基于全基因组选择的马氏珠母贝生长性状良种的选育方法技术

本发明专利技术公开了一种基于全基因组选择的马氏珠母贝生长性状良种的选育方法，通过测定表型选取参考群体；利用测序技术获得全基因组范围内的SNP位点信息；利用rrBLUP、BayesA和BayesB三种方法估算SNP的效应值，并分析准确性；进而估算参考群体中每个个体的GEBV。本发明专利技术的方法可以在马氏珠母贝早期进行选择，缩短养殖周期，减少投入，可以增加性状选择的准确性，减少环境影响的因素。使用上述方法获得的GEBV可作为生长性状良种选育的标准，为培育生长性状优异的马氏珠母贝优良品种提供有效的分子育种方法，提高马氏珠母贝生长性状、养殖产量和质量，推动马氏珠母贝养殖产业绿色健康发展。发展。

【技术实现步骤摘要】
基于全基因组选择的马氏珠母贝生长性状良种的选育方法


[0001]本专利技术属于水产遗传育种
，具体涉及一种基于全基因组选择的马氏珠母贝生长性状良种的选育方法。

技术介绍

[0002]马氏珠母贝Pinctada fucata martensii是我国培育海水有核珍珠的主要贝类。在我国海水珍珠产量持续下行的阶段，优良品种培育是应对产业难题的有效途径之一。传统育种方法与基因分型技术相结合能提高性状选择的准确性与精确性，更重要的是大大缩短了育种时间，已成为当前育种的主流方向。培育适合当地海区养殖新品种，改良养殖群体的生长与育珠性状，这是解决产业困境的首要任务。目前各科研单位利用传统育种技术已经培育了马氏珠母贝“海优1号”、“南科1号”、“南珍1号”与“海选1号”养殖新品种。
[0003]尽管马氏珠母贝传统育种取得了较大进展，但大都基于对表型性状的选择。表型性状由基因与环境共同决定，环境干扰常常影响选择效果，降低选择的准确性。借鉴作物与畜禽育种技术，发展分子标记辅助育种技术，对于提高目标性状的准确性，加快选育进程具有重要意义。马氏珠母贝生长性状属于数量性状，由多基因控制，因此需要更多的标记或者全基因组的标记信息进行分析。目前对于生长性状标记辅助育种，多采用QTL定位及关联分析，候选基因关联分析等方法发掘经济性状相关基因及分子标记。全基因组选择育种是结合表型信息与基因组的标记信息来对个体进行育种值估计的方法，因为该方法使用的是覆盖整个基因组的标记，通常情况下，标记密度越高，育种值估计就越准确。基因组选择的优势在于其估计准确度较高，可以进行早期选种，缩短选择时间，节约选育成本。
[0004]目前针对马氏珠母贝生长性状的选择，已经初步构建了生长性状QTL图谱，并挖掘了一批与生长性状关联的基因及SNP位点，但利用基因组范围的标记信息进行选择的方法还未见报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可以高效、准确的马氏珠母贝生长性状良种的选育方法。
[0006]本专利技术所采取的技术方案是：
[0007]本专利技术的第一方面，提供一种基于全基因组选择的马氏珠母贝生长性状良种的选育方法，其特征在于包括以下步骤：
[0008]S1：马氏珠母贝表型测定及参考群体建立：通过测定表型选取参考群体；
[0009]S2：参考群体全基因组重测序、基因型采集及分析处理：利用基因组重测序技术对马氏珠母贝个体进行重测序，获得全基因组范围内的SNP位点信息；
[0010]S3：最适基因组选择方法评估：根据参考群表型值及SNP位点信息，利用rrBLUP、BayesA和BayesB三种方法估算SNP的效应值，并根据育种值与表型值的相关性及回归系数分析3种方法的准确性；
[0011]S4：估计育种值GEBV：利用S3中确定的准确性最高的基因组选择方法，估算选育群体或其他群体中每个个体的GEBV。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1的表型包括壳长、壳宽、壳高、总重及壳重。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述SNP位点为利用基因组重测序方法获得的全基因组范围内超高密度的SNP位点。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述测序深度最低为10
×
。
[0015]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述测序深度大于10
×
