一种东星斑抗病良种培育的基因组选择方法技术

本发明专利技术提供一种东星斑抗病良种培育的基因组选择方法，所述的方法是使用不同地理来源的东星斑幼鱼构建东星斑抗病参考群体，将具有抗病表型、但未纳入参考群体的个体作为验证群体；其中用于构建抗病参考群体的东星斑幼鱼是通过抗病力筛选后获得的；用挑选出的SNP位点和构建好的东星斑抗病参考群体预测验证群体的抗病性状基因组估计育种值，用抗病性状基因组估计育种值对备选亲本进行挑选，获得抗病力强的个体用于抗病良种培育。本发明专利技术所提供的基于全基因组选择技术的东星斑抗病良种培育方法可用于筛选抗病力强的亲本，选出的亲本可直接用于东星斑选育，为提高东星斑养殖群体的存活率提供了高效的技术手段。活率提供了高效的技术手段。活率提供了高效的技术手段。

【技术实现步骤摘要】
一种东星斑抗病良种培育的基因组选择方法


[0001]本专利技术属于水产遗传育种
，具体涉及一种东星斑抗病良种培育的基因组选择方法。

技术介绍

[0002]东星斑，学名豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)，隶属鲈形目，鮨科，石斑鱼亚科，鳃棘鲈属。东星斑肉质细腻、味道鲜美，通体呈靓丽红色，具有很高的经济价值和观赏价值，为海水名贵养殖鱼类。由于市场需求量大，野生种群数量因过度捕捞大幅下降，导致东星斑成为市场上一种稀缺的鱼类。近年来，随着东星斑人工养殖技术的突破和发展，养殖范围和规模逐渐扩大。不过，由于高密度养殖模式盛行，加之东星斑养殖环境恶化和种质退化，养殖过程中病害频发，造成了巨大的经济损失。其中，由哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)引起的“烂身病”成为了困扰养殖户的一大难题。例如海南地区曾在2011年爆发过以哈维氏弧菌为优势菌的细菌性疾病，病鱼大量死亡并出现尾部溃烂、全身发白等症状。通常养殖户应对疾病多以预防为主，出现疾病后往往采用全池泼洒抗生素，如土霉素、恩诺沙星和诺氟沙星等药物进行治疗。但大面积使用抗生素不仅影响水产品质量，还会造成食品安全问题、影响商品鱼价值，给消费者带来潜在的危害。因此，培育东星斑抗病良种，提高东星斑养殖群体自身的抗病力十分必要。
[0003]如何准确挑选具有育种潜力的个体进行繁育是培育良种的核心问题。在水产抗病育种中，若有可用的家系材料则采用人工感染特定病原测定家系抗病力，然后使用基于系谱信息的最佳线性无偏预测(P
‑
BLUP)估算受试家系的育种值(EBV)。为避免病原垂直传播的风险，人工感染中存活的个体一般不用作繁育亲本，而是从育种值EBV高的家系中选择未感染的健康个体进行繁育。因此，选择效率不高，每年可获得的遗传进展有限；若没有可用的家系材料，则多依据表型和经验选择，导致选择效率大幅降低。
[0004]目前，东星斑的人工繁育主要依靠自然产卵和自然受精的方式进行，育苗场将数条性腺发育成熟的亲鱼置于同一网箱中，使其自然产卵和受精。由于缺少挑选具有育种潜力东星斑亲本的有效手段，因此难以培育抗病的东星斑良种。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种东星斑抗病良种培育的基因组选择方法，即一种基于非家系群体的东星斑抗病良种培育的基因组选择方法，以克服传统选育中缺少家系材料、缺失系谱信息和选择准确性较低的问题。为培育东星斑抗病良种提供分子育种方法，提高东星斑养殖群体抗病力，推动东星斑抗病良种培育进程。
[0006]本专利技术所提供的东星斑抗病良种培育的基因组选择方法，所述的方法包括如下步骤：
[0007]1)使用不同地理来源的东星斑幼鱼构建东星斑抗病参考群体，将具有抗病表型、但未纳入参考群体的个体作为验证群体；
[0008]其中用于构建抗病参考群体的东星斑幼鱼是通过抗病力筛选后获得的；
[0009]2)对参考群体和验证群体进行全基因组重测序，捕获基因组范围内高质量单核苷酸多态性(SNP)位点；
[0010]3)通过比较基因组最佳线性无偏预测(G
‑
BLUP)和BayesCπ两种方法预测抗病性状基因组估计育种值(GEBV)的准确性随SNP标记数减少的变化趋势来挑选预测验证个体GEBV的SNP数目和预测方法；
[0011]4)根据步骤3)得到的结果，选出用于计算东星斑验证群体GEBV的SNP标记，
[0012]所述的SNP标记包含了与东星斑抗病性状相关的SNP位点；
[0013]5)利用步骤4)中挑选出的SNP位点和构建好的东星斑抗病参考群体预测验证群体的抗病GEBV，若存活的验证个体的平均GEBV大于死亡个体的平均GEBV则表明GEBV与个体的抗病力存在正相关关系，GEBV高的个体抗病力也强，用GEBV对备选亲本进行挑选，获得抗病力强的个体用于抗病良种培育。
