一种莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记及其的应用，所述莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记包括18个位点，检测待测鸡基因组中上述18个SNP位点的分型结果，以18个SNP为预测变量，利用机器学习的方法进行莱芜黑鸡和非莱芜黑鸡的鉴定，机器学习利用SVM(Support Vector Machine，支持向量机)模型开展。采用本发明专利技术提供的这18个SNP位点及鉴定技术，对莱芜黑鸡的鉴定准确率高达92％％，为今后莱芜黑鸡的鉴定、保种、以及遗传育种提供了有力的技术支持。以及遗传育种提供了有力的技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记及应用


[0001]本专利技术涉及一种莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记及应用，属于畜牧学、分子生物学


技术介绍

[0002]农业种质资源是保障国家粮食安全和重要农副产品有效供给的战略性资源，是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础。鉴定评估优质高效的种质资源为科学开展保护利用提供可靠依据，是今后实现现代农业高质量发展的重要保障。
[0003]莱芜黑鸡是山东省地方特色鸡种质资源，属小型黑羽类型，主要产于鲁中山区和汶河源头。该鸡体型较小，黑羽、黑腿、黑喙，红色单冠，皮肤白色。莱芜黑鸡具有性成熟早、产蛋量高等特色，是山东省重要的地方鸡资源。
[0004]目前市场上鉴别莱芜黑鸡的方法主要依靠外观观察。这种观察主观性较强，鉴定错误率较高，尤其在鉴定莱芜黑鸡与其他品种鸡杂种后代时，容易导致不正确的分类与鉴定。而且黑鸡品种刚出雏时较为相似，鉴定错误率也较高。传统的标记鉴定方法诸如细胞学标记、生物化学标记以及免疫学标记，虽然已经在品种鉴定中进行应用，但由于这些标记的多态性低和信息量小，且是对基因的间接反映，受到基因与环境互作的影响比较大，在生产实践中有很大的局限性。DNA分子遗传标记问世为克服这一难题提供了有效的解决途径。DNA分子遗传标记具有不受表型、时空的限制、多态性好等特点，因此常常被用来进行品种鉴定的工作。包括微卫星标记、限制性片段长度多态性和单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism，SNP)标记等。限制性片段长度多态性分子标记则操作繁琐成本较高，标记数目和多态性有限；微卫星标记检测方法自动化程度和通量低，且不同实验室的条件不同而难以实现标准化和规模化；SNP是指在基因组DNA水平上发生的单个核苷酸变异所引起的DNA序列多态性。相对于以限制性片段长度多态性为代表的第一代遗传标记和微卫星多态性为代表的第二代遗传标记，SNP具有位点丰富、分布广泛、遗传稳定性高、具有代表性、检测便捷快速等特点。利用个体基因组DNA中特有的品种差异性较大的SNP位点，通过不同位点组合的基因型进行品种鉴定，鉴定结果更加客观、准确。鉴于此，科研和实践中均急需开发一种能有效准确鉴定莱芜黑鸡品种的产品及方法，应用于莱芜黑鸡品种鉴定工作。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述问题，提供了一种莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记及应用，本专利技术对9个鸡品种进行全基因组重测序，筛选出莱芜黑鸡特有的SNP位点18个，基于18个SNP位点组合，建立莱芜黑鸡品种鉴定模型。本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记，所述SNP分子标记的特异性SNP位点如表1所示：
[0007]表1莱芜黑鸡品种特异性SNP位点
[0008][0009][0010]进一步的，扩增莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记的PCR引物如表2所示：
[0011]表2 18个SNP分子标记位点的PCR引物
[0012][0013][0014][0015]本专利技术还包括，一种莱芜黑鸡鉴定的SNP基因芯片，所述SNP基因芯片上固定有表2所示的PCR引物。
[0016]进一步的，本专利技术所述扩增莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记以及SNP基因芯片在鉴定莱芜黑鸡中的应用。
[0017]本专利技术还包括，一种利用SNP分子标记鉴定莱芜黑鸡的方法，步骤如下：
[0018](1)提取样品基因组DNA，利用表2所述PCR引物进行扩增；
[0019]PCR反应程序为：95℃10min,95℃30s，60℃30s，72℃50s，共32个循环；72℃10min；
[0020]PCR反应体系以20μl计为：模板DNA0.5μl，10pmol/μl上游引物0.5μl，10pmol/μl下游引物0.5μl，2*Master mix 10μl，ddH2O 8.5μl。
[0021](2)采用直接测序法对扩增产物进行等位基因测序；
[0022](3)获取待测样本的SNP对应位点基因表；
[0023](4)准备分析的输入文件，将文件转换为Plink格式，再用plink将文件中基因型转换成0 1 2格式；
[0024](5)将数据文件输入到随机抽样训练SVM(Support Vector Machine，支持向量机)模型中进行预测。
[0025]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0026]1.本专利技术首次提出莱芜黑鸡最具代表性的18个差异SNP位点。
