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基于靶向捕获测序的奶牛10K低密度SNP芯片及其应用制造技术

技术编号:44310216 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-18 20:24
本发明专利技术公开了基于靶向捕获测序的奶牛10K低密度SNP芯片及其应用。本发明专利技术提供了用于检测奶牛基因型的10K低密度芯片,包括:特异性检测奶牛基因组上11352个SNP位点和6个INDEL位点(主要包括与奶牛重要性状相关的位点、亲子鉴定和遗传缺陷位点以及从现有商业化奶牛基因组芯片上挑选的位点这三类)的单链核苷酸探针。本发明专利技术所提供的10K低密度基因组芯片较现有的高密度芯片检测成本低,且与现有高密度芯片相比,本发明专利技术10K芯片在SNP检出率、多态性检测、个体基因型检出率、遗传评估准确性等方面检测性能一致。本发明专利技术的芯片可应用于奶牛全基因组选择以及遗传缺陷鉴定,对于后备牛的早期选育、母牛核心群组建、选种选配以及加快遗传进展、提升饲料管理效率具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物,具体涉及基于靶向捕获测序的奶牛10k低密度snp芯片及其应用。


技术介绍

1、snp是单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism)的简称,具有数量多、易于分型的特点。snp分析是目前挖掘与鉴定重要复杂性状关键基因以及基因组选择(genome selection,gs)的重要分析手段。

2、基因组选择流程一般包括3个步骤:(1)建立参考群体,确保参考群体拥有完整的系谱记录以及每一个个体都具有已知的表型记录和基因型数据,然后连锁检测全基因组范围内与qtl有关的所有snp位点,预测每个snp或不同染色体片段的效应值;(2)建立候选群体,对候选群体进行基因分型以获得个体的基因型数据,通过参考群体获得的snp效应值,来估计候选群体每个个体的育种值(genomic estimated breeding value,gebv);(3)根据获得的gebv排名对候选群个体进行选留,待候选群体的选留个体完成表型性能测定后,可以放回到参考群体重新估计snp效应值,如此反复以完成参考群和候选群的更新。

3、基因组选择的主要原理是通过全基因组高密度标记(主要是snps)来评估和选择基因优良的个体。利用该技术可以实现不依赖表型信息对青年公牛及后备母牛进行早期准确选择,将奶牛育种周期由5-6年缩短至2年左右,大幅度缩短世代间隔,从而显著降低育种成本,加快群体遗传进展。

4、自2009年,美国illumina公司陆续开发出2款牛基因组芯片,bovine snp 50k芯片(含54,000snps)和bovine hd(含777,962snps);自2014年,美国纽勤公司陆续开发了neogen 80k、neogen 150k、neogen 100k牛基因组snp芯片。专利技术人团队也陆续针对荷斯坦奶牛开发出30k、40k、126k等中低密度和高密度芯片。但中高密度snp芯片主要用于青年公牛的基因组评估以及参考群体构建(公牛不产奶,通过人工受精技术推广冷冻精液用于母牛群体遗传改良,因此公牛数量远远少于母牛,截至2024年10月,我国存栏乳用公牛610头),检测价格仍然较贵,目前国内的40k、126k、150k芯片基因分型单价约为180元、260元、480元,影响gs在母牛群体中的大规模应用。依据目前国内dna探针合成与高通量测序的成本,10k芯片基因分型单价仅为100元左右,检测样本较大时单价低于100元,适用于奶牛场(全国奶牛存栏1233万头)。因此,开发一种奶牛低密度snp芯片对于后备奶牛的早期选育、母牛核心群组建、选种选配以及加快遗传进展、提升饲料管理效率具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于靶向捕获测序的奶牛10k低密度snp芯片及其应用。

2、第一方面,本专利技术要求保护用于检测奶牛基因型的芯片。

3、本专利技术所要求保护的用于检测奶牛基因型的芯片为基于靶向捕获测序的奶牛10k低密度snp芯片,包括:

4、(a1)特异性检测snp位点的单链核苷酸探针;所述snp位点为表2中11352个snp位点;

5、(a2)特异性检测indel位点的单链核苷酸探针;所述indel位点为表3中6个indel位点;

6、表2中所述11352个snp位点和表3中所述6个indel位点的位置信息是基于奶牛基因组参考序列进行比对确定的,所述奶牛基因组参考序列为bos_taurus umd3.1版本(bos_taurus-ensembl genome browser 112)。

7、下文所涉及的各靶点(也包括所述靶点1和所述靶点2)位置信息也是基于奶牛基因组参考序列(bos_taurus umd3.1版本)进行比对确定的。

8、进一步地,在所述(a1)中,共计11352条单链核苷酸探针。针对每个snp位点,从奶牛基因组(bos_taurus umd3.1版本)上所述snp位点所在位置的上下游110bp范围内选择一个靶点(所述靶点为一段长度为110bp的序列),所述靶点涵盖所述snp位点,针对所述靶点设计一条探针,所述探针的核苷酸序列与所述靶点的核苷酸序列反向互补。

