《猪复杂性状数据库—PigBioBank 的构建及应用》

张哲，华南农业大学教授

2024年8月6日，在“第六届中国猪业科技大会”的“遗传与育种”专题上，华南农业大学张哲教授做了以“猪复杂性状数据库—PigBioBank 的构建及应用”为题的报告。以下是张教授分享的精彩内容。

一、背景

复杂性状是生命科学研究的核心，如何整合多组学对生物的复杂性状进行研究是当前亟需解决的问题之一。随着畜禽复杂性状研究不断加速，猪QTL报道数量快速增加，但QTL解析研究的水平亟待提升。当前复杂性状解析面临数据分散、异质性大、模型不足、缺乏方法等挑战，参考人类研究路径，创新利用数据、拓展利用广度和挖掘深度是解决途径。

二、研究成果

1. 研究收集全球1602头多品种猪WGS, 构建基因型填充参考群（ Pig Genomics Reference Panel, PGRP ）。

2. 对60个群体，14个品种，7万多头猪的基因型填充获得高密度SNP数据，通过大规模metaGWAS鉴定6878个QTL，构建了猪QTL目录。metaGWAS结果分析发现，样本量/遗传力与QTL数具有强正相关，鉴定到大量新QTL及品种特异性QTL。

3. 构建了分子QTL定位群体资源（9,530 个RNA-Seq样本，涵盖100 多种组织或细胞类型）。猪多组织基因表达图谱分析发现组织特异高表达基因的功能反映了其所在组织的已知生物学特性。分子QTL分析发现，eQTL定位的Power随样本量的增大而提高，molQTL效应以功能相似的组织聚类。

4. 分子QTL与QTL整合分析发现，molQTL可解释更多远距离基因的潜在作用机制，GWAS发现lead SNP后，以距离最近的方式确定候选基因存在弊端。通过分子QTL富集分析探究复杂性状与组织间的关系发现，BFT、 LDL、LEANCUTP等复杂性状受部分组织影响，DAYS、ADG、LW 等复杂性状受全身组织影响。

5. 猪复杂性状数据库PigBiobank（https://pigbiobank.farmgtex.org）数据库，主要功能有信息检索、在线分析和数据下载，其中整合分析工具包含群体/数量遗传分析、多组学整合分析、比较/荟萃分析等，数据库资源丰富并持续更新。

6. PigBiobank应用案例：整合多组学信息解析GWAS信号，发现SNP通过在脑肠轴组织中调控ABCD4基因表达进而影响脂肪沉积；探究GWAS信号的不同分子QTL调控途径发现，不同类型的molQTL对复杂性状的解析具有互补作用；为基因功能研究提供大数据支撑，如已有实验表明MC4R影响猪体脂含量，利用PigBiobank资源进一步研究MC4R发现，MC4R基因的变异和表达与背膘性状有关联。

三、总结

开展了迄今最大规模的猪复杂性状QTL挖掘，构建了全球首个猪多组织遗传调控效应图谱（molQTL），构建了猪复杂性状遗传变异知识库（PigBiobank - database）。

文稿整理：马福平（中国农业大学）