[發明專利]一種奶山羊產羔性狀相關基因單核苷酸多態性的檢測方法

在審

• 申請號: 201710130614.5
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN107217091A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 沈偉;張瑞乾;賴方秾;李蘭;閔令江;趙勇
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12N15/11
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域：

本發明主要應用于分子遺傳輔助育種領域，涉及高通量測序、基因組學和生物信息學技術等領域，具體涉及奶山羊產羔性狀相關的SNPs分子標記及應用。

背景技術：

奶山羊在我國畜牧生產中占有重要地位，它能提供毛皮、肉類和奶制品等，對其良種選育和擴繁是畜牧行業發張的重要問題之一。我國奶山羊產業近年來處于一個高速發展的過程中，然而，目前對集高繁殖力與高產奶量的優良奶山羊品種的遺傳背景研究仍然處于起步階段，因此，深入了解高產仔數群體背后復雜的數量性狀所包含的獨特遺傳信息，將成為遺傳標記輔助選育工作的基礎。

奶山羊的產羔性狀是母畜繁殖性能的一個重要指標，在飼養、管理水平一致的條件下，產羔數多的母羊能夠產生更大的經濟效益。產羔性狀作為一個由多個基因控制的復雜數量性狀，具有較低的遺傳力，并且易受到母體所處的環境因素和個體因素影響。常規的雜交育種方法不能滿足繁殖力這種多基因控制，且繁殖周期長的復雜性狀個體選育需求。而常規的遺傳標記輔助育種只能對已知的少量分子標記進行選育工作。目前利用QTL定位方法已經確定了很多與產羔性狀相關的候選基因。但是QTL定位方法限制較大，不能鑒別新的與產羔性狀相關的基因。隨著高通量測序技術的發展以及世界上首個山羊全基因組圖譜的成功繪制，基于高通量測序技術的全基因組關聯分析(Genome-wide Association Study，GWAS)已成為識別與重要經濟性質有關的候選基因或特定地基因組區域的新策略。這對于了解與產羔數性狀的關聯基因及特有的單核苷酸多態性(Single nucleotial polymorphisms,SNPs)等遺傳背景具有強大的技術優勢。

單核苷酸多態性是遺傳多態性是遺傳變異種含量最多最普遍的類型。它指基因組DNA序列中由于單個核苷酸(A/T/C/G)的變化而引起的多態性，主要可以分為堿基的轉換與顛換和堿基的插入與缺失兩種類型。單核苷酸多態性具有數量多分布范圍廣的特點，比如在人的基因組中大概每1000個堿基就會出現一個SNP。經過自然或者人工選擇可區分的具有數量差異性狀亞群，若其中包含與該性狀相關聯的SNPs，則可以通過選擇性消除分析的統計方法進行遺傳統計，由于與目的性狀相關聯的SNP常常是成簇出現，如不考慮在此位點附近染色體交叉互換或者個體新發突變，則該群SNPs可能在目標群體的某一鄰近區域出現集中富集，進而造成此區域雜合度降低的現象。基于此，我們采用對高產山羊極端群體進行全基因組重測序，進而使用選擇性消除分析的方法尋找可能與高產性狀相關聯的SNPs，以及這些SNPs附近所包含的候選基因，將篩選出的SNPs應用到遺傳分子育種領域，進而幫助實現產羔數性狀高的個體進行快速的分子標記輔助選育工作。

發明內容：

本發明解決的問題是提供一種篩選奶山羊基因組內與產羔數性狀相關單核苷酸多態性標記的方法，對高產、低產群體，利用全基因組重測序技術，將測序產生原始數據過濾后比對到云南黑山羊的參考基因組上，隨后將各組的SNPs文件進行注釋，結合基因組注釋信息，使用python撰寫的本地腳本篩選出組間特異的轉錄起始位點附近1KB區域的SNPs，從而加快奶山羊良種繁育的進程。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

1.尋找產羔數不同的奶山羊分別標記低產群體和高產群體，從每只山羊的肌肉組織中提取DNA進行混池。通過基因組重測序獲得樣本基因組reads信息；

2.使用一些序列比對軟件與黑山羊參考基因組進行比對，獲得序列的位置信息，然后注釋SNPs信息。通過一些軟件參數的設置篩選出高質量的SNPs數據信息；

3.基于高質量SNPs數據，通過編程的方法計算獲得遺傳分化系數和雜合性系數的數據，利用選擇性消除分析的方法篩選出組間差異SNPs。

為了實現上述發明目的，本發明方法按照如下步驟操作：

尋找家系群體，最好尋找多代，能夠穩定遺傳的且差異顯著的高產群體與低產群體，如若尋找不到這樣的家系群體，也可采用高產和低產的極端群體，具體群體選擇根據實驗目的而定，需要注意盡可能的避免環境因素帶來的干擾。