【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物学，具体是一种荷斯坦奶牛液相芯片、方法及应用。
技术介绍
1、分子标记技术(molecular marker technology)是分子育种中的重要工具。传统分子标记，例如限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,rflp)和简单序列重复(simple sequence repeat，ssr)在遗传育种领域中发挥着重要作用。单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,snp)指基因组单个核苷酸的变异，包括单个碱基对的转换、颠换、插入或缺失。snp作为基因组中分布更为广泛的遗传标记，具有密度高、遗传稳定性高和易于自动化分析等特点，其已发展成为动物遗传变异研究中较为常见的分子标记。
2、目前用于snp位点分型的主要方法是全基因组重测序以及基因芯片。全基因组重测序是在整个基因组水平上对dna进行随机打断，然后对片段化处理的样本加上接头，经扩增后对插入片段进行测序。在snp位点分型的基因芯片技术中，传统的固相芯片基于探针与dna序列的互补杂交，通过标记物的荧光显色信号进行分型。液相芯片基于重测序技术，对每个目标位点进行专一性捕获，并进行高深度重测序，具有检测准确性高、通量大的优点。液相芯片一般根据dna互补原理，为每个待测位点设计的一条生物素(biotin)标记、覆盖目标snp的探针，这些探针在液态中与基因组目标区域杂交形成双链，可以利用链霉亲和素包衣的磁珠与带有生物素的分子的吸附作用，经洗脱、扩增、建库之后进
3、荷斯坦奶牛作为世界上养殖数量最多的奶牛品种，其基因组信息可以为科学高效的奶牛生产提供有价值信息。将人工智能和经典遗传学方法相结合，利用大规模荷斯坦奶牛全基因组测序数据和已有的研究报道，筛选遗传信息丰富的分子标记。将遗传信息丰富的分子标记应用于大规模商业化育种，可以进行比如dna标记辅助选择、识别重要经济性状基因组位点，奶牛品种鉴定和奶牛家系推断等，从而提高奶牛产业的生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术提供了仅采用3016个snp位点探针，就能对荷斯坦奶牛产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率进行分析的芯片及方法。
2、为达此目的，本专利技术提供如下的技术方案：
3、本专利技术的第一个方面，提供了一种荷斯坦奶牛的液相芯片，包括荷斯坦奶牛位点探针混合液和杂交捕获试剂，所述荷斯坦奶牛位点探针混合液包括荷斯坦奶牛3016个snp位点探针。
4、优选的，3016个所述snp位点是与荷斯坦奶牛产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率性状显著关联区域的snp位点。
5、在本专利技术中，3016个snp位点是位于普通牛参考基因组ard-ucd 1.2上的位点，具体的位点编号及在基因组上的位置如下表1所示。
6、表1
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25、优选的，所述荷斯坦奶牛snp位点的探针为，根据筛选获得的snp位点设计覆盖目标snp位点且具有60％-70％相互重叠区域的核苷酸序列作为探针序列；探针序列的长度为110bp，gc含量为30％-80％，同源区域数量少于5且探针捕获的区域不包含简单重复序列和空缺区域。
26、本专利技术的第二个方面，提供了荷斯坦奶牛的液相芯片的获得方法，包括以下步骤：
27、s1、筛选荷斯坦奶牛snp位点：与荷斯坦奶牛产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率性状显著关联区域的代表位点
28、s2、使用genobaits probe designer设计覆盖目标snp位点且具有60％-70％相互重叠区域的探针。所设计探针的长度为110bp，gc含量为30％-80％，同源区域数量少于5且探针捕获的区域不包含简单重复序列和空缺区域，最终确定的探针序列；
29、s3、运用探针序列开发该荷斯坦奶牛的液相芯片。
30、优选的，步骤s1中，与荷斯坦奶牛性状显著关联区域的代表位点的snp位点包括以下方法：
