一种地方鸡40K全基因组SNP液相芯片及其应用

本发明涉及一种地方鸡40k全基因组snp液相芯片及其应用，属于动物分子标记。

背景技术：

1、家鸡是全世界肉类消耗来源的第二大畜种。随着技术的发展我国的鸡蛋产量已达到世界总量的35％左右，鸡肉产量也位居世界第二，养鸡业已成为畜禽业中产业化、规模化、市场化程度最高的产业之一。我国地大物博幅员辽阔，拥有115个地方鸡遗传资源，但随着外来商业高产品种的进入，严重压缩了地方鸡的市场份额，同时地方鸡遗传资源多样性也显著降低。究其原因主要是缺少基因组水平的高效低成本的精准保护技术、高效育种选种技术以及评价技术体系。因此开发高效低成本的中国地方鸡液相芯片，是开发上述技术体系的核心和关键。此外，高效低成本的snp芯片也是开展高通量基因分型、性状解析与遗传进化历史研究不可或缺的工具。目前还没有一款针对中国地方鸡开发的全基因组高密度snp芯片，目前的鸡芯片主要针对商业蛋鸡和肉鸡设计的，其遗传变异信息对于中国地方鸡分型效率十分低。基于探针捕获的高效液相技术相比于固相芯片，具有灵活性强、成本低、效率高等特点。因此开发一款中国地方鸡全基因组高密度液相芯片可为中国地方鸡遗传资源保护、选种育种、资源鉴别和评价提供重要的技术支撑。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供一种地方鸡40k全基因组snp液相芯片，以解决现有技术中缺乏针对中国地方鸡高密度全基因组snp液相芯片的问题。

2、本发明的第二个目的是提供一种地方鸡40k全基因组snp液相芯片，以解决现有技术中中国地方鸡高密度全基因组snp液相芯片中snp分子标记位置不够准确，无法充分体现出中国地方鸡遗传多样性的问题。

3、本发明的第三个目的是提供地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡遗传资源保护、亲缘关系鉴定及品种鉴定中的应用，以解决现有技术中鸡全基因组snp液相芯片对地方鸡适用性较低的问题。

4、本发明的第四个目的是提供地方鸡40k全基因组snp液相芯片在鸡全基因组关联分析及鸡snp位点分型检测中的应用，以解决现有技术中鸡全基因组snp液相芯片对地方鸡适用性较低的问题。

5、本发明的第五个目的是提供地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡进化过程中基因丢失或变异情况的研究中的应用，以解决现有技术中鸡全基因组snp液相芯片对地方鸡适用性较低的问题。

6、为了实现上述目的，本发明中一种地方鸡40k全基因组snp液相芯片所采用的技术方案是：

7、一种地方鸡40k全基因组snp液相芯片，所述地方鸡40k全基因组snp液相芯片的检测靶点由snp分子标记组合1和snp分子标记组合2组成；所述组合1由鸡参考基因组grcg6a，gcf_000002315.6的40595个snp分子标记组成；所述组合2由鸡泛序列的5074个snp分子标记组成；所述snp分子标记在鸡参考基因组grcg6a，gcf_000002315.6或鸡泛序列上的位置如权利要求书中表1所示。

8、上述方案的有益效果在于：本发明通过全基因组重测序技术获得中国58个品种的955个个体的全基因组遗传信息，又通过参数的设置严格筛选出45669个snp分子标记，包括参考基因组(grcg6a,gcf_000002315.6)上的40595个snp分子标记和泛序列上的5074个snp分子标记。本发明首次针对鸡泛序列进行中国地方鸡的snp分子标记筛选研究，能更全面的体现地方鸡相较于国外品种的基因多样性。

9、为了实现上述目的，本发明中一种地方鸡40k全基因组snp液相芯片所采用的技术方案是：

10、一种地方鸡40k全基因组snp液相芯片，所述地方鸡40k全基因组snp液相芯片的检测靶点由snp分子标记组合1和snp分子标记组合2组成；所述snp分子标记组合1和snp分子标记组合2的筛选方法包括以下步骤：

