随着生命科学与分子育种走向精准化解析复杂性状的遗传机制成为关键。传统GWAS 存在定位区间宽泛、难以确定功能基因等局限。TWAS 以 RNA-seq 为基础将基因表达与性状直接关联实现从区域到基因的精准定位联合 eQTL 与多组学策略可系统解析性状调控通路在动植物育种研究中展现出巨大优势并广泛应用于顶刊研究。本文汇总3 篇 TWAS 经典案例展示标准化研究范式与实用方案助力科研工作者实现表型研究弯道超车案例一鸡多组织中基因表达的遗传调控发表时间2025 年期刊Nature GeneticsIF29检测技术bulk RNA-seq7015 样本、单细胞 RNA-seq127598 细胞、全基因组测序2869 样本实验设计ChickenGTEx 计划 多组织 molQTL TWAS 跨物种比较链接https://doi.org/10.1038/s41588-025-02155-9主要研究结果鸡是理解基础生物学与脊椎动物进化的重要模型同时也是全球范围内高营养密度瘦肉蛋白的主要来源。研究整合多组学构建了鸡 28种组织的调控变异图谱揭示数百万种调控效应涉及初级表达层面如蛋白编码基因和转录后修饰层面如选择性可变剪切。研究进一步阐明了这些调控变异的独特分子机制、环境依赖性特征及其在解析39 种鸡复杂性状全基因组关联中的重要作用molQTLeQTL/sQTL/exQTL92.9% 蛋白编码基因受 eQTL 调控GWAS TWAS 联合分析579 个 GWAS 位点中多组织 TWAS 解释了75.1%大幅提升复杂性状解析力92.3% 位点并非最近基因大幅提升定位准确性。最后跨物种比较鸡与哺乳动物调控模式具保守性可实现跨物种基因定位加速畜禽功能基因挖掘。图molQTL与GWAS整合分析案例二大豆籽粒重相关lncRNA的TWAS研究发表时间2025 年期刊Advanced ScienceIF14.1检测技术lncRNA-seq、全基因组重测序、qRT-PCR实验设计自然群体 TWAS lncRNA 筛选 eQTL 定位 转基因功能验证实验样本238 份大豆自然群体种子 14 DAF、21 DAF 两个发育时期链接https://doi.org/10.1002/advs.202416794主要结果本研究先鉴定得到 17020 个 lncRNA明确其在籽粒两个发育时期的表达数量及时期特异、低表达、高变异的表达特点通过 TWAS 关联百粒重性状筛选到多个显著关联 lncRNA其靶基因参与种子发育相关通路弥补了 GWAS 难以精准定位功能基因的不足再结合 eQTL 分析阐明两类 eQTL 协同调控 lncRNA 表达完整解析 “SNP-lncRNA - 百粒重” 调控通路为作物高产分子育种提供新靶点与思路。图 基于14天和21天后受精种子中长链非编码RNA表达的种子重量的TWAS分析案例三通过TWAS-mGWAS整合空间转录组学揭示辣椒中辛辣性、类胡萝卜素和风味的遗传结构发表时间2025 年期刊Horticulture ResearchIF8.5检测技术RNA-seq、GBS 测序、Stereo-seq、广靶代谢组实验设计mGWAS TWAS 真核有参转录组 空间转录组 基因编辑验证实验样本244份辣椒自然群体77份果实 RNA-seq2份差异材料空间转录组链接https://doi.org/10.1093/hr/uhaf243主要研究结果辣椒habanero pepper因其丰富的次级代谢物组成包括辣椒素类、类胡萝卜素和挥发性有机化合物VOCs而在果实辛辣度、颜色和风味上表现出显著差异。为解析这些性状的遗传与调控基础研究以244 份哈瓦那辣椒Capsicum chinense材料为对象整合GWAS全基因组关联分析、TWAS转录组全关联分析、转录组测序及Stereo-seq技术鉴定出与辣椒素类507 个 SNP、类胡萝卜素304 个 SNP和挥发性风味物质1176 个 SNP相关的关键遗传位点与基因发现AP2转录因子和PPR五肽重复蛋白是核心调控因子通过CRISPR/Cas9 基因编辑在番茄中验证显示AP2 突变体显著积累 β- 胡萝卜素和番茄红素PPR 突变体改变叶黄素酯和类胡萝卜素裂解物水平最终揭示了辣椒果实品质性状的遗传调控网络为辣椒精准育种和代谢工程提供了重要基础。图C. chinense果实三种代表性代谢物的TWAS曼哈顿图凌恩生物专注高通量测序与多组学分析十年深耕RNA-seq、全转录组、单细胞转录组、空间转录组全线技术打造从测序建库到联合分析的完整服务体系。我们已助力客户在大豆产量、辣椒品质、家禽遗传育种、林木抗逆、水稻农艺性状等方向发表多篇高分文章。另有专业团队定制个性化分析流程搭配自主研发工具与免费生信云平台全程护航科研。无论是机制探究、靶点挖掘还是biomarker筛选找凌恩做组学都能加速您的成果转化让科研更高效