Feng Zhang?、Zhiyan Zhang?额嘿、Xuming Yan、Hao Chen劣挫、Wanchang Zhang册养、Yuan Hong和Lusheng Huang*

摘要

背景：研究表明，血液學(xué)性狀與家豬的代謝和免疫系統(tǒng)密切相關(guān)压固。然而球拦，我們對血液學(xué)性狀的遺傳結(jié)構(gòu)知之甚少。為了確定控制血液學(xué)性狀的數(shù)量性狀基因座（QTL），我們對495頭中國蘇太豬的15個血液學(xué)性狀進(jìn)行了單標(biāo)記全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）和單倍型分析坎炼。

結(jié)果：我們通過單標(biāo)記GWAS鑒定了161個顯著SNPs愧膀，其中44個全基因組顯著SNPs與11個血液學(xué)性狀相關(guān)。其中大部分位于SSC2上谣光。同時檩淋，通過單倍型分析，我們檢測到499個顯著SNPs萄金，其中154個全基因組顯著SNPs與9個血液學(xué)性狀相關(guān)狼钮。大多數(shù)已鑒定的位點(diǎn)位于SSC7和SSC9上。

結(jié)論：通過單標(biāo)記GWAS和單倍型分析捡絮，我們分別在SSC2和SSC7上檢測到4個具有多效性的SNPs熬芜。此外，通過對基因功能注釋福稳、位置及其表達(dá)變異的分析涎拉，最終篩選出7個基因作為潛在候選基因。特別地的圆，我們發(fā)現(xiàn)其中三個基因（TRIM58鼓拧、TRIM26和TRIM21）來源于同一基因家族，并且執(zhí)行相似的天然免疫和適應(yīng)性免疫功能越妈。這些發(fā)現(xiàn)將有助于剖析免疫基因網(wǎng)絡(luò)季俩，進(jìn)一步鑒定QTL的致病突變，并為家豬血液學(xué)性狀的分子基礎(chǔ)提供見解梅掠。

關(guān)鍵詞：單標(biāo)記GWAS酌住，單倍型分析，血液學(xué)性狀阎抒，豬

背景

血細(xì)胞在抗病免疫應(yīng)答過程中發(fā)揮重要作用[1酪我，2]。血液細(xì)胞由白細(xì)胞（WBC）且叁、紅細(xì)胞（RBC）和血小板三部分組成[3]都哭。 白細(xì)胞的主要功能是先天免疫和適應(yīng)性免疫，以及保護(hù)受試者免受病原體的侵害[4逞带，5]欺矫。白細(xì)胞計(jì)數(shù)是感染性和炎癥性疾病（如白血病和淋巴瘤）的有力指標(biāo)展氓。紅細(xì)胞執(zhí)行一系列功能穆趴，如運(yùn)輸氧氣、二氧化碳和殺死病原體[6带饱，7]毡代。紅細(xì)胞異常表明貧血阅羹、紅細(xì)胞增多癥勺疼、高血壓和心力衰竭的風(fēng)險增加教寂。血小板在止血、啟動傷口修復(fù)中發(fā)揮重要作用执庐，并可作為先天免疫應(yīng)答的強(qiáng)效應(yīng)細(xì)胞[8-11]酪耕。特發(fā)性血小板減少性紫癜（ITP）常伴有血小板計(jì)數(shù)減少，是一種特發(fā)性免疫性血小板減少癥轨淌，可導(dǎo)致下消化道出血或其他內(nèi)出血[12]迂烁。簡單地說，它們是診斷和監(jiān)測血液病以及確定患者整體健康狀況的重要臨床指標(biāo)递鹉。