11、步骤一：选取地方鸡样本进行全基因组重测序，获得原始数据，将原始数据与鸡泛基因组进行比对，过滤去除低质量snp后，得到基础中国地方鸡snp数据集；

12、步骤二：snp分子标记的筛选：

13、(1)snp分子标记组合1的筛选：

14、第一类snp分子标记：通过全基因组关联分析得到与经济性状强关联的snp分子标记，去重后得到gwas功能分子标记；

15、第二类snp分子标记：基于步骤一获得的基础中国地方鸡snp数据集，按照缺失率<0.2、观测杂合度<0.6、最小等位基因频率≥0.05、及均匀分布的原则，筛选snp分子标记；

16、(2)snp分子标记组合2的筛选：

17、基于泛基因组中66.4mb的特异序列对步骤一获得的基础中国地方鸡snp数据集进行变异检测，按照缺失率<0.2、观测杂合度<0.6、最小等位基因频率≥0.05、及均匀分布的原则，筛选snp分子标记。

18、上述方案的有益效果在于：本发明通过全基因组重测序技术获得中国58个品种的955个个体的全基因组遗传信息，又通过设置筛选过程中的参数，筛选出构成地方鸡40k全基因组snp液相芯片检测靶点的snp分子标记组合1和snp分子标记组合2。整体筛选方法严谨，获得的snp分子标记位置准确、特异程度高，可操作性强，为中国地方鸡全基因组液相芯片的制备奠定基础。

19、作为进一步地改进，步骤一中选取58个品种、覆盖全国22个省市的地方鸡样本。

20、具体地，58个地方鸡品种为略阳鸡、灵昆鸡、阳山鸡、广西乌鸡、米易鸡、狼山鸡、林甸鸡、萧山鸡、中山沙栏鸡、茶花鸡、石棉草科鸡、白耳黄鸡、卢氏鸡、江山乌骨鸡、怀乡鸡、武定鸡、藏鸡、济宁百日鸡、淅川乌骨鸡、五华鸡、惠阳胡须鸡、大围山微型鸡、四川山地乌骨鸡、琅琊鸡、正阳三黄鸡、浦东鸡、清远麻鸡、云龙矮脚鸡、竹乡鸡、汶上芦花鸡、河南斗鸡、江汉鸡、文昌鸡、腾冲雪鸡、元宝鸡、太行鸡、固始鸡、丝羽乌骨鸡、瑶鸡、瓢鸡、旧院黑鸡、静原鸡、寿光鸡、宁都三黄鸡、广西三黄鸡、金阳丝毛鸡、北京油鸡、和田黑鸡、鲁西斗鸡、黄郎鸡、龙胜凤鸡、峨眉黑鸡、长顺绿壳蛋鸡、淮北麻鸡、河田鸡、广西麻鸡、彭县黄鸡和郧阳白羽乌鸡。上述58个地方鸡品种涵盖中国22个省市，覆盖了中国所有地方鸡的外观特点，包括青胫类、丝羽类、乌鸡类、黄羽类等，同时综合考虑品种地理区域分布、经济类型、特殊性状等多方面因素，最终选取的地方鸡品种在极大程度上代表了我国地方鸡种质资源的遗传特性及多样性，基本适用于我国115个地方鸡品种。而且所有样本个体的数据均是采用全基因组重测序技术手段获得，双端测序150bp读长进行，测序深度均大于10×，是目前公共发表或已知的中国地方鸡群体规模最大，测序信息最全面的数据集。从数据集中进一步筛选出的snp分子标记组合，能最全面详实代表目前中国地方鸡的遗传特点和遗传多样性，建立了相较于国外肉鸡、蛋鸡完全不同的中国地方鸡遗传多样性的图谱，为更充分利用地方鸡遗传优势、保护我国地方鸡的遗传多样性奠定基础。