。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S2的具体步骤为：提取样本基因组DNA，并对DNA样品进行质量和浓度的检测。对检测合格的DNA样品进行随机打断，纯化后连接测序接头，制备cluster后测序，获得测序原始数据。为保证测序数据质量，在信息分析前通过分析碱基组成和质量分布对原始数据进行质控，之后对利用SOAPnukel软件对下机原始数据(raw data)进行过滤，获得有效数据(clean data)。测序原始数据经过质控和数据过滤后，应用BWA比对将clean data比对到参考基因组上。应用Samtools，Reseqtools和Picard
‑
tools对比对结果进行统计，预处理(排序，去重复、加ID等)。之后应用GATK的unified Genotyper检测SNP信息。之后基于比对后获得的样本的所有SNP信息，将所测基因型与参考序列之间有多态性的位点进行过滤，得到高可信度的SNP数据集用于基因组选择的计算。
[0017]本专利技术的第二方面，提供一种基因组估计育种值，由本专利技术第一方面所述的方法获得的。
[0018]本专利技术的第三方面，提供本专利技术第二方面所述基因组估计育种值在鉴定或辅助鉴定生长性状中的应用。
[0019]本专利技术的第四方面，提供本专利技术第二方面所述基因组估计育种值在选育马氏珠母贝优良品种中的应用。
[0020]本专利技术的第五方面，提供本专利技术第二方面所述的基因组估计育种值在辅助育种中的应用。
[0021]本专利技术的第六方面，提供本专利技术第二方面所述基因组估计育种值在马氏珠母种质资源改进中的应用。
[0022]本专利技术的第七方面，提供一种马氏珠母良种育种方法，使用本专利技术第二方面所述基因组估计育种值作为筛选的标准。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术提供了一种快速、准确估算马氏珠母贝生长性状基因组估计育种值的方法。该方法利用基因组重测序技术，对基因组范围内的SNP位点进行鉴定，SNP位点密度大，准确性高，可大大提高基因组选择预测的准确性。本专利技术的方法可以在马氏珠母贝早期进行选择，缩短养殖周期，减少投入，可以增加性状选择的准确性，减少环境影响的因素。
[0025]使用上述方法获得的基因组估计育种值GEBV可作为生长性状良种选育的标准，为培育生长性状优异的马氏珠母贝优良品种提供有效的分子育种方法；通过该方法可加速培育生长性状马氏珠母贝优良品种、提高马氏珠母贝生长性状、提高马氏珠母贝养殖产量和质量，推动马氏珠母贝养殖产业绿色健康发展。
附图说明
[0026]图1为SNPs在染色体上的分布。
具体实施方式
[0027]以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]1、马氏珠母贝表型测定及参考群体建立
[0030]选取马氏珠母贝“海选1号”新品种及金黄壳色选育群体作为研究材料，进行生长性状包括壳长、壳宽、壳高、总重及壳重性状的测量(表1)。
[0031]表1表型性状统计分析
[0032]性状平均值
±
标准差(mm)壳长65.71
±
6.95壳宽24.36
±
1.87壳高67.32
±
6.2总重44.52...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于全基因组选择的马氏珠母贝生长性状良种的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：马氏珠母贝表型测定及参考群体建立：通过测定表型选取参考群体；S2：参考群体全基因组重测序、基因型采集及分析处理：利用基因组重测序技术对马氏珠母贝个体进行重测序，获得全基因组范围内的SNP位点信息；S3：最适基因组选择方法评估：根据参考群表型值及SNP位点信息，利用rrBLUP、BayesA和BayesB三种方法估算SNP的效应值，并根据育种值与表型值的相关性及回归系数分析3种方法的准确性；S4：估计育种值GEBV：利用S3中确定的准确性最高的基因组选择方法，估算育种群体或其他群体中每个个体的GEBV。2.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，步骤S1的表型包括壳长、壳宽、壳高、总重及壳重。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝瑞娟，邓岳文，郑哲，王庆恒，杨创业，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：