[發(fā)明專利]一種基于ADMIXTURE-MCP模型估計(jì)水產(chǎn)動(dòng)物基因組品種組成的新方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010189230.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111354417B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王揚(yáng)帆;任強(qiáng);倪萍;胡曉麗;黃曉婷;邢強(qiáng);焦文倩;張玲玲;王師;胡景杰;包振民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): G16B20/20
• 分類號(hào): G16B20/20;G16B35/20
• 代理公司: 青島博展利華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37287
• 代理人: 楊春雷

1.一種基于ADMIXTURE-MCP模型估計(jì)水產(chǎn)動(dòng)物基因組品種組成的新方法，所述方法包括步驟：

1)獲得某一水產(chǎn)動(dòng)物未知品種的基因組SNP標(biāo)記數(shù)據(jù)；

2)對(duì)步驟1)中所述的SNP數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，篩選出的SNP要有較高的信息含量，可以準(zhǔn)確鑒定和區(qū)分現(xiàn)有的水產(chǎn)動(dòng)物品種；

3)對(duì)步驟2)中所篩選的SNP使用均態(tài)分布的SNP，減少或刪除處于高度連鎖不平衡的SNP；

4)對(duì)參考水產(chǎn)動(dòng)物進(jìn)行篩選；

5)對(duì)于步驟4)中篩選的水產(chǎn)動(dòng)物應(yīng)為純種或者是每個(gè)品種中代表性的動(dòng)物個(gè)體，認(rèn)為這些動(dòng)物個(gè)體SNP的基因型具有獨(dú)立的多項(xiàng)分布，用以計(jì)算某一水產(chǎn)動(dòng)物的某品種屬于某些特定品種的可能性；

6)估計(jì)水產(chǎn)動(dòng)物基因組品種組成；

7)在對(duì)步驟6)計(jì)算品種組成時(shí)，用G_i代表個(gè)體基因型在SNP等位基因的數(shù)量，所述G_i為0、1或2，q_ij表示j種群中第i個(gè)SNP處等位基因的頻率，已知k參考值或已知等位基因頻率的祖先群體，讓x_i代表第j個(gè)種群的ADMIXTURE比例，并且是ADMIXTURE系數(shù)的向量，在給定等位基因頻率和ADMIXTURE比例的情況下，將定義為SNPi的權(quán)重等位基因頻率；

8)在步驟7)中所述群體遵循Hardy-Weinberg平衡法則(HWE)，觀察基因型Gi在i位點(diǎn)的概率為：

對(duì)于給定ADMIXTURE比例的向量，個(gè)體所觀察到的基因型g的對(duì)數(shù)似然可定義為：

其中g(shù)_i是位點(diǎn)i觀察到的基因型；

上述似然函數(shù)(1)也可寫成各位點(diǎn)基因型的函數(shù)：

其中C是常數(shù)；

對(duì)于k群體給定的等位基因頻率矩陣q_ij(1≤i≤nand1≤j≤k)，目標(biāo)為確定當(dāng)ADMIXTURE系數(shù)受最大約束(x_j≥1和∑_jx_j)時(shí)，向量的估計(jì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)步驟1)中使用LD的r20.30作為刪除SNP的尺度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)步驟7)中傳統(tǒng)模型ADMIXTURE對(duì)某一水產(chǎn)動(dòng)物不同品種的相似基因序列產(chǎn)生小分量的問題進(jìn)行了優(yōu)化，使用MCP稀疏優(yōu)化方法產(chǎn)生稀疏解來降低估計(jì)GBC噪音。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)步驟8)中通過最大化數(shù)據(jù)稀疏性對(duì)參數(shù)的非凸懲罰MCP的似然對(duì)數(shù)，得到模型(2)的稀疏解的估計(jì):

其中

λ(λ0)并且

MCP的參數(shù)為凹性參數(shù)。