型值累加研究。由于計算效率低、檢驗(yàn)互作類型單一、無法處理重復(fù)測量數(shù)據(jù)等問題，對非加性效應(yīng)尤其是上位效應(yīng)的研究較少。而上位效應(yīng)表達(dá)的是兩個或多個位點(diǎn)的聯(lián)合效應(yīng)相對于逐個位點(diǎn)效應(yīng)加和的偏離，被認(rèn)為是研究復(fù)雜性狀遺傳機(jī)制及解釋“缺失遺傳力”現(xiàn)象的重要方式。

為此，張勤團(tuán)隊基于遺傳育種中常用的線性混合模型，提出了快速高效的全基因組上位關(guān)聯(lián)分析方法，即REMMAX 方法。該方法在模型中加入了多個背景遺傳效應(yīng)，更好地控制假陽性率，還能同時檢驗(yàn)加性、顯性、加加互作、加顯互作和顯顯互作效應(yīng)；模型中也加入了個體特有的殘差效應(yīng)，可以處理有重復(fù)測量值的數(shù)據(jù)。

他們研究發(fā)現(xiàn)，該方法構(gòu)建的近似檢驗(yàn)統(tǒng)計量與個體數(shù)成線性關(guān)系，而且近似檢驗(yàn)統(tǒng)計量與精確檢驗(yàn)統(tǒng)計量的相關(guān)性達(dá)到0.99 以上。

該方法的提出，使原來數(shù)月才能完成的計算任務(wù)可用一天時間完成，使全基因組范圍內(nèi)的上位效應(yīng)檢驗(yàn)成為可能。通過實(shí)際數(shù)據(jù)證明，該方法相對于原來的加性效應(yīng)模型，具有更高的表型預(yù)測準(zhǔn)確性。