由于與人類生理特征高度相似盟步，家豬正日益成為人類遺傳病研究的理想模式動物[13]。 因此躏结，在家豬中發(fā)現(xiàn)新的血液學(xué)性狀位點(diǎn)并揭示其遺傳機(jī)制却盘，有助于人類血液病的研究。然而媳拴，遺傳變異與血液學(xué)性狀之間的關(guān)系尚不清楚[14-17]黄橘。e.據(jù)我們所知，到目前為止屈溉，已經(jīng)鑒定了239個全基因組顯著數(shù)量性狀基因座（QTL）塞关，它們只解釋了遺傳變異的一小部分（http：//www.animalgenomorg/cgi-bin/QTLdb/SS/index）[18]。在這些鑒定的QTL中子巾，置信區(qū)間通常很大（>20 cM）[19]帆赢，并且包含數(shù)千個功能基因，因此妨礙了對可能的候選基因的鑒定线梗。與傳統(tǒng)的QTL定位策略相比匿醒，單標(biāo)記GWAS[20，21]在雜交群體中利用了高密度分子標(biāo)記的連鎖不平衡缠导，而不是低密度分子標(biāo)記的連鎖信息廉羔。因此，單標(biāo)記GWAS可以有效地縮小檢測到的QTL的置信區(qū)間僻造，并挑選出與感興趣性狀最相關(guān)的標(biāo)記憋他。 另一方面，如果致病突變是古老的髓削，則標(biāo)記和突變位點(diǎn)之間的LD太小而不能用當(dāng)前的標(biāo)記密度捕獲竹挡。單倍型整合了連鎖和連鎖不平衡信息[22]，被認(rèn)為具有克服連鎖和（或）單一標(biāo)記GWAS缺點(diǎn)的能力立膛。理論上揪罕，與單獨(dú)進(jìn)行連鎖分析或連鎖不平衡分析相比梯码，單倍型分析可以獲得更準(zhǔn)確的位置和更短的置信區(qū)間。本研究對中國蘇太人群的15個血液學(xué)性狀進(jìn)行了單標(biāo)記GWAS和單倍型分析好啰。本研究的主要目的是結(jié)合生物學(xué)和生物信息學(xué)注釋轩娶，揭示與血液學(xué)性狀相關(guān)的新位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)潛在的致病基因框往。此外鳄抒，我們的結(jié)果也可能為人類血液學(xué)性狀的分子基礎(chǔ)提供見解。

結(jié)果

質(zhì)控后的表型統(tǒng)計(jì)和SNP特征

表1列出了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)群體中15個血液學(xué)性狀的表型觀察的均值椰弊、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)（C.V）许溅。MCHC和PLT的最小值和最大值的C.V范圍分別為3.73至38.71。質(zhì)量控制后秉版，沒有一個個體的基因分型檢出率<95%贤重，導(dǎo)致495個個體仍需進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。此外清焕，排除了3610個檢出率<90%的SNP并蝗、16242個次要等位基因頻率（MAF）<0.05的SNP、64個嚴(yán)重偏離Hardy Weinberg平衡（HWE）（p值<10-5）的SNP和149個表現(xiàn)出孟德爾不一致性的標(biāo)記耐朴，總共保留了44650個SNP借卧。我們還刪除了4864個SNPs，包括未定位的SNPs或性染色體上的SNPs筛峭。最后铐刘，總共39786個SNPs被保留下來用于進(jìn)一步分析。

紅細(xì)胞特征

單標(biāo)記GWAS：在8個紅細(xì)胞性狀中影晓，總共鑒定了141個顯著SNPs（包括40個全基因組SNPs和101個 suggests SNPs）:5個HCT镰吵，1個HGB，40個MCH挂签，22個MCHC疤祭，56個MCV，4個RBC和13個RDW（表2和附加文件1:表S1）饵婆。 所有141個SNP均位于SSC1勺馆、2、3侨核、4草穆、6、13和16位搓译；其中大部分位于SSC2和SSC6上（圖1）悲柱。未檢測到RDW-SD的顯著SNPs（附加文件2:圖S1）。83個SNP位于39個注釋基因中些己，58個標(biāo)記位于距最近注釋基因65~473458bp的區(qū)域內(nèi)豌鸡。在141個SNPs中嘿般，40個SNPs與至少兩個性狀相關(guān)。最顯著的SNP（SS478944677）與3個紅細(xì)胞性狀相關(guān)：MCV（P值=3.00×1011）涯冠、MCH（P值=1.10×109）和RDW（P值=1.86×106）炉奴。

