[發明專利]一種高效的基于Y染色體特異序列鑒定山羊性別的方法

在審

• 申請號: 202011386358.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN114574564A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 杜小勇;姜耀薪;楊慧;肖昌翼;李京津;詹慧雯;謝唐輝;王文軒;許甜
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12Q1/6869
• 分類號: C12Q1/6869;C12Q1/6879;G16B30/10;G16B20/20
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 江麗麗

本發明公開了一種高效的基于Y染色體特異序列鑒定山羊性別的方法，通過已知性別個體的測序數據篩選Y染色體特異序列，并利用篩選到的序列與未知樣品的重測序數據進行比對，直接通過比對率鑒定山羊的性別，以實現準確、高效、低成本的性別鑒定。

技術領域

本發明屬于動物性別鑒定技術領域，具體涉及一種基于Y染色體特異序列鑒定山羊性別的方法。

背景技術

山羊，是人類最早馴化的一種家畜，由于其具有繁殖率高、適應性強、易管理等特點，因而廣泛飼養于我國的農牧地區。由于雌性和雄性山羊的適宜配種時期和飼養方式均存在一定的差異，不同性別的山羊通常獨立飼養，以期獲取品質較高的山羊。因此，性別區分在山羊的飼養過程中是不可或缺的。

在遺傳學興起之前，鑒定動物性別僅能通過雌雄外形來判定。在哺乳動物中，性別決定包括性染色體造成的初級性別決定和激素作用下的次級性別決定。哺乳動物的雌性性染色體組成為XX，雄性為XY，其中Y染色體只能通過雄性傳遞到子代的雄性個體中去。在早些時期，性別鑒定主要利用胚胎細胞染色體核型分析法，通過細胞在分裂中期的染色體形態判斷是否存在Y染色體，從而確定胚胎性別。此方法準確性高，但實驗操作難度大，耗時長，難以應用于生產實際中。另一種生物化學的方法是在胚胎的特定時期檢測由X染色體調控的特異性酶活性，對著床前的胚胎進行性別鑒定。但這種方法有較多的限制：實驗試劑可能存在毒性而降低胚胎存活力；不同物種早期胚胎特異性酶活性增強的準確時間尚不確定，且不同樣品之間存在個體差異，容易產生誤判；同時，此方法只能進行胚胎的性別鑒定，無法對出生后的個體進行鑒定。在生產中也使用免疫學方法來鑒定胚胎性別，利用H-Y抗原血清來檢測胚胎中雄性特異性H-Y抗體的存在。這類方法相較之前的方法更為簡便可行，但仍存在很多的問題：存在損害胚胎的風險；胚胎的生長時期存在個體差異，容易造成估計的不準確等。

隨著分子生物學的發展，DNA水平的性別鑒定被廣泛應用于生產實際中。目前應用的主要手段為聚合酶鏈式反應，即PCR技術。PCR技術主要是通過擴增Y染色體上的SRY基因并利用凝膠電泳檢測SRY基因是否存在來鑒定性別。此外，在某些物種中，如在人類的Y染色體上還找到了特異性的微衛星標記，用于輔助性驗證。近年來二代測序的快速發展，推動了人們對遺傳信息的探索并完成了大量動物的基因組測序工作，這極大的促進了全基因組重測序工作的進行。高通量測序技術還可以獲取到包含與性別決定相關的序列信息，為性別鑒定提供了可能。因此，需要一種新的思路，利用重測序數據對大規模群體進行準確有效的性別鑒定。目前山羊的Y染色體尚未被完整測序，根據人類和其他動物的Y染色體測序結果估計(Benjamin M Skinne et al,2016)，Y染色體除了5％的擬常染色體區域，其余95％為非重組區域，即NRY(non-recombining region of the Y chromosome)，不發生配對交換現象。NRY區包括異染色質序列和常染色質序列，其中常染色質序列包括X移位區(X-transposed)、X退化區(X-degenerate)和擴增區(Ampliconic)。山羊NRY區域存在大量的雄性特異序列，這些序列長短不一，與雌性山羊基因組僅僅具有極低或者完全沒有同源性；因此，理論上通過雌雄序列比較可以篩選精準的Y染色體雄性特異序列集合，再通過生物學手段鑒定全基因組測序的山羊個體的性別。

發明內容

本發明的目的在于有效準確的鑒定已知重測序數據的山羊個體的性別，通過已知性別的個體數據篩選Y染色體特異序列，并利用篩選到的序列與未知樣品的重測序數據進行比對，直接通過比對率差異區分公母，以鑒定個體的性別。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

用于鑒別山羊性別的Y染色體特異序列，所述特異序列的核苷酸序列如SEQ IDNO.1～24所示。

上述Y染色體特異序列在山羊性別鑒定中的應用，包括以下步驟：將未知性別的山羊的全基因組重測序數據與上述Y染色體特異序列進行比對，根據比對率鑒定性別。