21、作为进一步地改进，步骤二第二类snp分子标记和snp分子标记组合2的筛选中，包括位点探针设计评估。

22、上述方案的有益效果在于：在筛选过程中进行位点评估有助于后续snp分子标记探针的设计，也能初步评价筛选出位点的合理程度。

23、作为进一步地改进，所述评估的参数为：-len 100-110；-gc 30-70；-hom 5；-d2；-size 120；-dis 10。

24、上述方案的有益效果在于：按照上述参数进行评估有利于后续snp分子标记探针的设计，进而提高液相芯片中snp分子标记的检出率。

25、作为进一步地改进，snp分子标记的筛选还包括从评估符合标准的位点中按照均匀分布的原则挑选缺失率低，杂合度低，最小等位基因频率高的位点作为snp分子标记。

26、上述方案的有益效果在于：按照设定参数对筛选出的位点评估后，进一步的筛选能获得基因组分布更均匀、多态性更高的snp分子标记，更能代表中国地方鸡的遗传变异多态性。

27、为了实现上述目的，本发明中地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡遗传资源保护、亲缘关系鉴定及品种鉴定中的应用所采用的技术方案是：

28、地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡遗传资源保护、亲缘关系鉴定及品种鉴定中的应用。

29、上述方案的有益效果在于：本发明的地方鸡40k全基因组snp液相芯片的检测靶点全面覆盖了具有代表性的地方鸡品种，使用该snp液相芯片对地方鸡种群进行snp基因型的检测能极大程度地反应种群中遗传信息的多样性，可应用于地方鸡遗传资源保护、亲缘关系鉴定及品种鉴定中。

30、为了实现上述目的，本发明中地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡遗传改良、选种育种及遗传多样性评价中的应用所采用的技术方案是：

31、地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡遗传改良、选种育种及遗传多样性评价中的应用。

32、上述方案的有益效果在于：本发明的地方鸡40k全基因组snp液相芯片具有覆盖全基因组的、多态性高的、特异性强的优势，使用该snp液相芯片对地方鸡种群进行snp基因型的检测获得种群snp分子标记基因型，可为后续育种选种提供基础的信息，有利于在保护遗传多样性的同时，对地方鸡遗传改良，获得性状优良的品种。

33、为了实现上述目的，本发明中地方鸡40k全基因组snp液相芯片在鸡全基因组关联分析及鸡snp位点分型检测中的应用所采用的技术方案是：

34、地方鸡40k全基因组snp液相芯片在鸡全基因组关联分析及鸡snp位点分型检测中的应用。

35、上述方案的有益效果在于：本发明的地方鸡40k全基因组snp液相芯片具有覆盖中国地方鸡58个品种，位点特异性强，通过实验证明其在地方鸡全基因组关联分析及snp位点分型检测中具有可靠性强的优势。

36、为了实现上述目的，本发明中地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡进化过程中基因丢失或变异情况的研究中的应用所采用的技术方案是：

37、地方鸡40k全基因组snp液相芯片在地方鸡进化过程中基因丢失或变异情况的研究中的应用。

38、上述方案的有益效果在于：本发明的地方鸡40k全基因组snp液相芯片加入了地方鸡泛序列上的5074个snp分子标记，相比较与现有的鸡参考基因组，补充了中国地方鸡独有的遗传信息，能够用于研究中国地方鸡进化过程中基因丢失或变异情况，对中国地方鸡遗传有重要意义。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

40、本发明通过全基因组重测序技术获得中国地方鸡58个品种955个个体的全基因组遗传信息，通过严格筛选获得的45669个snp分子标记，包括参考基因组(grcg6a,gcf_000002315.6)的40595个snp分子标记和鸡泛序列的5074个snp分子标记。本发明在液相芯片中首次加入中国地方鸡泛序列的snp分子标记，一方面有效补充了中国地方鸡的遗传多态性，另一方面为更有效区分中国地方鸡和国外引进品种提供基因资源和理想工具。