菠萝液相芯片及其应用制造技术

本发明专利技术涉及液相芯片技术，尤其涉及菠萝液相芯片及其应用。本发明专利技术开发了一套包含40349个SNP位点的液相芯片，对10个菠萝品种进行检测，位点捕获效率均在98％以上，利用探针进行位点捕获最终获得10个菠萝的SNP位点的基因型，计算出不同菠萝品种间的遗传相似度，从而判断出不同菠萝品种间的遗传相似性。本发明专利技术采用40K的SNP液相芯片对10个品种进行区分，可极大程度地吻合供试品种的选育背景，准确性高，可有效提升菠萝品种遗传相似性的分析效率、节约试验成本，在菠萝品种类群划分、品种鉴定、品种选育等方面均有广泛的应用。种选育等方面均有广泛的应用。种选育等方面均有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】
菠萝液相芯片及其应用


[0001]本专利技术涉及液相芯片技术，尤其涉及菠萝液相芯片及其应用。

技术介绍

[0002]菠萝属凤梨科、凤梨属多年生单子叶草本植物，是我国华南四大水果之一，是典型的热带、亚热带作物。由于菠萝栽培品种众多，20世纪80年代后，根据品种的性状及来源等特征，人们将菠萝分为无刺卡因类(Smooth Cayenne)、皇后类(Queen)、西班牙类(Spanish)、伯南布哥类(Pernambuco)、佩罗莱拉类(Perolera)5个类群，另外它们的杂交后代形成了一类杂交类群。菠萝品种的划分主要依据菠萝在果实、叶片、植株性状等方面的差异来进行，然而地区及国际间种质频繁交流而导致的同名异物、同物异名现象存在，造成了菠萝品种名称的混乱，从分子水平上进行区分势在必行，然而现有的一代、二代分子标记手段RFLP， ISSR，SSR，RAPD等存在部分结果与形态学分类不一致的情况，也无从区分，目前以基因组为基础的SNP技术作为三代分子标记，具有高通量、更加精确的特点，正广泛应用动植物中，但菠萝中尚未有开发SNP标记。
[0003]因此，为了更准确地划分菠萝类群，急需提供一种更加精准的菠萝品种遗传相似性及品种区分的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种菠萝液相芯片及其应用，可以对10个品种进行区分，可极大程度地吻合供试品种的选育背景，准确性高，可有效提升分析效率、节约试验成本。
[0005]本专利技术通过以下的方案实现：
[0006]一种菠萝分子标记的SNP位点组合，所述的SNP位点组合包含以下的40349个SNP位点，其位点信息为如表1中所示。
[0007]一种菠萝分子标记的探针，所述的探针能够与菠萝基因组中含有以上所述的40349个SNP位点区域杂交形成双链，为了更好的对靶向位点序列进行捕获，为每个位点设计探针，探针序列其序列如表1中所示。
[0008]一种用于区分菠萝品种的液相芯片，包含以上所述的SNP位点组合和所述SNP位点对应的探针。
[0009]以上所述的液相芯片在分析菠萝品种间遗传相似性上的应用。
[0010]一种分析菠萝品种遗传相似性的方法，包括以下步骤：
[0011](1)所用的10个菠萝品种分别为：巴厘、神湾、台农17号、台农4号、金菠萝、无刺卡因、Pulae、Nenas Arnis、Ripley和P
é
rola；各位点信息如权利要求1所示；
[0012](2)在每个位点设计覆盖目标SNP的探针，采用生物素(Biotin)标记对目标探针进行标记，构建菠萝40K探针；
[0013](3)提取各个菠萝品种的DNA，构建样品测序文库；在液态中加入利用生物素标记
的目标探针，分别与10个菠萝品种通过重测序获得的基因组目标区域杂交形成双链；
[0014](4)利用链霉亲和素包衣的磁珠对携有生物素标记的目标探针进行分子吸附，从而捕获与探针杂交的靶点；
[0015](5)对捕获的靶点序列依次进行靶点序列洗脱、靶点扩增、文库DNA洗脱步骤，构建DNA文库；将构建好的DNA文库用华大MGISEQ2000 测序仪进行测序，测序数据经过质控、与参考基因组比对、SNP鉴定、基因型分型信息提取，形成最终的基因型分型文件，获得10个菠萝的SNP 位点的基因型；
[0016](6)分别计算所述的10个菠萝品种两两间的遗传相似度，计算公式如下：
[0017][0018]其中，GS为样本1与样本2的遗传相似度；n
ij
为样本1与样本2中均检出的但基因型无差异的SNP标记位点的数目；N
ij
为样本1与样本2 中均检出的SNP标记位点的数目；
[0019](7)根据计算获得的遗传相似度，判断不同菠萝品种间的遗传相似性。
[0020]以上所述的液相芯片在菠萝品种类群划分中的应用。
[0021]以上所述的液相芯片在菠萝品种鉴定中的应用。
[0022]一种鉴定菠萝品种的方法，其步骤包括：
