一种指纹图谱构建方法及系统技术方案

本申请提供一种指纹图谱构建方法及系统，指纹图谱构建方法包括：挑选一组独立标记序列依次增加至标记集合，得到标记集合中相同样本的第一标记序列；将相同第一标记序列为一组，得到k组区分样本；重复迭代步骤，直至满足目标条件；重复上述步骤，得到多个满足目标条件的区分样本数量；计算所有区分样本数量的最小值，选取最小值对应的标记集合为候选标记集合；计算未被挑选的独立标记序列的区分贡献度；每次向候选标记集合中添加未被挑选的独立标记序列，直至候选标记集合中所具有的第一设定组合的数量最大，得到优选标记集合；将优选标记集合作为指纹图谱。通过上述步骤，使得指纹图谱基因组覆盖度较高，标记分布更为均匀，标记代表性更优。标记代表性更优。标记代表性更优。

【技术实现步骤摘要】
一种指纹图谱构建方法及系统


[0001]本公开一般涉及指纹图谱
，具体涉及一种指纹图谱构建方法及系统。

技术介绍

[0002]种质资源是作物遗传育种的物质基础，是我国农业可持续发展的物质保障。由于农作物的亲本利用的集中化现象，将导致一些性状差异不明显的品种产生，传统得品种鉴定方法已经不能满足品种鉴定的需求。因此，寻找一种新的高效且实用性强的技术来进行农作物的真实性鉴定就显得尤为重要；DNA指纹图谱因所具有的检测方便性，精确性等特点，已经广泛应用于多种农作物的品种鉴定；现有技术中，指纹图谱的构建多采用SSR标记和简化基因组测序标记，由于基因组覆盖度较低，使得标记分布不均一，标记代表性较差。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供可解决上述技术问题的一种指纹图谱构建方法及系统。
[0004]本申请第一方面提供一种指纹图谱构建方法，包括：S100：获取n个样本的全基因组测序数据，得到多个单核苷酸多态性序列；S200：从多个所述单核苷酸多态性序列中筛选出m个独立标记序列A
i
；所述独立标记序列A
i
包括n个样本对应的同一个不连锁的变异位点i的基因型；S300：随机挑选一组独立标记序列A
i
并依次增加至标记集合，得到所述标记集合中相同样本的第一标记序列；将相同所述第一标记序列为一组，得到k组区分样本；S400：重复迭代步骤S300，直至满足目标条件k≥m；S500：重复步骤S300
‑
S400，得到多个满足所述目标条件的区分样本数量k；计算所有所述区分样本数量k的最小值k
s
，选取所述最小值k
s
对应的标记集合为候选标记集合；S600：计算对应所述候选标记集合中未被挑选的独立标记序列A
i
对所述候选标记集合的区分贡献度；按照所述区分贡献度由大到小的顺序，每次向所述候选标记集合中添加j个未被挑选的独立标记序列A
i
，直至所述候选标记集合中所具有的第一设定组合的数量最大，得到优选标记集合；所述第一设定组合为两个样本之间的基因型一致度小于设定阈值的组合；S700：将所述优选标记集合作为所述指纹图谱。
[0005]根据本申请实施例提供的技术方案，通过以下子步骤，计算对应所述候选标记集合中未被挑选的独立标记序列A
i
对所述候选标记集合的区分贡献度：计算所述候选标记集合中任意两个样本之间的基因型一致度；确定所有对比组合中基因型一致度大于等于所述设定阈值的目标样本组合；计算独立标记序列A
i
中第二设定组合的数量，得到所述区分贡献度；所述第二设
定组合为所述未被挑选的独立标记序列A
i
所对应的目标样本组合中具有相同基因型的组合。
[0006]根据本申请实施例提供的技术方案，将所述优选标记集合作为所述指纹图谱的方法具体为：计算所述优选标记集合与所述单核苷酸多态性序列的基因型一致度；判断所述基因型一致度大于设定值时，将所述优选标记集合作为所述指纹图谱；否则，重复步骤S600。
[0007]根据本申请实施例提供的技术方案，获取n个样本的全基因组测序数据，得到多个单核苷酸多态性序列的方法具体为：获取n个样本的全基因组测序数据；对所有所述全基因组测序数据进行质控得到有效数据；将所述有效数据比对到参考基因组中得到比对数据；确定所述比对数据在所述参考基因组的不同位置分布，得到bam数据；对所述bam数据进行变异检测得到多个初始单核苷酸多态性序列；对所述初始单核苷酸多态性序列进行过滤，得到所述单核苷酸多态性序列。
[0008]根据本申请实施例提供的技术方案，所述指纹图谱构建方法还包括：获取待检测样本，对所述待检测样本进行比对和变异检测，得到待检测单核苷酸多态性数据；判断所述待检测单核苷酸多态性数据与所述指纹图谱的一致度小于所述设定阈值时，输出检测信息为新物种。
[0009]本申请第二方面提供一种指纹图谱构建系统，包括：处理模块，所述处理模块配置用于：S100：获取n个样本的全基因组测序数据，得到多个单核苷酸多态性序列；S200：从多个所述单核苷酸多态性序列中筛选出m个独立标记序列A
i
；所述独立标记序列A
i
包括n个样本对应的同一个不连锁的变异位点i的基因型；S300：随机挑选一组独立标记序列A
i
并依次增加至标记集合，得到所述标记集合中相同样本的第一标记序列；将相同所述第一标记序列为一组，得到k组区分样本；S400：重复迭代步骤S300，直至满足目标条件k≥m；S500：重复步骤S300
‑
S400，得到多个满足所述目标条件的区分样本数量k；计算所有所述区分样本数量k的最小值k
s
，选取所述最小值k
s