單倍型分析：總共鑒定了8個紅細(xì)胞性狀的498個顯著SNPs（包括154個全基因組SNPs和344個提示性SNPs）:192個HCT、60個MCH功偿、68個MCV盆佣、165個RBC和13個RDW-SD（表3和附加文件3:表S2）往堡。這些顯著的SNPs位于SSC1械荷、2、4虑灰、5吨瞎、7、8穆咐、9颤诀、11、12对湃、14和15崖叫，其中大多數(shù)位于SSC7和9（圖2）。 未檢測到與HGB拍柒、MCH和RDW相關(guān)的顯著SNPs（附加文件4:圖S2）心傀。位于SSC7上ENSSSCG00000001232基因的頂端SNP SS107842725與紅細(xì)胞壓積（HCT）、紅細(xì)胞（RBC）和紅細(xì)胞平均體積（MCV）相關(guān)拆讯。此外脂男，154個全基因組顯著SNPs中的38個位于24個注釋基因的區(qū)域內(nèi)，其余位于最近的已知基因的區(qū)域內(nèi)种呐，距離為62-757213bp宰翅。

白細(xì)胞計(jì)數(shù)

單標(biāo)記GWAS：白細(xì)胞計(jì)數(shù)分析顯示單標(biāo)記GWAS在SSC2上有兩個顯著的位點(diǎn)。與WBC相關(guān)的最顯著SNP SS107857076（p值=6.03×10-6）位于SSC2上的105499649 BP處爽室，與ENSSSCG00000030166基因相距95033 BP汁讼。剩余的SNP SS131195511位于SSC2的101149437bp處，距離GPR98（G蛋白偶聯(lián)受體98）基因277118bp阔墩。單倍型分析：通過單倍型分析確定了一個與WBC相關(guān)的顯著位點(diǎn)嘿架。SNP SS131152863位于SSC1的289943447 BP處，距離TLR4（Toll-like receptor 4）基因157600 BP戈擒。

血小板性狀

單標(biāo)記GWAS：通過單標(biāo)記GWAS檢測到18個與兩個血小板性狀顯著相關(guān)的SNPs:13個為P-LCR眶明，5個為MPV。它們位于SSC2上筐高，分布在10.7 MB區(qū)域內(nèi)（54474152–65200938 BP）搜囱。P-LCR和MPV都共享SS107886044的頂部SNP丑瞧，該SNP位于注釋基因TRIM58（包含58的三重基序）的105499649bp處。

單倍型分析：單倍型分析未檢測到顯著SNP蜀肘。

討論

蘇太豬是梅山（二花臉）母豬與杜洛克公豬雜交25代左右產(chǎn)生的绊汹。它們的基因組由來自兩個品種的單倍型片段的小片段拼接而成。因此扮宠，它們的LD區(qū)塊比經(jīng)典的QTL作圖群體小得多[23]西乖。蘇太豬存在兩種LD：一種是通過雜交創(chuàng)造的品種間LD，另一種是在祖先歷史中創(chuàng)造的品種內(nèi)LD坛增，因此成為QTL定位和單標(biāo)記GWAS分析的良好實(shí)驗(yàn)群體获雕。