[0023]按照上述方法获得待测菠萝SNP位点的基因型；分别与上述10个菠萝品种进行比对，若SNP位点的基因型一致，或者遗传相似度达到100％，则可判定待测菠萝品种与比对的菠萝品种相同。
[0024]以上所述的液相芯片在菠萝育种中的应用。
[0025]进一步，所述的应用中，包括：品种的选育、分子标记辅助育种、检测育种材料、全基因组选择育种、制备全基因组育种芯片。
[0026]以上所述的液相芯片的以下任一种应用：
[0027](1)在菠萝全基因组关联分析中的应用；
[0028](2)在菠萝种质资源基因指纹分析中的应用；
[0029](3)在菠萝菠萝聚类分析及亲缘关系鉴定的应用；
[0030](4)在菠萝菠萝基因型分型检测中的应用。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]本专利技术利用开发的一套包含40349个SNP位点的液相芯片，对10个菠萝品种进行检测，位点捕获效率均在98％以上，利用探针进行位点捕获最终获得10个菠萝的SNP位点的基因型，10个品种间遗传相似度变化范围为0.7759
‑
0.9950，平均为0.8412。
[0033]利用上述获得的菠萝各品种间的遗传相似度，使用R语言的pheatmap包进行的热图绘制(默认参数)，从做出的图聚类划分，可以将10 个菠萝品种划分为2个类群。第Ⅰ类群又可分为两个亚群，亚群
Ⅰ‑Ⅰ
包括3个品种，分别是皇后类的巴厘和神湾，西班牙类的Pulae，亚群
Ⅰ‑ꢀⅡ
包含3个品种，分别是西班牙类的Nenas Arnis，和杂交类台农17号、台农4号。第二类群包含四个品种，分别是卡因类的金菠萝、无刺卡因，皇后类的Ripley，以及伯南布哥类P
é
rola。
[0034]本专利技术采用40K的SNP液相芯片对10个品种进行区分，可极大程度地吻合供试品种的选育背景，准确性高，可有效提升菠萝品种遗传相似性的分析效率、节约试验成本。
[0035]同时，本专利技术所述的40K液相芯片，还可以用于菠萝全基因组关联分析，检测菠萝基因型，建立菠萝种质资源基因指纹图谱，还可以在菠萝品种培育中提供遗传关系证据，并且利用SNP位点的基因型对新培育的菠萝品种基因型进行检验，快速确定菠萝品种的基因型，缩短品种培育的周期。
[0036]对于无法确定品种的菠萝，也可以采用本专利技术所述的方法获得相应SNP位点的基因型，分别与本专利技术中所述的10个菠萝品种两两进行比对，分析其与上述10个菠萝品种的亲缘关系。
附图说明
[0037]图1为SNP标记在不同染色体的分布情况，横坐标为染色体ID，左示例Count为位点数/区段数；右示例Length为染色体长度(单位bp)。其中CABGUK020000023.1、CABGUK020000023.1、CABGUK本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菠萝分子标记的SNP位点组合，其特征在于，所述的SNP位点组合包含以下的40349个SNP位点，其位点信息为如下：
上述位点信息中，
“‑”
左侧数据为位点所在的染色体，
“‑”
右侧数值为位点所在的染色上的位置。2.一种菠萝分子标记的探针，其特征在于，所述的探针能够与菠萝基因组中含有以上所述的40349个SNP位点区域杂交形成双链，其序列如下：
3.一种用于区分菠萝品种的液相芯片，其特征在于，包含权利要求1所述的SNP位点组合和所述SNP位点对应的探针。4.如权利要求3所述的液相芯片在分析菠萝品种间遗传相似性上的应用。5.一种分析菠萝品种遗传相似性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)所用的10个菠萝品种分别为：巴厘、神湾、台农17号、台农4号、金菠萝、无刺卡因、Pulae、Nenas Arnis、Ripley和P
é
rola；各位点信息如权利要求1所示；(2)在每个位点设计覆盖目标SNP的探针，采用生物素(Biotin)对目标探针进行标记，构建菠萝40K探针；
(3)提取各个菠萝品种的DNA，构建样品测序文库；在液态中加入利用生物素标记的菠萝40K探针,分别与10个菠萝品种通过重测序获得的基因组目标区域杂交形成双链；(4)利用链霉亲和素包衣的磁珠对携有生物素标记的目标探针进行分子吸附，从而捕获与探针杂交的靶点；(5)对捕获的靶点序列进行洗脱、靶点扩增...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晶晶，陈志辉，顾帅磊，井敏敏，李栋梁，戴小红，马朝明，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院南亚热带作物研究所，
类型：发明
国别省市：