[發(fā)明專利]基于DNA標(biāo)記的犬類品系鑒定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711109335.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107871060B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉毓文;楊承;耿燦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳深知生物科技有限公司
• 主分類號(hào): G16B30/00
• 分類號(hào): G16B30/00;G16B40/00;G16B50/30;G06K9/62
• 代理公司: 深圳卓正專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44388
• 代理人: 萬(wàn)正平

1.一種通過(guò)寵物犬DNA SNP標(biāo)記準(zhǔn)確進(jìn)行品系鑒定的方法，所述方法包括步驟：

1)獲得未知品系寵物犬DNA SNP標(biāo)記數(shù)據(jù)，

2)對(duì)步驟1)中所述的SNP標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行層次聚類，所述層次聚類中加入了遷徙的參數(shù)；

3)對(duì)步驟1)中所述的SNP標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行種群混合物分析，所述種群混合物分析中，對(duì)混合品系的數(shù)量加以限制；

4)將基因組分成小塊區(qū)域，并對(duì)每一個(gè)區(qū)域用隨機(jī)森林算法進(jìn)行犬種歸類，用隱馬爾可夫鏈對(duì)小塊基因區(qū)域的品系歸類進(jìn)行平滑處理，用最大似然估計(jì)對(duì)家族譜系進(jìn)行估計(jì)，獲得犬只父母的品系混合成分，完成譜系推斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)寵物犬DNA SNP標(biāo)記準(zhǔn)確進(jìn)行品系鑒定的方法，其中步驟2)中對(duì)于遷徙造成的種群混合，令X和Y分別為父系和母系種群，Z為子系種群，Z在給定遺傳標(biāo)記位點(diǎn)的頻率為

t描述了種群進(jìn)化樹(shù)分支的長(zhǎng)度，w描述了因遷徙造成的種群混合，ε是指殘差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)寵物犬DNA SNP標(biāo)記準(zhǔn)確進(jìn)行品系鑒定的方法，其中步驟3)中所述混合品系的數(shù)量被限制在30種以內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)寵物犬DNA SNP標(biāo)記準(zhǔn)確進(jìn)行品系鑒定的方法，其中步驟3)中對(duì)遺傳標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣分解：

其中L矩陣的每個(gè)元素需要滿足0≤L_ij≤1,且每行之和為1，G是指基因組數(shù)據(jù)，F(xiàn)是指品系特征向量，N、P、K是指樣本量，位點(diǎn)數(shù)和品系組成數(shù)，E是指殘差矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)寵物犬DNA SNP標(biāo)記準(zhǔn)確進(jìn)行品系鑒定的方法，其中步驟4)中將基因組分為每段包含50個(gè)位點(diǎn)的片段，使用100個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)森林進(jìn)行分類。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)寵物犬DNA SNP標(biāo)記準(zhǔn)確進(jìn)行品系鑒定的方法，其中步驟4)中使用最大似然估計(jì)對(duì)如下似然率模型擬合推算：

其中分別是指數(shù)分布和多項(xiàng)分布的參數(shù)，P是指似然率，k是指第k個(gè)分類(馬爾科夫鏈的第k種狀態(tài))，x是指基因組上待研究的一個(gè)位點(diǎn)，L是指一條染色體上的總片段數(shù)，Θ泛指等式右邊所有除x外的參數(shù)的集合，φ是指標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布密度。

7.一種優(yōu)化犬類純種參照數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，所述方法包括

1)收集已知品系的純種寵物犬DNA SNP標(biāo)記；

2)對(duì)步驟1)中所述的SNP標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行層次聚類，判斷是不是大多數(shù)犬種都獨(dú)立聚類，從而判斷標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)里是不是有價(jià)值的信號(hào)遠(yuǎn)大于噪音；

3)隨機(jī)從所有數(shù)據(jù)移除一個(gè)犬只的信息，然后通過(guò)分層混合分析用剩下的數(shù)據(jù)對(duì)移除的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類，如果犬只的聚類情況和同犬種的其它犬只聚類狀況不同，則移除該犬，如果犬種的犬只聚類情況很隨機(jī)，則移除整個(gè)犬種，其中所述分層混合分析包括層次聚類分析與種群混合物分析；

4)對(duì)每個(gè)犬種在大類層面進(jìn)行單點(diǎn)移除分析，移除顯示不是純種的犬只；

其中步驟2)中對(duì)于遷徙造成的種群混合，令X和Y分別為父系和母系種群，Z為子系種群，Z在給定遺傳標(biāo)記位點(diǎn)的頻率為

t描述了種群進(jìn)化樹(shù)分支的長(zhǎng)度，w描述了因遷徙造成的種群混合，ε是指殘差。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中步驟3)中對(duì)遺傳標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣分解：

其中L矩陣的每個(gè)元素需要滿足0≤L_ij≤1,且每行之和為1，G是指基因組數(shù)據(jù)，F(xiàn)是指品系特征向量，N、P、K是指樣本量，位點(diǎn)數(shù)和品系組成數(shù)，E是指殘差矩陣。