2025-06-30
Highlights
1.表(biao)型性(xing)狀的多因素(su)影(ying)響：動植物的表(biao)型性狀(zhuang)不僅(jin)受基因型影(ying)響(xiang)，還顯著受自身(shen)微生物環境影(ying)響(xiang)，宿主遺傳物質可調(diao)控微生物群落(luo)組成和豐(feng)度(du)，二者共同作用調(diao)控宿主表(biao)型。
2.MGWAS方法的創新性(xing)：MGWAS將(jiang)GWAS與(yu)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)群(qun)落關(guan)(guan)聯分析，以(yi)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)群(qun)落數據為(wei)表(biao)型，與(yu)基因組SNP數據關(guan)(guan)聯，有助于深入理解宿(su)主、微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)與(yu)表(biao)型性狀間(jian)相互作用及(ji)遺傳因素(su)對微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)群(qun)落的影響。
3.MGWAS一站式服務：派森諾公司依(yi)托豐(feng)富的基(ji)因組(zu)和微生物(wu)組(zu)項目經驗，能夠(gou)為(wei)MGWAS研究提供從樣本采集、測序到數據分析的全流程服(fu)務，助力研究人員在(zai)該領域取得突破性進展。
動植(zhi)物(wu)的(de)表(biao)型性(xing)狀(zhuang)并非僅僅由(you)基因(yin)型決(jue)定，還受到(dao)自身微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)環境的(de)顯(xian)著影(ying)響。 動植(zhi)物(wu)遺傳(chuan)物(wu)質(zhi)能夠(gou)對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)的(de)組成(cheng)和豐度進(jin)行(xing)調控，而(er)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)與(yu)宿主基 因(yin)型則共(gong)同作用，調控宿主的(de)表(biao)型性(xing)狀(zhuang)。將 GWAS 與(yu)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)進(jin)行(xing)關聯分(fen)析(xi) 即 MGWAS（Microbiome Genome-Wide Association Study）。簡單來說(shuo)，MGWAS 是以微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)的(de)數(shu)據作為表(biao)型，與(yu)基因(yin)組 SNP 數(shu)據進(jin)行(xing)關聯分(fen)析(xi)，幫助更(geng)好地理解宿主和微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)以及表(biao)型性(xing)狀(zhuang)之間的(de)相互作用，以及遺傳(chuan)因(yin)素對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)的(de)影(ying)響。
MGWAS核心概念解析
1、研究對象
微生物(wu)群落(luo)：一般以細菌群落研究居多，可結合16S/宏基因(yin)組進行測定；
宿主表型：宿主（植(zhi)物(wu)）相關的表型(xing)（如脅迫耐受性、作物(wu)產量率等）。
2、與宏基因組關聯分析（MWAS）的區別(bie)
MGWAS：聚焦(jiao)植物不同個體遺傳(chuan)變(bian)異與微(wei)生(sheng)物群(qun)落(luo)的關聯，探究宿主遺傳(chuan)如何影響(xiang)微(wei)生(sheng)物群(qun)落(luo)變(bian)化。
MWAS：通常(chang)指基(ji)于微生物(wu)群落組成（如(ru)物(wu)種豐(feng)度、功能(neng)基(ji)因豐(feng)度）與宿主(zhu)表型(xing)的關聯，不深入分析(xi)宿主(zhu)的遺傳變異，探(tan)究微生物(wu)群落如(ru)何影響宿主(zhu)的表型(xing)變化。
MGWAS研究目的(de)
1.精準識別宿主(zhu)遺傳(chuan)變異：全面且精(jing)準地確定宿主基因組(zu)中與(yu)體內微(wei)生物群落(luo)的(de)組(zu)成結構(gou)以(yi)及功能發(fa)揮存在顯著相關性的(de)特定遺傳變異(yi)位點，為后續深入研究奠定堅實(shi)基礎。
2.深入理解微生物(wu) - 宿主互(hu)作機制：以宿(su)主遺(yi)傳變異為(wei)切入點(dian)，系統性地探(tan)索宿(su)主遺(yi)傳變異是(shi)如何在微生物群落的定植(zhi)過程以及功能執行過程中發(fa)揮(hui)關(guan)鍵調控作用，揭示二(er)者之(zhi)間(jian)復雜(za)而(er)微妙的相互(hu)作用關(guan)系，從而(er)更(geng)好地理(li)解(jie)宿(su)主與微生物群落協同(tong)演化的內在規律(lv)。
3.全面揭示微生物(wu)對表型影響的遺(yi)傳路徑：通過對微生物(wu)群落動態變(bian)化的(de)長期監(jian)測(ce)與分(fen)析，結(jie)合宿(su)主的(de)遺傳背景信息，深入剖析微生物(wu)群落的(de)變(bian)化是如何通過與宿(su)主遺傳因素(su)的(de)相互作用，進而(er)影響宿(su)主的(de)生理(li)等多方面表(biao)型特征。
MGWAS分(fen)析路線
經典案(an)例
期刊：Microbiome
影響因子：13.8
發表單(dan)位(wei)：蘭州大學畜牧農業(ye)科學與技術學院
分析(xi)內容：16s rRNA、全(quan)基(ji)因組重(zhong)測序、GWAS、MGWAS和MWAS
方(fang)法(fa)：
研(yan)究通(tong)過收(shou)集具有不(bu)同遺(yi)傳(chuan)(chuan)背(bei)景的(de)公羔羊樣本，對其基因(yin)組進行重(zhong)測序分(fen)析(xi)(xi)(xi)，檢(jian)測單核苷酸(suan)多態(tai)性（SNPs）等遺(yi)傳(chuan)(chuan)變異。同時，采用16S rRNA基因(yin)測序對瘤(liu)胃(wei)微(wei)(wei)生(sheng)物群(qun)落進行分(fen)析(xi)(xi)(xi)，并經過全基因(yin)組關聯分(fen)析(xi)(xi)(xi)（GWAS）、瘤(liu)胃(wei)微(wei)(wei)生(sheng)物群(qun)關聯研(yan)究（MGWAS）和體(ti)重(zhong)關聯瘤(liu)胃(wei)微(wei)(wei)生(sheng)物群(qun)關聯研(yan)究（MWAS）的(de)綜合分(fen)析(xi)(xi)(xi)，發(fa)(fa)現了與(yu)(yu)羊體(ti)重(zhong)顯著相關的(de)新(xin)位點和遺(yi)傳(chuan)(chuan)標記，表(biao)明了宿主遺(yi)傳(chuan)(chuan)和瘤(liu)胃(wei)微(wei)(wei)生(sheng)物之間的(de)復雜相互作用，以及它們對羊體(ti)重(zhong)的(de)共同影響，從而為理解宿主遺(yi)傳(chuan)(chuan)與(yu)(yu)微(wei)(wei)生(sheng)物群(qun)落相互作用對動物生(sheng)長(chang)發(fa)(fa)育的(de)影響提供了新(xin)的(de)視(shi)角和理論(lun)依據。
研究(jiu)思路設計(ji)：
參考文獻：
Wang W, Zhang Y, Zhang X, et al. Heritability and recursive influence of host genetics on the rumen microbiota drive body weight variance in male Hu sheep lambs. Microbiome, 11: 197