與先前的研究相比

通過進(jìn)行單標(biāo)記GWAS和單倍型分析，我們確定了與15個血液學(xué)性狀相關(guān)的651個SNPs收捣。a.在這些SNPs中届案，253個位于已知基因區(qū)域內(nèi)，265個位于注釋基因附近罢艾，133個未定位于當(dāng)前組裝的基因組（Sus scrofa Build 10.2楣颠，http：//asiensembl.org/index.html）。到目前為止咐蚯，已有多篇文獻(xiàn)報道了豬血液學(xué)性狀的單標(biāo)記GWAS結(jié)果童漩。張等人使用相似關(guān)聯(lián)策略，在1020個白色杜洛克×二花臉F2雜交的18個血液學(xué)性狀中發(fā)現(xiàn)了185個全基因組顯著SNPs[24]春锋。大多數(shù)已鑒定的顯著SNPs位于SSC8上矫膨。Luo等人[25]在大白×中國民F2雜交中檢測到62個全基因組顯著和3個染色體顯著的與紅細(xì)胞性狀相關(guān)的SNPs，其中大部分也保留在SSC8上看疙。他們都指出KIT（V-KIT Hardy-Zuckerman 4貓肉瘤病毒致癌基因同系物）基因是潛在候選者豆拨。 在我們的研究中，我們沒有在這個區(qū)域檢測到任何與紅細(xì)胞性狀相關(guān)的信號能庆∈┖蹋基特對毛色至關(guān)重要，而我們研究中的所有個體都是黑色的搁胆。因此弥搞，KIT基因沒有變異，當(dāng)然也沒有關(guān)聯(lián)信號渠旁。在Luo等人中沒有顯著的SNP攀例。和Zhang等人。與我們的研究重疊顾腊。相似分析策略不一致的原因可能是致病基因位點(diǎn)的單態(tài)性粤铭、群體異質(zhì)性和復(fù)雜的遺傳背景。這些結(jié)果也提示杂靶，血液學(xué)性狀是一個受多基因影響的復(fù)雜性狀梆惯。Wang等人[26]通過類似的單標(biāo)記關(guān)聯(lián)研究酱鸭，在2個西方品種和1個中國合成品種中鑒定了注射經(jīng)典發(fā)熱疫苗后18個血液學(xué)性狀的111個顯著SNPs。它們的定位結(jié)果可能既包括影響免疫應(yīng)答的QTL垛吗，也包括影響基礎(chǔ)血液性狀的QTL凹髓。在此，我們發(fā)現(xiàn)SSC6上的9個SNPs與我們的研究結(jié)果一致怯屉，但沒有功能基因位于該區(qū)域蔚舀。

單標(biāo)記GWAS與單倍型分析結(jié)果的比較

在本研究中，我們進(jìn)行了單標(biāo)記GWAS和單倍型分析锨络，以探索中國蘇太豬血液學(xué)性狀的潛在致病基因赌躺。在MCH的兩次分析中，僅有9個位于SSC2的SNP重疊足删。單標(biāo)記GWAS的基本原理是比較按等位基因分組的表型差異寿谴。如果標(biāo)記密度不夠高锁右，顯著的SNPs可能會因?yàn)闃?biāo)記和致病突變之間的低LD而丟失失受。然而，單倍型將克服這一缺點(diǎn)咏瑟。Druet和Georges[27]已經(jīng)充分描述了單倍型分析拂到，其同時利用了近期和祖先重組事件。在這里码泞，我們使用單倍型分析兄旬，鑒定了位于SSC1、2余寥、4领铐、5、7宋舷、8绪撵、9、11祝蝠、12音诈、14和15上的490個SNPs，這些SNPs不能被單個標(biāo)記GWAS檢測到绎狭。然而细溅，單倍型分析的一個缺點(diǎn)是檢測能力的降低，因?yàn)樗淖杂啥韧ǔ１葐螛?biāo)記分析大儡嘶。 張等人[28]還指出了由于自由度造成的這一現(xiàn)象喇聊。然而，通過自由度增加LD和降低功率之間的平衡很難衡量蹦狂。此外誓篱，整個基因組的LD是不均勻的——一些區(qū)域的LD較高邻耕，而另一些區(qū)域的LD較低。在這種情況下燕鸽，我們建議執(zhí)行單標(biāo)記和單倍型分析策略兄世，以捕獲更多相關(guān)的SNPs。對于8個紅細(xì)胞性狀啊研，我們通過單標(biāo)記分析獲得了141個顯著SNPs御滩，通過單倍型分析獲得了498個SNPs〉吃叮總之削解，651個顯著的被鑒定為與血液學(xué)性狀相關(guān)，這比任何一種分析策略都多沟娱。

