畜禽数量性状位点(QTL)定位概述

(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)

1 QTL定位的概念和原理

由于分子标记技术和数量遗传学的发展和逐步完善，结合这两方面研究，研究者们提出分子数量遗传学这一学科概念，期望利用分子标记结合统计学方法，可以推测 QTL 在染色体上的位置及其效应。QTL 定位的原理是依据分离群体结合分子标记，并加入连锁图谱信息，从而对分离群体中的基因型和性状的表型值进行一定的统计分析，从而将决定数量性状的QTL 座位定位在分子标记连锁图中[1]。这其中可以采取单标记分析法、区间作图法、复合区间作图法等。

2 QTL定位步骤

第一步需要建立资源家系，即将两个性状差异显著的群体作为父母代(P1、P2)，杂交后产生子一代(F1)后子一代之间再进行杂交，产生子二代(F2)，在这一过程中需要详细记录目标表型。第二步，选择遗传标记(genetic markers)进行分型，以往QTL 定位多采用微卫星标记(microsatellite markers)，也有许多研究逐渐过渡到使用单核苷酸多态性标记(SNP)进行分型。第三步，利用数理统计方法对表型与基因型进行连锁分析，将超出阈值的峰值定为检测到的QTL区间，并根据峰值两端的标记在遗传图谱中确定位置，从而得到QTL候选区段，后续可以继续进行缩小候选区段的精细定位，乃至锁定一些同目标性状关联的候选基因。

3 QTL定位常用的统计分析

回归分析法(Regression Methods),均值比较法(Mean Comparison)和最大似然法(Maximum Likelihood Methods)。一般在QTL研究中多采用候选基因法同全基因组扫描相结合的方法进行，也就是先利用全基因组扫描确定可能的目标区域，然后在目标区域搜索同目标性状功能上相关的基因作为候选基因。以Animal QTLdb数据库中家猪的QTL 定位研究为例，迄今为止在全球范围已有27,465个QTL 被报道，涉及663个不同性状，公开发表了SCI论文620篇。其他畜禽的QTL定位研究，如牛、鸡、马等也非常普遍[2]。QTL定位虽然使用广泛，但也存在一些问题和挑战：比如定位的QTL区间过大、研究需要在资源家系中进行、定位结果移植到自然群体的不确定性、需要使用更多的遗传标记(如SNP)来精细定位，以及多个针对同一性状的平行研究如何综合研究结果等等问题。

4 结语

综上所述，QTL定位连锁分析是通过鉴定经多代传递仍完整的单倍型为基础的，检测在一个家系中等位基因与疾病或目标性状的传递是否相关。今后在畜禽育种中，可以通过高密度芯片或全基因组测序技术，结合优化统计方法，或使用另外的遗传标记(如拷贝数变异CNV、结构变异SV)进行分型，或综合表达信息进行eQTL定位，或直接定位到DNA核苷酸水平QTN的新方法新算法， 利用整合遗传学进行QTL定位(systems genetics integrative framework)，以及整合多个平行QTL研究结果的芸萃分析(Meta analysis)等等，这些问题都需要研究者们进一步思考并对其方法进行优化，最终加快禽畜育种的进程。