GAPIT包学习

1、输入文件

1.1 总览

Parameter Default options Description
Y NULL(空值) User 表型
KI NULL(空值) User 亲缘关系矩阵
CV NULL(空值) User 协变量
G NULL(空值) User 基因型数据(Hapmap格式)
GD NULL(空值) User 基因型数据(数字格式)
GM NULL(空值) User Genotype Map for Numeric Format
file. Ext. G NULL(空值) User File Extension for Genotype in Hapmap Format
file.Ext.GD NULL(空值) User File Extension for Genotype Data in Numeric Format
file.Ext.GM NULL(空值) User File Extension for Genotype Map for Numeric Format
file.fragment NULL(空值) User The Fragment Size to Read Each Time within a File
file.G NULL(空值) User The Common Name of File for Genotype in Hapmap Format
file.GD NULL(空值) User The Common Name of File for Genotype Map for Numeric Format
file.GM NULL(空值) User The Common Name of File for Genotype Data in Numeric Format
file.path NULL(空值) User Path for Genotype Files
file.from 0 >0 The First Genotype Files Named Sequentially
file.to 0 >0 The Last Genotype Files Named Sequentially

1.2 表型数据

用户可以选择在GAPIT中对多个表型执行GWAS。这是通过在表型数据的文本文件中包括所有表型来实现的。第一列应该是物种的群体或品系,其余的列为观察到的表型值。丢失的数据应该用“NaN”或“NA”表示。该文件应该以“Tab”键分隔;第一行应该由列标签组成,列标签需指明表型名称。
在R中可以键入以下命令来导入表型数据:

myG <- read.table("mdp_genotype_test.hmp.txt", head = FALSE)

教程数据(mdp_traits.txt)中的前十个观测值显示如下:


mdp_traits.txt

1.3 基因型数据

基因型数据对于GWAS是必需的,但对于基因组预测是可选的。在后一种情况下,使用由用户提供的亲属关系矩阵执行基因组预测。GAPIT接受标准HapMap格式或数字格式的基因型数据。

1.3.1 Hapmap格式

HapMap是存储序列数据的常用格式,其中SNP信息存储在行中,分类单元信息存储在列中。这种格式允许将每个分类群的SNP信息(染色体和位置)和基因型存储在一个文件中。前11列显示了SNP的属性,其余列显示了在每个SNP处观察到的每个分类群的核苷酸。第一行包含标题标签,其余每行包含单个SNP的所有信息。
在R中可以键入以下命令来导入表型数据:

myG <- read.table("mdp_genotype_test.hmp.txt", head = FALSE)

来自教程数据(mdp_genotype.hmp.txt)的前七个SNP的前五个人如下所示。

mdp_genotype.hmp.txt

尽管前11列都是必需的,但GAPIT只使用了其中的3列:“rs”列,它是SNP名称(例如。“PZB00859.1”);“chrom”列,它是SNP的染色体;以及“pos”,它是SNP的碱基对(Bp)位置。在剩下的8列中用“NA”填充所需信息就足够了。为了与HapMap命名约定一致,缺失的基因型数据用“NN”(双位)或“N”(单位)表示。
对于HapMap格式的基因型数据,GAPIT接受双位或标准IUPAC代码(单位)的基因型,如下所示:

Genotype AA CC GG TT AG CT CG AT GT AC
Code A C G T R Y S W K M

默认情况下,执行HapMap数字化,以便等位基因效应估计的符号(在GAPIT输出中)相对于字母顺序第二的核苷酸。例如,如果SNP上的核苷酸是“A”和“T”,那么正的等位基因效应表明“T”是有利的。在GAPIT()函数中选择“Major.allele.zero=true”将导致等位基因效应估计的符号与次要等位基因有关。在这种情况下,积极的等位基因效应估计将表明次要等位基因是有利的。

1.3.2 数字格式

GAPIT还接受Emma使用的数字格式。列用于SNP,行用于分类群。此格式在Excel中有问题,因为典型分析中使用的SNP数量超过了Excel列限制。此外,这种形式不包含SNPs的染色体和位置(物理或遗传)。因此,必须向GAPIT提供两个单独的文件。一个文件包含数字基因型数据(称为“GD”文件),另一个文件包含每个SNP在基因组中的位置(称为“GM”文件)。注:“GD”和“GM”文件中的SNP需要顺序相同。
在“GD”文件中,纯合子用“0”和“2”表示,杂合子用“1”表示。介于“0”和“2”之间的任何数值都可以表示推定的SNP基因型。第一行是包含SNP名称的头文件,第一列是分类群名。
通过键入以下命令行将此文件读入R:

myGD <- read.table("mdp_numeric.txt", head = TRUE)

来自教程数据(mdp_numeric.txt)的前六个SNP的前五个个体如下所示。


mdp_numeric.txt.png

“GM”文件包含每个SNP的名称和位置。第一列是SNP id,第二列是染色体,第三列是碱基对位置。如本例所示,第一行是头文件。
通过键入以下命令行将此文件读入R:

myGM <- read.table("mdp_SNP_information.txt", head = TRUE)
mdp_SNP_information.txt.png

1.4 kinship

亲属关系矩阵文件(在GAPIT中称为“Ki”)被格式化为n×n+1矩阵,其中第一列是分类单元名称,其余列是正方形对称矩阵。与其他输入数据文件不同,亲属关系矩阵文件的第一行不包含标题。

通过键入以下命令行将此文件读入R:

myG <- read.table("mdp_genotype_test.hmp.txt", head = FALSE)
KSN.txt

1.5 协变量

包含协变量的文件(在GAPIT中称为“CV”)可以包括诸如群体结构(通常称为“Q矩阵”)之类的信息,这些信息作为固定效应适用于GWAS和GS模型。这些文件的格式类似于第2.1节中提供的表型文件。具体地说,第一列由分类群名组成,其余列包含协变量值。第一行由列标签组成。第一列可以标记为“分类群”,其余列应该是协变量名称。

通过键入以下命令行将此文件读入R:

myG <- read.table("mdp_genotype_test.hmp.txt", head = FALSE)
mdp_population_structure.txt

1.6 按文件名导入基因型

基因型数据可能太大,不符合内存要求。它还可以保存为多个文件,例如每个文件来自一条染色体。GAPIT能够通过它们的文件名导入基因型。文件名必须按顺序命名(例如,“mdp_基因型chr1.hmp.txt”,“mdp基因型_chr2.hmp.txt”,…)。。用于HapMap格式。通过“file.G”、“file.Ext.G”将通用文件名(例如,“mdp_genetic_chr”)、文件扩展名(例如,“hmp.txt”)传递给GAPIT。起始文件和结束文件由file.from和file.to参数指定。当文件不在工作目录中时,可以通过file.path参数将文件路径传递给GAPIT。
对于数字格式,基因型数据文件的通用名称和扩展名分别通过“file.GD”和“file.Ext.GD”参数传递给GAPIT。类似地,基因型映射文件的通用名称和扩展名分别通过“file.GM”和“file.Ext.GM”参数传递给GAPIT。

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