[發明專利]一種豬全基因組低密度SNP芯片及其制作方法和應用

有效

• 申請號: 201711190317.6
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107967409B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 丁向東;宋海亮;張勤;唐韶青;肖煒;云鵬
• 申請（專利權）人: 中國農業大學;北京市畜牧總站
• 主分類號: G16B20/20
• 分類號: G16B20/20;C40B40/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王學強

1.一種豬全基因組低密度SNP芯片，其為SEQ ID NO.1-8846序列中所示的DNA序列。

2.一種根據權利要求1所述的一種豬全基因組低密度SNP芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，不同品種群體Illumina 80K芯片檢測；

步驟S2，整理表型和系譜文件；

步驟S3，利用表型和系譜進行育種值估計，并計算校正表型；

步驟S4，對芯片數據進行質控，質控標準為:去除SNP檢出率95％、最小等位基因頻率0.01、極端不符合哈代-溫伯格平衡檢驗P值小于10^-6以及沒有染色體位置信息的SNP位點和檢出率90％的個體；

步驟S5，挑選具有芯片個體的校正表型和芯片數據進行全基因組關聯分析；利用混合線性模型，對生長、繁殖、飼料報酬、體尺性狀進行全基因組關聯分析,使用permutation方法分別設定基因組水平和染色體水平顯著的統計檢驗閾值，判定與各性狀關聯的顯著SNPs；首先使用PLINK軟件將所有表型打亂重排，形成一萬種表型的排列方式(10000次permutation)，與個體隨機對應；然后利用GCTA軟件對其進行一萬次的關聯分析；每次關聯分析都產生一個最小P值；將這一萬個關聯結果中的最小P值由小到大進行排列；前5％處的P值作為基因組顯著的經驗閾值；同樣的對于染色體顯著的經驗閾值，首先將每條染色體的最小P值都按照之前的進行操作，分別選取出每條染色體中前5％的最小P值作為染色體水平顯著的經驗閾值；

步驟S6，對80K芯片進行篩選；對80K芯片利用進行質控，質控標準與S4一致；根據SNP在各染色體上分布均勻及各染色兩端分布較密和多態性好的要求，對SNP位點進行篩選；根據質控后剩下的位點計算剩余位點在每條染色體上的分布數和物理位置，并保留每條染色體兩端50個位點，根據9K的標準計算出需從每條染色體上挑的位點數，并保證挑選的位點均勻分布；最終挑選出所需SNP位點；

步驟S7，將GWAS檢測顯著位點與挑選的位點合并；

步驟S8，將合并的SNP位點與QTLdb數據庫進行比對，挑選出位于豬生長、繁殖、飼料報酬、體尺、抗病性狀相關的QTL中的SNP位點；挑選合并位點中不存在的與豬生長、繁殖、飼料報酬、體尺、抗病相關的基因位點，生成功能SNP位點芯片，共8846個SNP位點；

步驟S9，對功能SNP位點芯片進行相鄰SNP位點間的間隔、連鎖不平衡和最小等位基因頻率計算，剔除異常位點后，生成最終豬全基因組低密度SNP芯片。

3.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述育種值估計方法為對于繁殖性狀如總產仔數、產活仔數，使用動物重復力模型進行傳統育種值估計，其模型如下：

y＝μ+Xb+Za+Wp+e

y為表型觀測值，μ為均值，b為固定效應，包括場年季效應，a為個體隨機遺傳效應，p為母豬永久環境效應，e為隨機剩余效應，X、Z、W為相應的結構矩陣；校正表型計算公式為：y_c＝a+∑e_i/n_p，ei為個體殘差，n_p為母豬胎次；

對于生長性狀包括達百公斤體重日齡和百公斤體重活體背膘厚，使用兩性狀動物模型，其模型如下：

y＝μ+Xb+Z₁a+Z₂l+e

y為表型觀測值；μ為均值；b為固定效應，包括場年季性別效應；a為個體隨機遺傳效應；l為窩隨機效應；e為隨機剩余效應；X、Z₁、Z₂相應的結構矩陣；校正表型計算公式為：y_c＝a+e。

4.根據權利要求3所述的一種制作方法，其特征在于：所述全基因組關聯分析中我們使用了混合線性模型的公式為：

yc＝1μ+bx+Zg+e，

其中yc是校正表型向量，μ是群體均值，1是群體均值的相關向量，b是基因平均替代效應；x是SNP基因型矩陣，編為0，1，2；g是符合正態分布(0，Gσa²)的隨機多基因效應；其中σa²是多基因效應方差，G是基因組親緣關系矩陣；Z是隨機多基因效應的關系矩陣，e是符合正態分布的隨機殘差。