植物数量遗传软件总结Mapmaker，JoinMap，WinQTLCart，PowerMarker，TASSEL，Structure刘兵1.分别利用Mapmaker和JoinMap软件对数据marker and trait data.xls（F2群体，300个个体，29个分子标记，1个数量性状，标记编码中0、1和2分别表示aa、Aa和AA基因型）进行分析，构建分子标记连锁图。
（要求：列出主要的步骤和结果，并对结果进行说明；提交转换后的电子版数据文件，即Mapmaker的raw格式数据文件和JoinMap的loc格式数据文件）（30分）解答：Mapmaker的主要操作步骤：（1）、之前准备一个 .PRE格式文件，见附件。
（2）、准备文件f.RAW，导入数据文件，pd f 。
（3）、s all（4）、assign（5）、list chrom（6）、看是否还有标记没有定位到染色体上的，假如有，用指令s unassigned和list status，假如没有，用 links指令。
（7）、s chrom1（8）、three point（9）、order（10）、s order1（11）、map（12）、error detection on（13）、map（14）、error detection off（15）、framework chrom1（16）、place（17）、draw chromosome（18）、s chrom2（19）、重复步骤（8）到步骤（17）。
（20）、s chrom3（21）、重复步骤（8）到步骤（17）。
（22）、quitMapmaker所得结果：===============================================================================chrom1 framework:Markers Distance10 M10 18.2 cM25 M25 4.6 cM29 M29 5.7 cM21 M21 1.5 cM1 M01 13.0 cM28 M28 6.8 cM13 M13 10.2 cM5 M05 ----------67.5 cM 9 markers log-likelihood= -621.10结果分析：可以看出标记M10、M25、M29、M21、M01、M28、M13、M12、M05位于同一个连锁群上，并以此顺序排列在染色体上，标记之间的距离如上所示，总长度为67.5cM，似然值为-621.10。
===============================================================================chrom2 framework:Markers Distance15 M15 11.9 cM22 M22 5.1 cM11 M11 6.6 cM2 M02 15.0 cM14 M14 8.6 cM4 M04 9.8 cM7 M07 14.9 cM26 M26 16.2 cM9 M09 ----------88.1 cM 9 markers log-likelihood= -730.79结果分析：可以看出标记M15、M22、M11、M02、M14、M04、M07、M26、M09位于同一个连锁群上，并以此顺序排列在染色体上，标记之间的距离如上所示，总长度为88.1cM，似然值为-730.79。
===============================================================================chrom3 framework:Markers Distance20 M20 6.4 cM18 M18 11.5 cM16 M16 10.3 cM23 M23 15.5 cM3 M03 10.1 cM6 M06 10.5 cM19 M19 5.3 cM27 M27 12.8 cM24 M24 6.7 cM17 M17 18.0 cM8 M08 ----------107.3 cM 11 markers log-likelihood= -870.23===============================================================================结果分析：可以看出标记M20、M18、M16、M23、M03、M06、M19、M27、M24、M17、M08位于同一个连锁群上，并以此顺序排列在染色体上，标记之间的距离如上所示，总长度为107.3cM，似然值为-870.23。
JoinMap的主要操作步骤：（1）、New project（2）、Dataset | Create new dataset，检查数据是否正确的步骤，Highlight errors，假如检查无误，创建一个f.loc数据文件，Create population node，见附件。
（注意：在这里可以对Calculate options 进行设置）选择Calculate options，参数设置为：Parameter to use:independence LOD,Mapping algorithm:Regression mapping和ML mapping,在Regression mapping选卡中，选择Mapping function:Kosambi,s。