可能的多效性QTL

MCH氛驮、MCV和P-LCR的Manhattan作圖模式相似，它們在SSC2上的共同區(qū)域?yàn)?4.47~55.24Mb济似，包含3個SNPs（SS131191392矫废、SS478944677和SS131085967）。MCH和MCV分別是反映每RBC平均血紅蛋白重量和平均RBC體積的參數(shù)砰蠢。 通過分析血液學(xué)性狀之間的相關(guān)性（附加文件5:表S3）蓖扑，觀察到兩個性狀之間的高度相關(guān)性（R=0.804，p值<1.0×10-16）台舱。這一結(jié)果暗示SSC2上的QTL可能具有多效性律杠。SS107842725位點(diǎn)位于SSC7基因24777963 BP處，是HCT竞惋、MCH和RBC的首位SNP柜去。曼哈頓圖也探索了三種表型非常相似的模式。紅細(xì)胞壓積（HCT）拆宛、紅細(xì)胞平均血紅蛋白濃度（MCH）和紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（RBC）主要測定紅細(xì)胞的變化嗓奢，它們之間可能存在分離依賴性。結(jié)果表明胰挑，多效性QTL在血液學(xué)性狀上普遍存在蔓罚。在臨床診斷中，可以將HCT瞻颂、MCH和RBC三個參數(shù)結(jié)合起來豺谈，進(jìn)行更精確的診斷。

潛在的候選功能基因

總之贡这，我們通過單一標(biāo)記GWAS（附加文件1:表S1）在與血液學(xué)性狀相關(guān)的7條不同染色體上鑒定了161個顯著的SNPs茬末。在這些SNPs中，從52.14到90.17Mb的14個注釋基因中發(fā)現(xiàn)了25個SNPs。 通過對這些注釋基因功能的檢測，我們最終選擇了4個基因作為潛在的候選基因。TRIM58渔呵、CPAMD8（C3和PZP-like，含有8個α-2-巨球蛋白結(jié)構(gòu)域）柜砾、ABCA7（ATP結(jié)合盒，亞家族A（ABC1）换衬，成員7）和JAK3（Janus激酶3）這四個基因在功能上與血液相關(guān)細(xì)胞或免疫功能相關(guān)痰驱。

位于TRIM58基因的SNP SS107886044解釋了15.43%（表2）的p-LCR表型變異⊥郑克里斯托弗等人認(rèn)為TRIM58是一種E3泛素連接酶担映，調(diào)節(jié)紅系終末細(xì)胞周期和去核[29]。此外叫潦，TRIM58蛋白參與病原體識別[30]和先天免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)[31]蝇完。因此，TRIM58基因可作為控制P-LCR的強(qiáng)候選基因矗蕊。除TRIM58外短蜕，CPAMD8基因內(nèi)的SNP標(biāo)記（SS131190955）也顯示高關(guān)聯(lián)信號，p值為1.33×10-10拔妥。CPAMD8基因高度保守忿危，可能與C3/α2M家族的其他成員具有相似的功能，也參與先天免疫[32-34]没龙。 ABCA7是ATP結(jié)合盒（ABC）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族成員之一，在體外誘導(dǎo)人單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化過程中表達(dá)缎玫。此外硬纤，ABCA7 mRNA主要在骨髓淋巴組織中檢測到，在外周白細(xì)胞中表達(dá)最高[35赃磨，36]筝家。JAK3主要在造血細(xì)胞中表達(dá)，如NK細(xì)胞邻辉、T細(xì)胞和B細(xì)胞[37]溪王，并響應(yīng)其激活而轉(zhuǎn)導(dǎo)信號。此外值骇，消除JAK3的突變可能導(dǎo)致常染色體SCID（嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷灿狻）[38]。

通過單倍型分析吱瘩，我們確定了154個全基因組顯著位點(diǎn)道伟，主要是SSC7和SSC9。其中，在34個注釋基因中發(fā)現(xiàn)了50個顯著的HCT SNPs蜜徽，在4個注釋基因中發(fā)現(xiàn)了4個顯著的RBC SNPs祝懂。在這些注釋基因中，通過基因功能檢測篩選出3個候選基因：SSC7上的TRIM26拘鞋、SSC9上的TRIM21（Triple Motif Containing 21）和NUP98（Nucleoporin 98kDa）砚蓬。 這些基因在功能上與血液相關(guān)細(xì)胞或免疫功能相關(guān)。

