PLINK2关联分析详解

更新：2026-10-13；状态：可用；验证范围：公开小鼠数据的连续性状回归实测；二分类模板与扩展参数未执行。

PLINK 2的关联接口按性状拟合回归；正确读取性状、协变量、计数等位基因与错误码比记住一条命令更重要。

它在GWAS流程中承担什么

PLINK 2可用于样本与位点处理、频率摘要、PCA及关联。常规--glm对连续性状拟合线性回归，对二分类使用逻辑或Firth回归；它不是GRM混合模型。近亲样本的处理不能只靠增加PC，见GWAS软件选择与比较。

基础安装与版本见PLINK2使用与版本管理。本页连续性状命令在PLINK v2.0.0-a.7.12LM中实测；二分类模板仅按官方接口核对。

输入准备

BED/BIM/FAM使用--bfile，PGEN/PVAR/PSAM使用--pfile。外部表型文件按FID/IID匹配，并用--pheno-name选择列；协变量用--covar及--covar-name明确指定。不要把缺失编码、分类变量或不同表型列留给软件猜测。

普通回归的样本应满足模型的独立性及其他假设。若剔除近亲，保留名单与理由；若保留家系个体，选择能够表示相关性的模型。PC调整和GRM处理的区别见关联模型中的协变量与残差。

已运行的数量性状命令

先完成公开小鼠数据贯通多软件GWAS的准备步骤，再在其输出目录examples/output/gwas-real/执行：

mkdir -p results
plink2 --bfile prepared/qc --chr-set 19 no-xy no-mt \
  --covar prepared/pca.eigenvec --covar-name PC1-PC3 \
  --glm hide-covar --threads 2 --out results/plink_pc3

本例FAM第六列是已经处理的连续CD8表型。--chr-set 19匹配本例小鼠常染色体设置，不能复制到鸡或其他物种。三个PC属于本案例比较设计，不是所有研究的固定数量。

用于对照的无PC普通回归写作--glm allow-no-covars hide-covar；此处是展示家系结构影响的诊断对照，不作为该家系数据的最终推荐分析。

二分类接口模板

以下需另准备独立设计与输入，尚未运行；默认常见1/2编码及缺失规则应按当前手册确认，0/1输入需核对--1等选项：

plink2 --pfile cohort --pheno phenotype.tsv --pheno-name case_status \
  --covar covariates.tsv --covar-name age,PC1-PC3 \
  --glm firth-fallback hide-covar --out results/binary

firth-fallback在常规逻辑回归失败时回退，不等于对所有位点强制Firth。极低MAC与明显不平衡仍需诊断；Firth不处理家系GRM，见二分类性状OR与病例对照不平衡。

输出逐列怎样读

字段	应核对的信息
ID、CHROM、POS	是否与输入位点及参考版本一致
REF、ALT、PROVISIONAL_REF?	BED来源的参考可能只是暂定，不能直接当作经FASTA核验
A1、OMITTED、A1_FREQ	β计数哪种等位基因；频率属于什么样本集合
TEST	普通加性位点通常查看ADD；协变量行与其他检验分开
OBS_CT、BETA、SE、P	有效样本量、效应单位与不确定性
ERRCODE	.以外的错误或失败需调查，不能当作正常不显著

本例rs3683945计数A，β≈−0.0718791、P≈0.0446981；GEMMA相同LM给出接近值。主信号不能只挑这一行，完整比较见GWAS软件结果比较与一致性检查。

参数与常见误用

hide-covar隐藏协变量结果行，不删除模型中的协变量。omit-ref可改变计数方向；log10会改变P列表示，后处理必须同步。剂量存在时，当前--glm会使用剂量，若要比较硬调用需明确转换，不能只换文件扩展名。

报错先查样本匹配、常数协变量、重复PC、共线及低MAC；不要直接提高容限后忽略模型问题。参数选择见GWAS参数选择与敏感性分析，字段统一见GWAS结果字段与等位基因统一。

深入：PLINK关联模型与错误码、文件格式、输入与表型。