山羊资源群体的构建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种山羊资源群体构建方法及其个体基因组变异信息数据库构建。
【背景技术】
[0002]山羊(Ca/Tra Airci/61)作为人类最早驯养的家畜之一，在全世界范围内被广泛饲养，尤其是在中国、印度等发展中国家，据估计2013年止，全世界山羊养殖数量超过10亿只。山羊能为人类提供肉、毛(绒)、皮、奶、肠衣等产品，并且是穆斯林人民的食物之一，故而养羊业的健康发展对提高人们水平和促进民族团结具有重要意义。山羊品种是保障养羊业健康发展的脊柱，但世界范围内山羊遗传改良进展缓慢。随着人类基因组计划的完成，动物基因组计划也发展到一个关键时期，越来越多的研究将人类基因组计划的技术、方法和思路应用到动物基因组领域。与人类基因组计划不一样的是，动物基因组重点在于绘制出控制畜禽性状的遗传图谱和物理图谱，从而精确定位影响畜禽性状的数量性状基因座(Quantitative trait loci, QTL)并挖掘出优势性状功能基因，然后结合DNA重组技术将这些信息用于改良畜禽品种。
[0003]我国是山羊养殖大国，其养殖历史悠久，品种(或遗传资源)资源丰富，据统计我国现存山羊品种70个(赵有琼，中国养羊学，2013)。近年来我国山羊饲养由个体散养向规模化饲养转型，随着山羊养殖规模化、集约化不断提高，品种单一、整体生产水平难以提高等产业发展困境凸显，严重阻碍了我国山羊产业的健康可持续发展，急需围绕山羊遗传资源的合理开发利用、良种高效繁育等开展前沿技术研究，深入理解复杂性状的分子机制和鉴定目标基因。
[0004]大足黑山羊因原产于重庆市大足区而得名，属于肉皮兼用型地方优良山羊品种。公、母羊初生重分别为2.2kg和2.lkg，6月龄重分别为22.3kg和19.0kg，周岁公、母羊分别为37.6kg和27.7kg，成年公、母羊体重分别为59.6kg和40.2kg。12月龄宰前活重公、母羊分别为35.10kg和24.04kg，公、母羊屠宰率分别为44.93%和44.72%，净肉率分别为34.24%和33.18%。该种群具有性成熟早、繁殖力高的基本特性。公羊在2?3月龄左右即表现出性行为，一般初配年龄为7?8月；母羊在3月龄出现初情，6月龄开始配种。初产母羊平均产羔率为218.0%，2?6胎经产母羊产羔率为272.2%。
[0005]内蒙古绒山羊主要产于内蒙古西部地区。其中心产区为温带极端大陆气候，冬季漫长而寒冷，夏季温暖而短促，干旱少雨，风大沙多，昼夜温差大。内蒙古绒山羊成年公羊平均体高、体长、胸围和体重分别为65.4cm、70.8cm、85.lcm、47.8kg，成年母羊分别为56.4cm、59.1cm、70.7cm、27.4kg，屠宰率40%?50%。内蒙古绒山羊剪毛量公羊平均为570g，母羊平均为257g ;抓绒量成年公羊平均为385g，成年母羊平均为305g。绒毛长度公羊平均为7.6cm，母羊平均为6.6cm ;绒毛细度公羊平均为14.6 y m，母羊平均为15.6 y m ;粗毛长度公羊平均为17.6cm，母羊平均为13.5cm。该品种繁殖率低，多产单羔，羔羊发育快，成活率高。产羔率100%?105%。
[0006]大足黑山羊和内蒙古绒山羊分别是以产肉和产绒为主的品种，是我国重要遗传资源。本发明以建立大足黑山羊和内蒙古绒山羊(阿拉善型)参考家系为案例，创建一种山羊资源群体构建方法，结合基因组研究技术、方法和思路挖掘SNPs、SV和CNVs，研究复杂性状遗传机理；联合使用DNA (SNPs、SV和CNVs等)、RNA (表达谱、microRNA)、蛋白质组学的信息，深入理解复杂性状的分子机制和鉴定目标基因；利用现行育种方案，结合基因组选择、快繁技术培育具有优势性能的新品种。从而为我国现代畜牧业发展提供强有力的科技支撑，实现健康养殖数量、质量和效益并重。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于:提供一种科学地山羊资源群体构建方法，提供案例大足黑山羊和内蒙古绒山羊(阿拉善型)参考家系的构建方案。
[0008]本发明已构建国家级遗传资源品种一一大足黑山羊和内蒙古绒山羊(阿拉善型)参考家系，其中信息包括:系谱信息数据库、表型性状数据库、组织样本库、DNA样本库、RNA样本库和遗传变异信息数据库。本发明提供的参考家系案例目前已采集50只山羊(其中母羊40只，公羊10只)基本体征信息和血液样本50份，并完成了体征信息数据库的录入和样品基因组DNA提取和保存。