对应的标记集合为候选标记集合；计算模块，所述计算模块与所述处理模块的输出端连接，所述计算模块配置用于：S600：计算对应所述候选标记集合中未被挑选的独立标记序列A
i
对所述候选标记集合的区分贡献度；按照所述区分贡献度由大到小的顺序，每次向所述候选标记集合中添加j个未被挑选的独立标记序列A
i
，直至所述候选标记集合中所具有的第一设定组合的数量最大，得到优选标记集合；所述第一设定组合为两个样本之间的基因型一致度小于设定阈值的组合；S700：将所述优选标记集合作为所述指纹图谱。
[0010]根据本申请实施例提供的技术方案，所述计算模块还具体配置用于：计算所述候选标记集合中任意两个样本之间的基因型一致度；
确定所有对比组合中基因型一致度大于等于所述设定阈值的目标样本组合；计算独立标记序列A
i
中第二设定组合的数量，得到所述区分贡献度；所述第二设定组合为所述未被挑选的独立标记序列A
i
所对应的目标样本组合中具有相同基因型的组合。
[0011]根据本申请实施例提供的技术方案，所述计算模块还配置用于：计算所述优选标记集合与所述单核苷酸多态性序列的基因型一致度；判断所述基因型一致度大于设定值时，将所述优选标记集合作为所述指纹图谱；否则，重复步骤S600。
[0012]根据本申请实施例提供的技术方案，所述处理模块还具体配置用于：获取n个样本的全基因组测序数据；对所有所述全基因组测序数据进行质控得到有效数据；将所述有效数据比对到参考基因组中得到比对数据；确定所述比对数据在所述参考基因组的不同位置分布，得到bam数据；对所述bam数据进行变异检测得到多个初始单核苷酸多态性序列；对所述初始单核苷酸多态性序列进行过滤，得到所述单核苷酸多态性序列。
[0013]根据本申请实施例提供的技术方案，指纹图谱构建系统还包括检测模块；所述检测模块配置用于：获取待检测样本，对所述待检测样本进行比对和变异检测，得到待检测单核苷酸多态性数据；判断所述待检测单核苷酸多态性数据与所述指纹图谱的一致度小于所述设定阈值时，输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指纹图谱构建方法，其特征在于，包括：S100：获取n个样本的全基因组测序数据，得到多个单核苷酸多态性序列；S200：从多个所述单核苷酸多态性序列中筛选出m个独立标记序列A
i
；所述独立标记序列A
i
包括n个样本对应的同一个不连锁的变异位点i的基因型；S300：随机挑选一组独立标记序列A
i
并依次增加至标记集合，得到所述标记集合中相同样本的第一标记序列；将相同所述第一标记序列为一组，得到k组区分样本；S400：重复迭代步骤S300，直至满足目标条件k≥m；S500：重复步骤S300
‑
S400，得到多个满足所述目标条件的区分样本数量k；计算所有所述区分样本数量k的最小值k
s
，选取所述最小值k
s
对应的标记集合为候选标记集合；S600：计算对应所述候选标记集合中未被挑选的独立标记序列A
i
对所述候选标记集合的区分贡献度；按照所述区分贡献度由大到小的顺序，每次向所述候选标记集合中添加j个未被挑选的独立标记序列A
i
，直至所述候选标记集合中所具有的第一设定组合的数量最大，得到优选标记集合；所述第一设定组合为两个样本之间的基因型一致度小于设定阈值的组合；S700：将所述优选标记集合作为所述指纹图谱。2.根据权利要求1所述的指纹图谱构建方法，其特征在于，通过以下子步骤，计算对应所述候选标记集合中未被挑选的独立标记序列A
i
对所述候选标记集合的区分贡献度：计算所述候选标记集合中任意两个样本之间的基因型一致度；确定所有对比组合中基因型一致度大于等于所述设定阈值的目标样本组合；计算独立标记序列A
i
中第二设定组合的数量，得到所述区分贡献度；所述第二设定组合为所述未被挑选的独立标记序列A
i
所对应的目标样本组合中具有相同基因型的组合。3.根据权利要求1所述的指纹图谱构建方法，其特征在于，将所述优选标记集合作为所述指纹图谱的方法具体为：计算所述优选标记集合与所述单核苷酸多态性序列的基因型一致度；判断所述基因型一致度大于设定值时，将所述优选标记集合作为所述指纹图谱；否则，重复步骤S600。4.根据权利要求1所述的指纹图谱构建方法，其特征在于，获取n个样本的全基因组测序数据，得到多个单核苷酸多态性序列的方法具体为：获取n个样本的全基因组测序数据；对所有所述全基因组测序数据进行质控得到有效数据；将所述有效数据比对到参考基因组中得到比对数据；确定所述比对数据在所述参考基因组的不同位置分布，得到bam数据；对所述bam数据进行变异检测得到多个初始单核苷酸多态性序列；对所述初始单核苷酸多态性序列进行过滤，得到所述单核苷酸多态性序列。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的指纹图谱构建方法，其特征在于，还包括：获取待检测样本，对所述待检测样本进行比对和变异检测，得到待检测单核苷酸多态性数据；判断所述待检测单核苷酸多态性数据与所述指纹图谱的一致度小于所述设定阈值时，输出检测信息为新物种。
6.一种指纹图谱构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦成智，王天义，荆鑫，陈力杨，徐凤凤，
申请(专利权)人：天津极智基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：