編碼三重基序（TRIM）家族成員的TRIM26位于SLA區(qū)內(nèi)[39]盆色。Lee等人還推測TRIM26基因因其預(yù)測的蛋白質(zhì)功能而在人類免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用[40]怜械。除TRIM26外，TRIM21基因也屬于TRIM家族傅事。它是IFN調(diào)節(jié)因子IRF3和IRF8的E3泛素連接酶缕允，具有先天免疫和適應(yīng)性免疫功能[41]。Yang等人證明TRIM21與Pin1相互作用蹭越，在病毒感染期間介導(dǎo)IRF3的泛素化和降解[42]障本。此外，據(jù)報道响鹃，TRIM21可調(diào)節(jié)T細(xì)胞活化或增殖驾霜，因?yàn)門RIM21的過表達(dá)可增加CD28刺激的Jurkat T細(xì)胞中IL-2的產(chǎn)生[43]。因此买置，我們可以將參與生理性免疫反應(yīng)和病理性自身免疫過程的TRIM21基因視為強(qiáng)有力的候選基因[44]粪糙。 NUP98融合蛋白已顯示抑制造血前體細(xì)胞的分化，并增加造血干細(xì)胞或祖細(xì)胞的自我更新[45]忿项。已知NUP98基因在造血系統(tǒng)惡性腫瘤患者中與至少28個不同的伴侶基因融合蓉冈，包括急性髓系白血病、急變期慢性髓系白血病轩触、骨髓增生異常綜合征寞酿、急性淋巴細(xì)胞白血病和雙系/雙表型白血病。

在所有鑒定的基因中脱柱，我們特別指出了三個基因（TRIM58伐弹、TRIM26和TRIM21），它們屬于同一個基因家族榨为。這三個基因在先天性免疫和獲得性免疫中執(zhí)行相似的功能惨好，并在免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中相互聯(lián)系。我們的結(jié)果揭示了免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一系列關(guān)鍵驅(qū)動基因随闺。結(jié)論總之日川，我們鑒定了651個SNPs，其中一些是多效性的板壮。如SSC2上的3個SNP與MCV逗鸣、MCH和p-LCR相關(guān)，SSC7上的SS107842725與HCT、MCH和RBC相關(guān)撒璧。 此外透葛，根據(jù)基因的功能注釋、位置和已報道的表達(dá)變異卿樱，我們選擇了7個基因作為潛在的候選基因僚害。特別地，三個強(qiáng)候選基因（TRIM58繁调、TRIM26和TRIM21）可能是免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的關(guān)鍵驅(qū)動基因萨蚕。這些發(fā)現(xiàn)將進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以檢查在其他不同人群中鑒定的SNPs蹄胰，并對因果突變的鑒定進(jìn)行功能驗(yàn)證岳遥。

方法

倫理聲明

所有涉及動物的操作均遵循中華人民共和國國務(wù)院批準(zhǔn)的《實(shí)驗(yàn)動物管理與使用指南》。

研究群體和表型測量

蘇太群體由4頭公豬和55頭母豬的436只后代組成裕寨。每頭公豬與13到15頭母豬交配浩蓉，使家庭結(jié)構(gòu)達(dá)到平衡。蘇州市蘇太種豬繁育中心2011年4月宾袜、6月捻艳、7月共3批仔豬，在2-3個月大時庆猫，仔豬被轉(zhuǎn)移到南昌市的一個農(nóng)場认轨。 蘇太仔豬全部去勢，分別于出生后18日齡和28日齡斷奶月培。在標(biāo)準(zhǔn)化的飼養(yǎng)和管理方案下嘁字，用相同的飲食（根據(jù)年齡配制）喂養(yǎng)它們，并讓它們自由獲得水节视。在240±6日齡時拳锚，在商業(yè)屠宰場共屠宰436頭蘇太豬后代，包括206頭母豬和230頭閹豬寻行。