[0009]该山羊资源群体具有一下特点:1、研究意义明显，大足黑山羊和内蒙古绒山羊(阿拉善型)均属国家级遗传资源，品种改良有助于提高国家经济水平和国际竞争实力；2、样本结构对比明显，大足黑山羊和内蒙古绒山羊(阿拉善型)在被毛颜色、生产方向、繁殖性能等多方面差异明显，正、反交可促使基因分离，有利用寻找目标性状QTL或功能基因；3、资料齐全、保存完整、可供持续研究，本发明涉及的资源群体系谱信息、体征信息、产绒性能、产肉性能、繁殖性能和皮用性能等相关性状记录完善，组织样本、RNA和DNA样本收录齐全，单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism, SNP)、结构变异(Structuralvariat1n, SV)和拷贝数变异(Copy number variat1n, CNV)等数据库建立结构完整；4、构建时机恰当，结合近两年快速发展的组学技术(尤其是DNA测序技术)、山羊参考基因组和山羊高密度芯片，可快速挖掘山羊经济性状功能基因。
[0010]本发明的技术方案:一种山羊资源群体库的构建方法。构建山羊遗传资源库的具体步骤如下:
一、拟定资源群体构建方案及数据记录表，包括具体实施方案、引种方案(包括引种注意事项和品种标准)、山羊品种资源调查个体登记表、样本采集耗材、体型指数测量工具，工作人员分组。
[0011]二、购买无血缘关系大足黑山羊和内蒙古绒山羊，按照图1的构建方案进行资源群体构建。
[0012]三、体型组研究人员对资源群体所涉及的个体进行耳号编制，以及基本体征信息的收集并记录。
[0013]四、绒研组研究人员待资源群体中的绒山羊脱绒季节进行抓绒，并记录相关数据记录。
[0014]五、繁殖组研究人员对资源群体中的公、母羊分别进行繁殖性状的测定和记录，并采集胎盘、脐带血样本若干，保存于装有RNA保护液的冻存管中。
[0015]六、肉研组研究人员待山羊屠宰时进行产肉性能信息收集，并采集心、肝、脾、肺、肾、肌肉、皮肤、大脑、小脑和垂体等部位样本若干，数据记录。
[0016]七、皮研组研究人员对资源群体中的山羊个体进行皮用性状采集并记录。
[0017]八、采血组研究人员对资源群体所有个体于6月龄时进行颈静脉采血(多次采集)，分别采用肝素钠抗凝、ACD抗凝和EDTA-Na2抗凝，对血样进行编号并登记相关内容。
[0018]九、实验处理组I负责提取肉研组采集的组织样本RNA和采血组采集的血液样本DNA。RNA置于装有RNA保护液的冻存管中，管身注明样本ID号和提取日期，并填写RNA样品信息表；DNA样采用TE Buffer溶解并保存于1.5ml冻存管中，管身分别标注样ID号和提取日期，并填与DNA样品彳目息表。
[0019]十、实验处理组II负责安排基因组测序和芯片基因分型，挖掘SNP、SV和CNV等遗传变异信息。
[0020]^^一、建立资源群体系谱信息数据库、表型性状数据库、组织样本库、RNA样本库、DNA样本库和遗传变异信息数据库:遗传资源所有原始书面资料编号装订后封存，信息资料存入电脑，用Access软件建立系统详实的信息数据库，同时刻录光盘保存，遗传变异变异数据库放置于自己搭建的FTP服务器上，并备份于硬盘保存。所有数据库由专职研究人员负责管理工作。
[0021]十二、汇编山羊资源群体信息数据库目录并编制各类样品领用规则。
[0022]步骤三中体型组采集的基本体征信息应包括以下信息:被毛颜色、肤色、体躯、角型、肉垂、皱纹、胡须、鼻部、胫部、耳型、蹄质、蹄型、四肢、乳房形状、乳头是否均匀、有无副乳头、角长(cm)、耳长(cm)、耳宽(cm)、体高(cm)、体重(kg)、胸围(cm)、管围(cm)、腰角宽(cm)、睾丸围(cm)、头长(cm)、头宽(cm)、体长(cm)、胸宽(cm)、胸深(cm)、十字部高(cm)，见图2。
[0023]步骤四中绒研组采集性状应包括:毛色、绒色、绒毛比、羊绒长度(ym)、羊绒细度(μπι)、羊绒密度(根/cm2)、绒层高度(cm)、羊绒强度(CN)，净绒率，见图3。
[0024]步骤五繁殖组采集的繁殖性能信息应包括:产羔类型、羔羊性别、胎次、初生重(g)、子叶< 1cm、子叶^