31、r1、使用bcftools从千牛基因组第九批数据中提取荷斯坦奶牛常染色体的变异数据，并使用以下标准对变异数据进行过滤：missing<0.2，dp>(1/3)dp的众数&dp<3*dp的众数，qd>＝2，sor<＝3，fs<＝60，qual>＝30，mqranksum>＝-12.5，readposranksum>＝-8.0；
32、r2、筛选与产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率显著关联的基因组位点，在上述位点中使用plink--clump方法根据gwas分析p值，连锁不平衡和snp之间的物理距离筛选标签snp作为荷斯坦奶牛snp位点探针。
33、本专利技术的第三个方面，提供了本专利技术所述的荷斯坦奶牛的液相芯片在对荷斯坦奶牛dna样品进行基因分型、对荷斯坦奶牛全基因组关联分析中的应用。
34、本专利技术的第四个方面，提供了本专利技术所述的荷斯坦奶牛的液相芯片在荷斯坦奶牛及其衍生后代的亲缘关系鉴定、全基因组关联分析、基因组选择育种中的应用。
35、与现有技术相比，本专利技术有益效果及显著进步在于：
36、1、本专利技术从大规模荷斯坦奶牛测序数据中设计包含3016个snp位点的荷斯坦奶牛液相芯片，利用设计的芯片可以实现荷斯坦奶牛基因分型；
37、2、本专利技术的荷斯坦奶牛液相芯片基于靶向捕获测序技术，在降低芯片设计和基因分型成本的同时，可以额外对所设计位点周围一定范围的snp进行有效分型；
38、3、本专利技术的荷斯坦奶牛液相芯片可提供进行荷斯坦奶牛经济性状重要基因的定位、基因组选择、家系推断、亲缘关系鉴定的snp分子标记组合。
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1.一种荷斯坦奶牛的液相芯片，其特征在于，包括荷斯坦奶牛位点探针混合液和杂交捕获试剂，所述荷斯坦奶牛位点探针混合液包括荷斯坦奶牛3016个SNP位点探针。
2.如权利要求1所述的荷斯坦奶牛的液相芯片，其特征在于，3016个所述SNP位点是与荷斯坦奶牛产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率性状显著关联区域的SNP位点。
3.如权利要求1所述的荷斯坦奶牛的液相芯片，其特征在于，所述荷斯坦奶牛SNP位点的探针为，根据筛选获得的SNP位点设计覆盖目标SNP位点且具有60％-70％相互重叠区域的核苷酸序列作为探针序列；探针序列的长度为110bp，GC含量为30％-80％，同源区域数量少于5且探针捕获的区域不包含简单重复序列和空缺区域。
4.荷斯坦奶牛的液相芯片的获得方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的荷斯坦奶牛的液相芯片的获得方法，其特征在于，步骤S1中，与荷斯坦奶牛性状显著关联区域的代表位点的SNP位点包括以下方法：
6.权利要求1-3任意一项所述的荷斯坦奶牛的液相芯片在对荷斯坦奶牛DNA样品进行基因分型
7.权利要求1-3任意一项所述的荷斯坦奶牛的液相芯片在荷斯坦奶牛及其衍生后代的亲缘关系鉴定、全基因组关联分析、基因组选择育种中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种荷斯坦奶牛的液相芯片，其特征在于，包括荷斯坦奶牛位点探针混合液和杂交捕获试剂，所述荷斯坦奶牛位点探针混合液包括荷斯坦奶牛3016个snp位点探针。
2.如权利要求1所述的荷斯坦奶牛的液相芯片，其特征在于，3016个所述snp位点是与荷斯坦奶牛产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率性状显著关联区域的snp位点。
3.如权利要求1所述的荷斯坦奶牛的液相芯片，其特征在于，所述荷斯坦奶牛snp位点的探针为，根据筛选获得的snp位点设计覆盖目标snp位点且具有60％-70％相互重叠区域的核苷酸序列作为探针序列；探针序列的长度为110bp，gc含量为30％-80...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱凯，刘光磊，姜雨，蔡钰东，安朋朋，王聪，吕昕哲，白凤庭，张逸松，葛长生，黄纪栓，宋首宏，毛泽楠，
申请(专利权)人：河北品元生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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