當(dāng)每只動物被宰殺時，立即從每只動物采集5ml血樣匾荆，并直接注射到含有30μl在聚丁二烯-苯乙烯中的20%EDTA的Eppendorf管中拌蜘。在中國南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院死后24小時，使用CD1700全血分析儀（Abbott牙丽，USA）記錄一組標(biāo)準(zhǔn)的血液學(xué)數(shù)據(jù)简卧。15個血液學(xué)參數(shù)，包括8個基線紅細(xì)胞性狀（血細(xì)胞比容（HCT）烤芦，血紅蛋白（HGB）举娩，平均紅細(xì)胞血紅蛋白（MCH），平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度（MCHC），平均紅細(xì)胞體積（0 MCV（1铜涉，紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（2 RBC（3智玻，紅細(xì)胞體積分布寬度-SD（4 RDW-SD（5，和紅細(xì)胞體積分布寬度（6 RDW（7（8芙代，3白細(xì)胞性狀（9淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)（0 LYM（1吊奢，淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)百分比（LYMA），白細(xì)胞計(jì)數(shù)（WBC））纹烹，4個血小板性狀（血小板分布寬度（PDW）页滚，血小板計(jì)數(shù)（PLT（0，血小板-大細(xì)胞比率（1 P-LCR（2和平均血小板體積（3 MPV（4（5用于進(jìn)行單標(biāo)記GWAS铺呵。 用http：//personality-project.org/r/psych.manual.pdf軟件包（R Psych Package）對15項(xiàng)血液學(xué)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析裹驰。

基因分型和質(zhì)量控制使用標(biāo)準(zhǔn)

苯酚/氯仿法從耳組織中提取基因組DNA[46]。對所有DNA樣品進(jìn)行鑒定片挂，并將其標(biāo)準(zhǔn)化為50ng/UL的最終濃度幻林。根據(jù)制造商的方案，在iScan系統(tǒng)（Illumina宴卖，USA）上對Sutai家系中的總共436個后代和他們的59個父母進(jìn)行了豬SNP60微珠芯片的基因分型滋将。使用PLINK（版本1.07）[47]進(jìn)行質(zhì)量控制，并排除參數(shù)為檢出率<90%症昏、次要等位基因頻率（MAF）<5%随闽、嚴(yán)重偏離HWE（p值<10-5）和孟德爾不一致率>10%的SNPs。此外肝谭，缺失基因型>10%或孟德爾錯誤>5%的個體被丟棄以進(jìn)行進(jìn)一步分析掘宪。

統(tǒng)計(jì)分析

通過Bonferroni校正確定兩種關(guān)聯(lián)策略中的全基因組和提示性顯著性閾值，其中常規(guī)p值除以進(jìn)行的測試次數(shù)[48]攘烛。 SNP被認(rèn)為在p值<0.05/N時具有全基因組顯著性魏滚，在p值<1/N時具有提示性顯著性，其中N是分析中測試的SNP的數(shù)量坟漱。在本研究中鼠次，相應(yīng)的閾值設(shè)定為1.26×10-6（0.05/39786）和2.51×10-5（1/39786）。

單標(biāo)記GWAS

使用每個SNP的一般線性混合模型測試等位基因和表型性狀的線性趨勢[49-51]芋齿。該模型包括隨機(jī)多基因效應(yīng)腥寇，方差-協(xié)方差矩陣與全基因組狀態(tài)同一性成比例[52]。模型描述如下：Y=XB+Sα+ZU+E觅捆，其中Y是表型向量赦役，B是固定效應(yīng)（包括性別和批次）的估計(jì)量，α是SNP替代效應(yīng)栅炒，U是服從多項(xiàng)分布U~n（0掂摔，Gσα2）的隨機(jī)加性遺傳效應(yīng)术羔，其中G是如Eding等所述基于SNP標(biāo)記構(gòu)建的基因組相似性矩陣。[53]乙漓，σα2為多基因加性方差级历。 X、S和Z分別是B簇秒、α和U的關(guān)聯(lián)矩陣鱼喉。E是分布為N（0，iσe2）的殘差向量趋观。通過R軟件中的Genabel軟件包進(jìn)行單標(biāo)記GWAS[54扛禽，55]。

