高通量SNP基因型檢測(cè)是基因組選擇的前提,當(dāng)前以高通量SNP固相芯片為主,但該技術(shù)主要掌控在美國(guó)公司手中,是我國(guó)分子育種的卡脖子技術(shù)。本成果利用靶向捕獲測(cè)序技術(shù)和多聚單核苷酸多態(tài)性技術(shù),在之前開發(fā)的豬50K液相芯片(專利號(hào):ZL202110359470.7)基礎(chǔ)上,結(jié)合課題組豬重要性狀遺傳解析成果,開發(fā)了效率更高的多聚單核苷酸多態(tài)性50K(專利號(hào):ZL202310552851.6)和10K液相芯片(專利號(hào):ZL202310707878.8),在不增加成本的前提下,可以提供更多的SNP標(biāo)記,基因組選擇準(zhǔn)確性提升3~5個(gè)百分點(diǎn)。兩款芯片相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)‘前低后高,前多后少’的高低密度SNP芯片基因組育種,降低基因組育種成本1/2~2/3(中國(guó)畜牧雜志,2022),推動(dòng)我國(guó)生豬基因組育種。
豬50K和10K液相芯片分別包含52000和9400個(gè)靶位點(diǎn),覆蓋豬所有染色體, SNP和個(gè)體檢出率為0.997和0.998,可用于豬的基因定位、群體結(jié)構(gòu)分析、親子鑒定及品種純度分析和分子育種等。
本發(fā)明與基于illumina平臺(tái)和Affymetrix平臺(tái)開發(fā)的芯片(通常稱之為固相芯片)相比,本成果除了保留檢測(cè)準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)和價(jià)格較低之外,它還有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):
(1)標(biāo)記位點(diǎn)增刪方便,可以隨時(shí)補(bǔ)充新的位點(diǎn);
(2)樣品檢測(cè)靈活,少量樣本即可檢測(cè),無(wú)樣本量限制;
(3)SNP芯片密度可以靈活調(diào)整,適合多種場(chǎng)景應(yīng)用;
(4)利用多聚核苷酸技術(shù),可以在成本不變前提下,50K液相芯片標(biāo)記數(shù)可提高至10萬(wàn)個(gè)。結(jié)合單倍型分析,可以進(jìn)一步提高基因組選擇準(zhǔn)確性;
(5)10K液相芯片目前固相芯片尚無(wú)該產(chǎn)品類型,本發(fā)明利用了液相芯片技術(shù)優(yōu)勢(shì),主要用于基因組選擇,可極大降低育種成本。
基因組選擇已成為動(dòng)植物育種的革命性技術(shù),也是我國(guó)生豬育種的主流技術(shù),目前包含約5萬(wàn)個(gè)SNP標(biāo)記的50K芯片分子育種效果好,是當(dāng)前基因組選擇的主流。但豬群體規(guī)模大,通常基因組育種成本每年要300-400萬(wàn),影響了該技術(shù)的普及。采用本成果,則可以采用低密度芯片10K進(jìn)行早期檢測(cè),由于價(jià)格低廉,可極大降低早期選擇基因型檢測(cè)的成本。同時(shí),利用基因型填充技術(shù)可以將10K芯片標(biāo)記基因型填充至50K芯片,且準(zhǔn)確性高,仍然能夠保證小豬早期選擇的準(zhǔn)確性與用50K芯片檢測(cè)一樣,基因組育種成本可降低1/2-2/3。且課題組優(yōu)化了基因型檢測(cè)流程,可以1周內(nèi)完成基因型檢測(cè),滿足產(chǎn)業(yè)化需求。
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