[0027]2.本专利技术使用的SNP标记来源于全基因组SNP数据集，不同于以往的基因组特定区域内(如线粒体，微卫星标记等)的分子标记，对样品来源鉴定更加精准。
[0028]3.本专利技术通过410只莱芜黑鸡和559只背景鸡中70％的个体作为训练组进行20次随机抽样训练SVM模型，确定了这18个SNP位点可以成功鉴定莱芜黑鸡品种，采用本专利技术提供的这18个SNP位点及鉴定技术，对莱芜黑鸡的鉴定准确率高达92％。
[0029]4.本专利技术利用SVM(Support Vector Machine，支持向量机)模型开展机器学习，SVM分类思想简单，就是将样本与决策面的间隔最大化，分类效果较好，能更好的将莱芜黑鸡和非莱芜黑鸡分开。
[0030]5.本专利技术为今后莱芜黑鸡的鉴定、保种、以及遗传育种提供了有力的技术支持。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。
[0032]实施例1：筛选品种特异性SNP
[0033]1.实验材料
[0034]从山东省鸡活体基因库和各山东省地方鸡原种场随机挑选20只莱芜黑鸡、20只琅琊鸡、20只寿光鸡、20只汶上芦花鸡、20只鲁西斗鸡、20只济宁百日鸡、20只鲁西微型鸡和20只隐性白羽鸡。
[0035]2.基因组重测序
[0036]试验鸡翅静脉采血，总基因组DNA用常规的苯酚
‑
氯甲烷法提取，DNA的质量和数量
用NanoDrop ND
‑
2000分光光度计和琼脂糖凝胶电泳测定。对每个个体使用Nextera DNA文库制备试剂盒(Illumina Inc.，San Diego，CA，USA)标准流程构建DNA文库。所有文库在HiSeq X 10测序系统上测序，平均测序深度为10X。
[0037]3.莱芜黑鸡品种特异性SNP鉴定
[0038]通过全基因组重测序获得160只鸡的基因组信息，我们利用莱芜黑鸡和其他鸡品种(除莱芜黑鸡以外的鸡品种)之间的遗传分化(Fst)来识别莱芜黑鸡种群中选择的基因组区域。考虑到鸡群体具有较高的基因组核苷酸多样性和杂合度，在计算每个窗口的Weir
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种莱芜黑鸡鉴定的SNP分子标记，其特征在于，所述莱芜黑鸡的特异SNP位点如下：1_110259404位于1号染色体第110259404位，其脱氧核苷酸为T1_110265820位于1号染色体第110265820位，其脱氧核苷酸为C3_27332382位于3号染色体第27332382位，其脱氧核苷酸为G4_37258551位于4号染色体第37258551位，其脱氧核苷酸为T4_69703600位于4号染色体第69703600位，其脱氧核苷酸为G4_697468200位于4号染色体第69746820位，其脱氧核苷酸为A6_20199423位于6号染色体第20199423位，其脱氧核苷酸为T6_20215669位于6号染色体第20215669位，其脱氧核苷酸为G9_8381083位于9号染色体第8381083位，其脱氧核苷酸为T9_23901671位于9号染色体第23901671位，其脱氧核苷酸为T11_18800455位于11号染色体第18800455位，其脱氧核苷酸为T14_9196624位于14号染色体第9196624位，其脱氧核苷酸为G14_9247709位于14号染色体第9247709位，其脱氧核苷酸为A14_14071236位于14号染色体第14071236位，其脱氧核苷酸为A14_14085421位于14号染色体第14085421位，其脱氧核苷酸为T20_1568965位于20号染色体第1568965位，其脱氧核苷酸为C20_6690004位于20号染色体第6690004位，其脱氧核苷酸为C20_6696886位于20号染色体第6696886位，其脱氧核苷酸为G。2.一种鉴定莱芜黑鸡品种的SNP引物组合，其特征在于，所述引物组合包括用于扩增权利要求1所述SNP位点组合中的全部SNP位点的引物组；各SNP位点引物的序列为：1_110259404F：5
’
GCCTGAACCTCTGATTGACC3
’
1_110259404R：5
’
TCCTTCCTCCTTGGAAGTCA3
’
1_110265820F：5
’
TGCTCAGCACCAGAAGAGTC3
’
1_110265820R：5
’
AAGCAAGCTGTAGAAACTGGAA3
’
3_27332382F：5
’
GACCCCACGATCATTTTCAC3
’
3_27332382R：5
’
TTTGTTTTCTGGGGAAGCTG3
’
4_37258551F：5
’
TGGGTGATTTTGGTTCCTCT3
’
4_37258551R：5
’
CAGCCTTGTCTGGTGGTTG3
’
4_69703600F：5
’
TAAACACGCATTTTCCAGCA3
’
4_69703600R：5
’
AGGGCCACCTGCAATGTTA3
’
4_69746820F：5
’
TCAGACCTCTGTATGGCTTATCA3
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4_69746820R：5
’
TTCAAATGATCACGCTGAAGTC3
’
6_20199423F：5
’
CTGTTGGCAGCATGTGAACT3
’
6_20199423R：5
’
TGCACATGGTCACACTGACA3
’
6_20215669 F：5
’
CACAAATGCTTCCACCAAGTT3
’
6_20215669...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，周艳，王杰，雷秋霞，曹顶国，李福伟，韩海霞，刘玮，李大鹏，
申请(专利权)人：山东省农业科学院家禽研究所山东省无特定病原鸡研究中心，
类型：发明
国别省市：