本发明专利技术公开了一种西瓜全基因组液相芯片及应用，该芯片的基因分型对象包括6062个SNP位点，所述SNP位点是将不同基因型西瓜种质的重测序数据比对至西瓜参考基因组“97103_V2”后，进行过滤、评估获得，采用本发明专利技术制备的西瓜全基因组液相芯片对西瓜样品进行快速的基因分型，能够应用于西瓜种质资源的遗传多样性分析、品种的快速鉴定、基因定位和分子辅助育种，有助于缩短西瓜育种周期，推动西瓜新品种选育进程。进程。进程。
【技术实现步骤摘要】
西瓜全基因组液相芯片及应用
[0001]本专利技术属于分子生物学
，具体涉及西瓜全基因组液相芯片及应用。
技术介绍
[0002]西瓜，葫芦科一年生蔓生草本植物，起源于非洲，在我国广泛种植。由于西瓜种植周期短，经济效益好，西瓜产业已发展为多地的特色产业，助力乡村振兴。近年来，随着测序技术的发展，西瓜完成了de
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nove测序并且公布了大量的重测序数据及分子标记，为我们提供了海量、丰富的遗传信息，然而这些大量的遗传信息很难直接应用到西瓜的实际育种工作中。尽管目前在西瓜中开发了大量的SSR标记，CAPS标记，然而将这些分子标记应用到实际的育种工作中需要较高的技术要求、较高的使用成本以及繁琐的过程，同时该过程选择效率较低，缺乏灵活性，限制了其在西瓜育种中的大规模应用。因此，目前急需一种新的基因分型技术提高西瓜育种中的选择效率，推动西瓜分子育种的发展。
[0003]单核苷酸多态性(SNP)在基因组中分布广、数量多、便于筛查及基因分型，具有十分重要的生物学意义，被认为是当前最佳的标记。目前，SNP标记已经成为生物种群鉴定、遗传结构分析、基因定位、基因组选择的重要工具。随着高通量测序技术的发展，对于有参考基因组的物种来说，基于全基因组测序及简化基因组测序的方法成为高通量SNP基因分型技术的主流。然而该技术对于相关数据的管理、分析具有较高的要求，同时成本相对较高。靶向捕获测序基因型分型，通过对已知序列设计探针、开发芯片，利用随机打断的基因组DNA片段与芯片混合，捕获西瓜高通量测序文库中的包含目标位点的DNA片段进行扩增、纯化、高通量测序。以一种降低文库丰度的方式实现对大量目标位点的深度测序，能够降低相关数据的分析及管理难度，并且能够显著降低基因分型的成本。然而该技术在西瓜中尚未展开应用。
[0004]简化基因组测序技术(Genotyping of Sequencing，GBS)，是一项在多种农作物中广泛应用的技术，通过对全基因组DNA进行限制性酶切，对部分DNA片段进行测序以获得相关基因组序列。而靶向捕获测序技术(Genotyping By Target Sequencing，GBTS)是一种特殊的测序式基因型检测，通过挑选特定的靶向测序位点，进行测序和基因型检测。GenoBaits是GBTS的一种应用，即通过将基于全基因组分析获得的多态性位点进一步设计为特异性探针，通过探针与测序文库结合，再通过测序进行基因分型。该技术相较于传统的固态芯片还具有多个优势，检测成本较低；开发的SNP芯片密度可以灵活调整；可以随时补充新的位点、升级灵活；未来可针对不同的使用场景及使用需求，采用不同组合的芯片，即可检测。然而该项技术尚未有大规模的应用，在葫芦科作物中也鲜有报道。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种西瓜全基因组液相芯片及应用，采用本专利技术的液相芯片可以实现对西瓜种质资源的快速分型，解决了现用的大量遗传信息不能应用到实际育种的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案概述如下：
[0007]一种西瓜全基因组液相芯片，该芯片为基于靶向捕获测序的西瓜6K液相基因芯片，所述西瓜6K液相芯片由独立包装的西瓜6K探针混合液和杂交捕获试剂构成，所述西瓜6K探针为DNA双链探针，是根据所筛选的SNP位点设计并合成的核苷酸序列。所述SNP位点是利用BWA
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mem将43份不同基因型西瓜种质的重测序数据比对至西瓜参考基因组“97103_V2”上，利用GATK_V_4.0进行SNP calling并进一步对SNP位点进行评估、过滤。筛选MAF＞0.2，Het＞0.15，Na＞0.1的SNP位点作为初步的SNP库。进一步通过判定SNP位点侧翼序列是否适合设计探针进行进一步的筛选，筛选的标准为：探针长度为110
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120bp，探针的CG含量为30
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80％，同源性区域个数≤5，探针的区域内不包含SSR位点和GAP区域。最终共获得了112K的覆盖基因组的多态性SNP位点，我们以均匀分布的原则，从中选择了5968个SNP作为西瓜6K液相基因芯片的检测位点。Yang等通过对247份西瓜的重测序数据进行分析，挖掘到了241个核心SNP，通过进一步的分析，选择了94个适合合成探针的SNP作为检测位点。最终，我们共挑选了6062个SNP位点并进一步开发为西瓜6K液相基因芯片。以期缩短西瓜育种的周期，提高西瓜育种的效率。具体地，6062个SNP位点的位置如表1所示。
[0008]表1 6062个SNP位点在西瓜参考基因组序列“97103_V2”中的位置
[0009][0010][0011][0012][0013][0014][0015][0016][0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025][0026][0027][0028][0029]在设计、筛选相关探针时，尽量使SNP位点能够均匀分布于全基因组中。同时尽量选择了在43份材料中多态性较为丰富的SNP位点(MAF＞0.2，超过3000个SNP位点＞0.3)，尽可能保证位点多态性及探针的特异性。
[0030]本专利技术的优点：
[0031](1)本专利技术提供的西瓜6K液相基因芯片能够应用于西瓜的基础研究和分子育种中，能够同时对6062个位点进行检测，其数量、密度及效率均是目前报道西瓜中最高的。
[0032](2)本专利技术为西瓜的遗传多样性分析，品种鉴定，基因定位，背景筛选及分子标记辅助育种提供了一项高效的基因组分型工具。同时根据现有研究，本专利技术可随时根据新的位点设计新的探针，同时对于样品量没有较高要求，以满足使用人不同的使用场景及使用需求，在西瓜分子育种中具有较高的应用价值。
附图说明
[0033]图1为西瓜6K液相基因芯片6062个位点分布统计情况；图1A为6062个位点在全基因组中的分布；图1B为6062个位点在不同染色体中的统计；图1C为6062个SNP位点的最小等位基因频率。
[0034]图2为西瓜6K液相基因芯片及SSR标记对于背景回复率的计算结果比较；
[0035]图3为实施例中利用西瓜6K液相基因芯片对76份西瓜种质进行群体结构的分析。
具体实施方式
[0036]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。但下述实施例中所涉及的具体实验方法如无特殊说明，均为常规方法或按照制造厂商说明书建议的条件实施。
[0037]若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。如无特殊说明，所采用的试剂及材料，均可以从市场中购买获得。
[0038]除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本专利技术中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
[0039]实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种西瓜全基因组液相芯片，其特征在于：该芯片的基因分型对象包括6062个SNP位点，所述SNP位点的位置，具体如下表所示：
2.根据权利要求1所示的西瓜全基因组液相芯片，其特征在于：所述SNP位点是将不同基因型西瓜种质的重测序数据比对至西瓜参考基因组“97103_V2”后，进行过滤、评估获得的。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨路明，朱华玉，王登科，段世享，豆峻岭，刘东明，杨森，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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