BAYENV2 计算位点的 XTX 值

Bayenv 是一种基于环境相关性识别与局部适应相关位点的软件,主要用于检测那些在局部适应过程中可能发挥重要作用的遗传标记(如 SNP)。

和环境相关性的分析这里暂不介绍,仅介绍如何寻找在群体之间表现出极端差异的遗传位点。

但是,由于以下因素使得这种分析变得复杂:

样本量差异:不同群体样本量不均可能引入偏差。

中性进化信号:由于群体间的共有历史(如共同祖先)和基因流动,等位基因频率之间可能自然相关,而不是选择的结果。

BAYENV2 可以通过计算位点的 XTX 值,来鉴定在群体之间存在显著分化的位点。

XTX 统计量与 FST 统计量类似,但它通过对等位基因频率进行标准化,以控制群体结构和样本不均衡,从而提供更加精确的选择信号检测。

Bayenv 首先从基因组范围内的一组中性标记(如同义突变或随机选取的一组 SNP)中,估计群体间等位基因频率的协方差矩阵。该协方差矩阵反映了由于共享历史基因流动导致的等位基因频率之间的相关性,并构建了一个中性模型,作为后续分析的基准。

而后对每个 SNP,使用贝叶斯方法,将实际的等位基因频率差异与中性协方差矩阵进行比较。如果一个 SNP 的等位基因频率差异显著超出中性协方差模型的期望值,表明该 SNP 在群体间表现出极端差异。

最后生成 XTX 统计量:XTX是类似于 FST 的统计量,用于量化每个 SNP 的群体间差异。与 FST 不同的是,XTX 已经校正了群体间遗传结构的影响。SNP 的 XTX 值越高,表示它的差异程度越大,可能受到选择的作用。

分析流程:

首先将 vcf 文件进行格式转换,转换为 BAYENV2 可识别的格式,官方文件推荐使用 PGDSpider 进行格式转换。

PGDSpider 的使用见:PGDSpider 进行格式转换 - 简书 (jianshu.com)

而后计算

## 计算协方差矩阵示例

./bayenv2 -i SNPSFILE -p NUMPOPS -k 100000 -r 63479 > matrix.out

## 计算群体间分化指数 XTX 统计量

bayenv2   -i   SNPFILE   -m   MATRIXFILE   -e   ENVIRONFILE   -n   1   -p   NUMPOPS   -k   100000   -t   -X   -r  13258

必选参数:

-i  SNPFILE      输入文件,包含 SNP 数据。

-k   NUMRUNS    迭代次数。

-p   NUMPOPS    种群数量。

# test mode 下必需参数

-m   MATRIXFILE    矩阵文件,是 Bayenv2.0 的输出文件。

-e   ENVIRONFILE    环境文件,用于指定环境变量信息。

-n   NUMENVIRON    环境变量的数量。

可选参数:

-s   SAMPLEFILE    样本大小文件,每个种群的样本数。pool mode 下必需。

-r   SEED   随机种子,用于确保结果的可重复性。

-t    进入 test mode,计算单个 SNP 的 Z 值、Bayes 因子(BF)或相关系数(ρ)。

-x   启用 pool mode,用于处理来自种群池测序的输入数据。

-o   OUTFILE   自定义输出文件名称。仅在测试模式下可用。

-f   将标准化的等位基因频率写入文件。

-c    除了计算 Bayes 因子(BF),还计算相关系数(ρ)。

-X    计算矩阵XTXX^T XXTX。

-z    在 test mode 下为未分组数据计算 Z 值,仅支持单个环境变量。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,125评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,293评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,054评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,077评论 1 291
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,096评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,062评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,988评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,817评论 0 273
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,266评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,486评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,646评论 1 347
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,375评论 5 342
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,974评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,621评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,796评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,642评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,538评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容