（3）、根据数据的格式，可以选择Edit|transpose进行转置。
（5）、选择Locus Genot.Freq选卡，点击Calculate。
（6）、选择Individual Genot.Freq选卡，点击Calculate。
（7）、选择Similarity of Loci选卡，点击Calculate。
（8）、选择Similarity of Individual选卡，点击Calculate。
（9）、根据（7）、（8）两步骤找出的相似的去掉其中之一，在（5）、（6）两步骤去掉，再重复（7）、（8）两步骤。
（10）、选择Groupings(text)选卡，点击Calculate。
（11）、选择Groupings(tree)选卡，点击Calculate。
（12）、选择Groupings(tree)选卡，Population|Create Groups Using the Groupings Tree。
（13）、Group|Calculate Map（14）、选择各个连锁群的map，Join|Combine MapsJoinMap所得结果：①、Regression mapping结果分析：29个分子标记分为3个连锁群，分群结果和标记在连锁群上的相对位置与mapmaker分析结果一致，只是joinmap 去掉了一些相似的标记在进行分群的，而且对标记之间的距离而言，两种分析软件所得的结果不一致，总体说来，joinmap 分析的标记之间的距离要比mapmaker要小一点。
②、ML mapping结果分析：29个分子标记分为3个连锁群，分群结果和标记在连锁群上的相对位置与mapmaker分析结果一致，只是joinmap 去掉了一些相似的标记在进行分群的，而且对标记之间的距离而言，两种分析软件所得的结果不一致，总体说来，使用joinmap中的极大似然分析的标记之间的距离要比mapmaker要大一点。
2. 应用WinQTLCart 软件的IM和CIM方法和问题1中构建的分子标记连锁图对数据marker and trait data.xls（F2群体，300个个体，29个分子标记，1个数量性状），进行QTL分析。
（要求：列出主要的步骤；写出QTL作图结果；对结果进行说明；同时提交转换后的电子版数据文件，即mcd格式数据文件）（20分）解答：WinQTLCart操作的主要步骤：（1）、导入数据文件，点击Import。
（2）、Source Data Import|MapMaker/QTL format(*.map or *mps),点击下一步。
（3）、选择mapmaker分析时自动生成的f.MAP，数据文件f.RAW。
选择输出路径。
（4）、点击CIM，设置Permutation Times 10000，其他的设置不变，点击START。
（5）、运行完之后，点击DrawChr。
（6）、性状定位，选择CIM|By Manual Input。
其他设置不变。
点击START。
（7）、使用IM方法的操作步骤与CIM方法的操作步骤是一致的。
结果分析：可以看出标记M10、M25、M29、M21、M01、M28、M13、M12、M05位于同一个连锁群上，标记M15、M22、M11、M02、M14、M04、M07、M26、M09位于同一个连锁群上，标记M20、M18、M16、M23、M03、M06、M19、M27、M24、M17、M08位于同一个连锁群上，并以此顺序排列在染色体上，标记之间的距离如上图所示。
QTL作图结果：结果分析：图中LOD值大于2.0就是QTL位点，具体区段为chrom1:21.2cM — 44.0cM，chrom2:7.9cM — 13.1cM、25.6cM — 42.8cM，chrom3:31.0cM — 72.0cM。
结果分析：从上面两个连锁图可以看出，使用IM方法与使用CIM方法所得分子连锁图谱的结果是一致的。
QTL作图结果：结果分析：图中LOD值大于2.0就是QTL位点，具体区段为chrom1:14.3cM — 35.0cM，chrom2:32.9cM — 50.9cM、52.8cM — 71.0cM，chrom3:1.0cM — 72.7cM。
3.应用PowerMarker V3.25软件对..\Sample\MaizeInbreds\MaizeInbreds.Table.txt进行Summary、Structure和Phylogeny分析。
要求（1）说明分析的步骤；（2）列出分析的主要结果；（3）解释所得结果。
（15分）解答：分析的步骤：（1）、创建一个工程Creating a projectFile | Close All ProjectsFile | Add New Project（2）、导入数据Importing a datasetFile | Import | Datasetstep1选择..\Sample\MaizeInbreds\MaizeInbreds.Table.txt，设置参数，column delimenters 选择space comma tab 点击next。
Step2 同时选中line和group 点击Categoric，使其改为Categoric类型其他保持marker typeLevel1 选line level2 选group 点击next。