9、进一步地,在所述(a2)中,共计6对单链核苷酸探针。针对每个indel位点,从奶牛基因组(bos_taurus umd3.1版本)上所述indel位点所在位置的上游110bp范围内选择一个靶点1(所述靶点1为一段长度为110bp的序列),所述靶点1不涵盖所述indel位点,针对所述靶点1设计一条上游探针,所述上游探针的核苷酸序列与所述靶点1的核苷酸序列反向互补;从奶牛基因组(bos_taurus umd3.1版本)上所述indel所在位置及其下游110bp范围内选择一个靶点2(所述靶点2为一段长度为110bp的序列),所述靶点2涵盖所述indel位点中的全部或部分核苷酸,针对所述靶点2设计一条下游探针,所述下游探针的核苷酸序列与所述靶点2的核苷酸序列反向互补。

10、更进一步地,在所述(a1)中,所述11352条单链核苷酸探针中每条探针对应的所述靶点的起始位置和终止位置如表2中所示。所述11352条单链核苷酸探针中包含seq idno.1所示探针。

11、更进一步地,在所述(a2)中,所述6对单链核苷酸探针中,每对探针中的所述上游探针对应的所述靶点1的起始位置和终止位置,以及所述下游探针对应的所述靶点2的起始位置和终止位置如表3中所示。所述6对单链核苷酸探针中包含由seq id no.2所示上游探针和seq id no.3所示下游探针组成的成对探针。

12、需要说明的是,在参考基因组及其版本号确定的情况下,给出所述靶点在其中的具体位置信息后,对于本领域技术人员而言,获得各探针的具体序列信息是非常容易的。由于篇幅所限,并未在文中直观的一一展示各探针的具体序列信息。

13、进一步地,在所述芯片中,每条所述单链核苷酸探针均经生物素修饰。

14、相应地,所述芯片还包括经链霉亲和素修饰的磁珠。

15、在本专利技术的一个实施案例中,所述芯片为液相探针杂交芯片。

16、第二方面,本专利技术要求保护前文第一方面中所述的芯片在奶牛育种中的应用。

17、进一步地,所述育种为分子标记辅助育种。具体地,为基因组选择育种。

18、第三方面,本专利技术要求保护前文第一方面中所述的芯片在奶牛基因分型检测中的应用。

19、第四方面,本专利技术要求保护前文第一方面中所述的芯片在奶牛亲缘关系鉴定中的应用。

20、第五方面,本专利技术要求保护前文第一方面中所述的芯片在制备用于诊断奶牛遗传缺陷病的产品中的应用。

21、在上述各相关方面中,所述奶牛均可为荷斯坦奶牛。

22、本专利技术所提供的基于靶向捕获测序的奶牛10k低密度芯片中,分子标记主要来自于3类位点:第一类,专利技术人团队前期研究挖掘与鉴定的部分奶牛重要性状(包本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于检测奶牛基因型的芯片,包括:

2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于:在所述(A1)中,共计11352条单链核苷酸探针;针对每个SNP位点,从所述奶牛基因组参考序列上所述SNP位点所在位置的上下游110bp范围内选择一个靶点,所述靶点涵盖所述SNP位点,针对所述靶点设计一条探针,所述探针的核苷酸序列与所述靶点的核苷酸序列反向互补;

3.根据权利要求2所述的芯片,其特征在于:在所述(A1)中,所述11352条单链核苷酸探针中每条探针对应的所述靶点的起始位置和终止位置如表2中所示;

4.根据权利要求1-3中任一所述的芯片,其特征在于:所述单链核苷酸探针经生物素修饰。

5.根据权利要求1-4中任一所述的芯片,其特征在于:所述芯片还包括经链霉亲和素修饰的磁珠。

6.根据权利要求1-5中任一所述的芯片,其特征在于:所述芯片为液相探针杂交芯片。

7.权利要求1-6中任一所述的芯片在奶牛育种中的应用。

8.权利要求1-6中任一所述的芯片在奶牛基因分型检测中的应用。

9.权利要求1-6中任一所述的芯片在奶牛亲缘关系鉴定中的应用。

10.权利要求1-6中任一所述的芯片在制备用于诊断奶牛遗传缺陷病的产品中的应用。

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【技术特征摘要】

1.用于检测奶牛基因型的芯片,包括:

2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于:在所述(a1)中,共计11352条单链核苷酸探针;针对每个snp位点,从所述奶牛基因组参考序列上所述snp位点所在位置的上下游110bp范围内选择一个靶点,所述靶点涵盖所述snp位点,针对所述靶点设计一条探针,所述探针的核苷酸序列与所述靶点的核苷酸序列反向互补;

3.根据权利要求2所述的芯片,其特征在于:在所述(a1)中,所述11352条单链核苷酸探针中每条探针对应的所述靶点的起始位置和终止位置如表2中所示;

4.根据权利要求1-3中任一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙东晓宋建贺巾锋郑伟杰刘林麻柱钱长嵩孙伟顾垚韩博倪俊卿李建斌
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:

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