[0014]本专利技术还提供与东星斑抗病相关的SNP位点；
[0015]所述的与东星斑抗病相关的SNP位点位于序列SEQ ID NO:1—30中任一个序列的第36位。
[0016]本专利技术所提供的基于全基因组选择技术的东星斑抗病良种培育方法可用于筛选抗病力强的亲本，选出的亲本可直接用于东星斑选育，为提高东星斑养殖群体的存活率提供了高效的技术手段。
附图说明
[0017]图1：东星斑参考群体和验证群体共有位点缺失率箱线图；
[0018]图2：G
‑
BLUP和BayesCπ预测东星斑抗病性状GEBV准确性变化曲线图；
[0019]图3：用于估算验证群体GEBV的20k SNP密度分布图；
[0020]图4：验证群体中存活个体和死亡个体抗病GEBV均值比较图。
具体实施方式
[0021]本专利技术建立了一种基于非家系群体的东星斑抗病良种培育的基因组选择方法，旨在为培育东星斑抗病高产良种提供一种新的分子选育技术。
[0022]下面对结合实施例和附图对本专利技术的方法进行详细描述。
[0023]实施例1：建立东星斑抗病参考群体
[0024]从海南和山东养殖规模较大的多个养殖场收集东星斑幼鱼，将收集到的幼鱼运送至可进行人工感染实验的场所，通过腹腔注射哈维氏弧菌菌液的方式对这些幼鱼进行人工感染。将注射菌液的时间视为起点(0时)，每8小时观察一次注射后幼鱼的存活情况，及时移出死亡个体，记录个体信息(如全长、体重和死亡时间等)并剪取尾鳍鳍条存于无水乙醇中。实验共进行5天，结束后采集存活个体的尾鳍鳍条存于无水乙醇中并记录个体来源、全长、体重和死亡时间等数据。从中选取部分个体进行全基因组重测序，以构建东星斑抗哈维氏弧菌参考群体(表1)。将受试东星斑幼鱼在人工感染实验中的存活状态作为抗病表型，用于后续分析。将抗病表型定义为二分类性状，即：0表示在感染实验中死亡的幼鱼；1表示实验期间存活的幼鱼。
[0025]实验中，将收集到的幼鱼分为6组，注射后分别置于相同规格的玻璃钢水槽。来自山东的东星斑幼鱼平均体重和平均体长均大于来自海南的东星斑幼鱼，单因素方差检验表明6组实验的感染存活率不存在显著性差异(p＝0.05)，感染后存活率范围为31.85％～43.41％，共选取534尾东星斑幼鱼构建参考群体(表1)。
[0026]表1：东星斑人工感染实验及参考群体信息
[0027][0028]实施例2：东星斑抗病参考群体全基因组重测序及筛选高质量SNP
[0029]1、参考群体全基因组重测序及变异检测
[0030]使用DNA提取试剂盒(TIANGEN，北京)提供的标准流程提取、纯化东星斑抗病参考群体的基因组DNA。除参考群体基因组DNA外，还提取了298尾具有抗病表型的东星斑的基因组DNA，用于验证本专利技术所述方法的效果。使用纯化的基因组DNA建立Illumina双端文库，之后采用Illumina HiSeq 2000测序平台测序，滤去低质量的测序读段(reads)后使用软件BWA将这些reads比对至东星斑参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种东星斑抗病良种培育的基因组选择方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：1)使用不同地理来源的东星斑幼鱼构建东星斑抗病参考群体，将具有抗病表型、但未纳入参考群体的个体作为验证群体；2)对参考群体和验证群体进行全基因组重测序，捕获基因组范围内高质量单核苷酸多态性SNP位点；3)通过比较基因组最佳线性无偏预测G
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BLUP和BayesCπ两种方法预测抗病性状基因组估计育种值GEBV的准确性随SNP标记数减少的变化趋势来挑选预测验证个体GEBV的SNP数目和预测方法；4)根据步骤3)得到的结果，选出用于计算东星斑验证群体GEBV的SNP标记，5)利用步骤4)中挑选出的SNP位点和构建好的东星斑抗病参考群体预测验证群体的抗病GEBV，若存活的验证个体的平均GEBV大于死亡个体的平均G...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松林，卢昇，刘洋，周茜，王磊，朱春华，张天时，陈亚东，徐文腾，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，
类型：发明
国别省市：