数量性状基因座

作为数量性状基因座（缩写为 QTL，复数数量性状基因座）在遗传学中指的是染色体的一部分，研究表明其对生物体数量性状特征的表达有影响有问题。 虽然离散性状（例如植物的花色）存在于几种不同的状态，但数量（连续）性状（例如体型和体重）是可以测量的，而无需在连续尺度上进行分级。 影响这些特征表达的染色体片段的鉴定在人类遗传学中特别感兴趣，以寻找与疾病相关的基因，在农业育种研究和进化生物学中。 鉴定 QTL 的研究大约从 1990 年开始进行。

对于 QTL 的分析，在对大量个体生物的研究中检查了与遗传标记变异相关的特定特征的表达。 这些标记是以不同形式出现在不同个体中的 DNA 序列片段，称为等位基因。 具有高度多态性的基因标记，即大量不同的等位基因，对 QTL 分析特别感兴趣。 在此，RFLP、SNP 和 STR 多态性被特别频繁地用作标记。 所有这些多态性都是所谓的匿名标记，因为它们没有任何功能意义，并且通常不对应于任何特定基因。

对于所谓的全基因组 QTL 研究，选择大量标记，这些标记均匀分布在要检查的生物体的整个基因组中。 与总基因组大小相关的标记数量称为标记密度。较高的标记密度允许 QTL 更好地定位于较小的染色体区域。 基于这样的标记选择，两种不同的调查方法是可能的。

在所谓的全基因组关联研究中，每个标记的相应等位基因在研究组的所有个体中确定。 假设某个标记与检查的数量性状无关，假设等位基因在性状表达的所有区域中的可比分布。 在这种情况下，标记的单个等位基因的频率在具有不同特征的个体组之间没有差异。

另一方面，标记的某些等位基因的频率随着所检查特征的表达的增加或减少而增加或减少，或者标记在特征表达的不同区域中的其他显着不同的等位基因分布，即例如大和被检查组中的小个体，是该标记与被检查特征关联的指示。 这样做的原因是，随着标记与影响性状表达的基因之间的距离减小，该标记与该基因一起遗传的可能性增加。 结果，该标记的等位基因分布不再是随机的，而是与性状的表达相关联。 这种可能性由所谓的 LOD 分数确定。 QTL 研究中通常认为标记的 LOD 得分大于 3，以指示该标记位置处的 QTL。

更常见的是，类似于所描述的方法，检查两个在特征方面有显着差异的研究组，例如一种植物物种的繁殖形式具有正常生长而另一种具有侏儒症，或一组患有特定疾病和另一组健康人。 在这种情况下，为每个标记确定两组中的等位基因频率。 两组之间具有显着不同等位基因分布的标记随后显示与检查的特征的关联。 但是，所检查的两个研究组在表型和基因型方面应尽可能相似，但要检查的特征除外。 根据要检查特征表达的标记的相关性，关联研究需要多达三或四位数的个体。 因此，它们特别在植物和小动物的育种研究领域进行。

在连锁研究中，一级亲属，即父母与其子女之间或兄弟姐妹之间，在研究对象方面存在差异性状相似，检查所选标记的遗传。 当一个标记与所研究的性状无关时，假设是随机遗传，父母和孩子在该标记各自的等位基因方面是相同的（一致的）占所有检查病例的 50%。 然而，标记越接近影响所研究性状的基因，一致亲子组合的频率偏离随机遗传产生的 50% 的概率就越大。 这称为传递不平衡或连锁不平衡。

类似地，如果有两个兄弟姐妹，基于随机遗传的预期分布是所有兄弟姐妹对中有 25% 不共享给定标记的共同等位基因，50% 共享一个共同等位基因，25% 共享两个等位基因。 在这里，在相应数量的检查的同胞对中，特定标记与该分布的偏差也表明该标记接近对检查的性状有影响的基因。 这个特定的基因和标记是相关联的。

当没有足够多的个体可用于关联研究，当个体 QTL 对性状表达的影响很小，或者当要检查的标记只有几个不同的等位基因时，连锁研究特别相关. 因此，它们与人类遗传学特别相关。

另一个同样基于兄弟姐妹对分析的概念称为受影响家庭控制 (AFBAC)。 检查一组兄弟姐妹，这些兄弟姐妹在所讨论的特征方面是不一致的，即在两个不同的状态下该特征不同。 例如，这可以是一对兄弟姐妹，其中一个人体重正常，一个人超重。 如果具有特征表达的一种变体的人中标记的等位基因分布偏离具有另一种变体的人，则表明该标记与特征表达之间存在联系。 尽管 AFBAC 研究基于对一级亲属的检查，但由于不检查遗传，因此被归类为关联研究。 然而，如果有足够多的完整检查家庭，也可以在同一研究组内结合 AFBAC 和连锁研究。

对于离散性状，在许多情况下识别负责其遗传的基因相对容易。 通常，只有一个或几个基因参与了此类性状的发展，因此遗传通常对应于经典遗传，或者可以通过此类系统进行足够准确的描述。 相反，数量性状的表达几乎总是由大量基因的相互作用以及遗传易感性与环境因素的额外相互作用决定。 这种被称为“多基因”的遗传并不遵循经典遗传，因为每个个体基因在特征表达中的比例相对较小，并且还取决于所提到的相互作用。 因此，鉴定参与数量性状表达的基因在方法学上非常复杂。

鉴定数量性状位点是鉴定数量性状基因的xxx步。 通过确定 QTL，可以确定可能的候选基因所在的染色体部分。 QTL 的大小以及候选基因的数量由标记密度决定。 对已发现的具有更高密度标记的基因组进行有针对性的检查，可以进一步缩小到单个基因的范围。 此外，候选基因的数量可以通过在位于找到的 QTL 中的适当数据库中识别已知基因并根据与所检查性状的可能功能关系来评估它们来进一步限制。

数量性状位点主要在人类遗传学中发挥决定疾病相关基因和基因变异的作用。 他们也对没有确定负责基因的育种研究感兴趣。 鉴定出的QTL用于在农作物和牲畜杂交育种时专门选择具有所需性状的杂交伙伴或后代。