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BSA性状定位

BSA(Bulked Segregant Analysis,混合分组分析法/集群分离分析法)是1991年Michlmore等首次提出的一种利用极端性状进行功能基因定位的高效方法,已广泛应用于动植物分子育种领域,2015年日本科学家便利用该方法定位到水稻耐盐性状基因,成功研制耐盐新品种并推广种植。中玉金标记依托自身成熟的分子生物技术平台,结合英国LGC公司KASP标记技术优势,打造专业化BSA性状定位分析方案,可快速、精准定位控制目标性状(如抗性、产量、品质等)的基因位点,为作物遗传育种、基因克隆及功能研究提供核心技术支撑,助力科研工作者缩短育种周期、降低研究成本。


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核心技术原理

BSA核心原理是利用表型极端差异的亲本构建性状分离家系群体,从子代分离群体中选取极端表型个体(如高抗/高感、早熟/晚熟、高产品种/低产品种),分别混合等量基因组DNA构建两个“近等基因池”(目标性状池与对照性状池),通过全基因组重测序技术,检测两个基因池间的SNP、InDel等分子标记差异,结合生物信息学分析锁定与目标性状紧密关联的基因位点或染色体区间。

中玉金标记BSA分析可适配四种核心技术路径,分别为MutMap、MutMap+、MutMap-Gap、QTL-seq,四种技术原理一致但适用场景不同,可根据用户实验材料类型灵活选择,同时结合KASP标记开发技术,进一步提升标记转化成功率和分型准确性,保障定位结果的可靠性。


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技术优势
  • 多技术融合
    整合BSA全基因组重测序与KASP标记技术,KASP标记转化成功率高、分型准确、成本低,可进一步验证BSA定位结果,提升方案可靠性。
  • 分析方法灵活
    可根据用户材料类型(自然变异、人工诱变)选择适配的分析方法(QTL-seq、MutMap等),同时支持GPS-BSA、PCAMP等改良方法,适配复杂性状定位需求。
  • 定位精准高效
    基于全基因组测序,检测范围广,可定位隐性突变、显性突变、隐性致死突变等多种变异类型,无需构建遗传图谱,大幅缩短定位周期。
  • 专业化团队
    拥有经验丰富的分子生物学与生物信息学团队,具备10年以上项目经验,已完成数百个物种的性状定位项目,可提供个性化方案设计。
  • 性价比突出
    仅需挑取少量极端个体混池测序,大幅降低测序及分子标记成本,同时提供一站式服务(从样品处理到报告解读),节省用户时间与人力成本。
  • 应用广泛
    已成功应用于玉米、小麦、水稻、大豆、油菜等多种作物,定位到抗病、不育性、耐盐、花序发育等多种性状相关基因,项目经验丰富。
生物信息学分析
序号分析名称分析内容
1测序数据质控过滤低质量 reads、接头序列,统计测序深度、覆盖度
2序列比对与参考基因组比对,分析比对率、覆盖度,去除重复序列
3变异检测与注释检测 SNP、InDel 变异位点,ANNOVAR 功能注释,筛选有意义变异
4性状关联分析计算 SNP‑index 及 ΔSNP‑index,1Mb 窗口 1kb 步长作图,选 95% 置信水平窗口为候选区间
5候选基因分析候选区间基因功能注释、GO/KEGG 富集分析,筛选候选基因
6高级分析(可选)亲本 InDel 标记开发、PCR 引物设计、候选基因表达量分析(限两亲本,需参考基因组注释文件)
服务流程
材料选取
依据目标性状,构建分离群体,筛选极端表型个体,分别组建显性池、隐性池,确保样本代表性与性状分离准确性
DNA 提取质检
高效提取两池高质量基因组 DNA,严格进行浓度、纯度、完整性质量检测,保障后续建库与测序数据可靠性
文库构建
完成 DNA 片段化、末端修复、接头连接、PCR 扩增,构建双池高质量测序文库
PE150测序
采用 Illumina 平台双端 150bp 测序,对两个极端池进行高深度重测序,获取全基因组测序数据
信息分析
标准化生信分析管线,完成数据质控、SNP/InDel 检测、ΔSNP‑index/ED 值关联分析,快速定位性状候选区间与候选基因
相关案例
常见问题(FAQ)
1.BSA为什么能实现性状定位?

答:BSA建池时仅针对目标性状选择极端个体,确保两个混池的遗传背景基本一致,仅在目标基因区段存在差异(即近等基因池),排除环境及人为因素影响,可精准锁定与目标性状关联的位点,且无需构建遗传图谱,省时省力。

2.简化基因组测序适合做BSA性状定位吗?

答:不推荐。针对微效多基因控制的数量性状,简化基因组可能遗漏大部分关联位点;针对质量性状或主效基因控制的数量性状,简化基因组BSA的风险更高,建议采用全基因组重测序进行BSA分析。

3.候选区间和候选基因如何确定?

答:根据计算的SNP-index和ΔSNP-index,选取置信水平以上的窗口作为候选区间;筛选在外显子上引起非同义突变、stop gain或stop loss的SNP/InDel作为候选变异位点,其所在的基因即为候选基因,同时结合基因功能注释进一步筛选。

4.项目周期能否缩短?

答:标准周期为30个工作日,若样品数量较少、分析需求简单,可与技术团队沟通,在保证分析质量的前提下适当缩短周期。

5.中玉金标记可提供哪些后续服务?

答:可提供候选基因克隆、KASP标记开发与验证、RT-PCR表达分析、RNAi功能验证等后续服务,一站式解决用户从性状定位到基因验证的全流程需求。