單倍型分析

在Druet&Georges之后皱坛，通過PhaseBook[27]使用隱馬爾可夫模型構(gòu)建單倍型编曼，該模型假設(shè)存在預(yù)定數(shù)量的祖先單倍型狀態(tài)（K=20），群體中的所有單倍型都是從這些狀態(tài)中衍生出來的[56]剩辟。用于單倍型分析的統(tǒng)計(jì)模型與單標(biāo)記GWAS的統(tǒng)計(jì)模型相同掐场，只是擬合的是單倍型效應(yīng)而不是SNP效應(yīng)[57]。單倍型大致遵循Meuwissen和Goddard[22贩猎，31熊户，58，59]的方法吭服，除了假設(shè)單倍型完全不相關(guān)嚷堡，而不是擬合更具差異性的血統(tǒng)同一性（IBD）矩陣G。

表型變異分析

通過以下公式計(jì)算由檢測到的SNP解釋的表型變異的分?jǐn)?shù)：

Var%=((MSreducel-MSfull)/MSreduce)*100

其中MSFULL艇棕，MSREDUCE1和MSREDUCE分別是包含三個效應(yīng)（均值蝌戒、性別和SNP）、包含兩個效應(yīng)（均值和性別）和僅包含均值的線性模型中的均方（MS）沼琉。

附加文件

附加文件1:表S1北苟。通過單一標(biāo)記GWAS描述與血液學(xué)性狀顯著相關(guān)的所有已鑒定的SNPs。

附加文件2:圖S1打瘪。用于血液學(xué)性狀的單標(biāo)記分析的曼哈頓圖超過了提示的顯著性閾值友鼻。顯示了所有通過質(zhì)量控制的SNP的log10（1/p-值）值。實(shí)線和虛線分別表示Bonferroni校正的全基因組和提示性顯著閾值闺骚。達(dá)到提示性閾值的SNP以綠色突出顯示桃移。HCT：紅細(xì)胞壓積；HGB：血紅蛋白葛碧；MCHC：平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量；RBC：紅細(xì)胞过吻；WBC：白細(xì)胞計(jì)數(shù)进泼；MPV：平均血小板體積蔗衡。

附加文件3:表S2。通過單倍型分析顯示與血液學(xué)性狀顯著相關(guān)的所有鑒定的SNPs的描述乳绕。

附加文件4:圖S2绞惦。用于血液學(xué)性狀單倍型分析的曼哈頓圖超過了提示的顯著性閾值。 顯示了所有通過質(zhì)量控制的SNP的log10（1/p-值）值洋措。實(shí)線和虛線分別表示Bonferroni校正的全基因組和提示性顯著閾值济蝉。達(dá)到提示性閾值的SNP以綠色突出顯示。MCH：平均紅細(xì)胞血紅蛋白菠发；MCV：平均紅細(xì)胞體積王滤；RDW-SD：紅細(xì)胞體積分布寬度-SD；WBC：白細(xì)胞計(jì)數(shù)滓鸠。

附加文件5:表S3雁乡。15個血液學(xué)性狀之間的相關(guān)性和p值描述。

競爭利益

作者聲明他們沒有競爭利益糜俗。

作者的貢獻(xiàn)

LH構(gòu)思并領(lǐng)導(dǎo)了該研究的協(xié)調(diào)工作踱稍。ZZ和FZ負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析和稿件準(zhǔn)備。XY悠抹、WZ珠月、HC和YH對采血和屠宰有貢獻(xiàn)。FZ楔敌、WZ啤挎、HC和YH指導(dǎo)基因分型工作并記錄血液學(xué)數(shù)據(jù)。XY梁丘、ZZ和FZ對結(jié)果進(jìn)行了解釋侵浸，并對稿件進(jìn)行了編輯。所有作者都閱讀并批準(zhǔn)了最終手稿氛谜。

作者信息

張峰和張志燕是共同第一作者掏觉。

鳴謝

本研究得到了國家自然科學(xué)基金（31200926）和國家973項(xiàng)目（2012CB722502）的資助。

收到日期:2013年6月15日接受日期:2014年3月10日發(fā)表日期:2014年3月27日

DOI:10.1186/1471-2156-15-41

引用本文：Zhang et al.：中國蘇太豬血液學(xué)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)研究值漫。BMC Genemics 2014年15:41澳腹。