2023-11-09 18:32:42 安小鵬
我國奶山羊養(yǎng)殖業(yè)存在系譜混亂，近交衰退，乳房形狀差、產(chǎn)奶量低等產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的難題，而優(yōu)質的薩能奶山羊原種群及核心育種技術一直被國外奶山羊育種公司壟斷，我國無法進口。
為了破解奶山羊產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展缺乏良種的“卡脖子”問題，西北農(nóng)林科技大學奶羊產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新團隊依托國家“948”項目、陜西省重點研發(fā)計劃、陜西省奶羊產(chǎn)業(yè)技術體系、陜西省奶山羊養(yǎng)殖工程技術研究中心，采用級進雜交與功能基因選擇相結合的現(xiàn)代分子育種新技術，培育適用集約化生產(chǎn)的優(yōu)質高產(chǎn)奶山羊新品種，支撐我國奶山羊產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。
在奶羊體系首席專家，團隊負責人曹斌云教授的規(guī)劃下，芯片技術負責人安小鵬研究員與北京康普森農(nóng)業(yè)科技有限公司聯(lián)合開發(fā)了適合國內外奶山羊品種的中低密度育種芯片—“奶山羊20K育種液相芯片和5K選育液相芯片”。該芯片利用康普森CAGT?靶向捕獲測序技術，實現(xiàn)基因組目標區(qū)域高效、精準、靈活、低成本定制基因芯片。適用于奶山羊品種血統(tǒng)鑒別、品種保護、親子鑒定以及組建奶山羊功能標記數(shù)據(jù)庫進行分子標記輔助育種和全基因組選擇育種，為奶山羊品種選育工作提供有力的技術支撐和指導依據(jù)。
奶山羊 20K 育種液相芯片 —— 奶山羊 5K 選育液相芯片
奶山羊20K育種液相芯片
奶山羊20K育種液相芯片位點來源于3個奶山羊品種的測序數(shù)據(jù)，從中篩選出個體間多態(tài)的位點，結合前期研究中已經(jīng)鑒定的重要經(jīng)濟性狀關鍵候選基因標記，共計20000個位點，具有填充位點分布均勻、功能位點豐富、檢測成本低等優(yōu)勢。
“奶山羊20K育種液相芯片”特點及優(yōu)勢
1.變異信息豐富
芯片位點來源于奶山羊樣本的測序數(shù)據(jù)，從中篩選獲得20000個在29條染色體上分布均勻的SNP，并且保留的SNP為高頻變異。
圖1 SNP染色體密度分布圖
2.功能位點豐富
奶山羊20K育種液相芯片涵蓋了山羊產(chǎn)奶、奶品質、乳房形態(tài)相關以及生長、繁殖相關性狀的5963個功能位點，促進對應性狀育種進展。
奶山羊5K選育液相芯片
5K選育液相芯片是在20k芯片的基礎上開發(fā)的5k低密度功能芯片，融合了經(jīng)選擇信號和GWAS分析鑒定到的2632個與奶山羊重要經(jīng)濟性狀顯著關聯(lián)的功能SNP位點，涵蓋了產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳脂率、乳房形狀、繁殖、毛色等功能位點，這些位點的加入將促進對應性狀育種進展。
“奶山羊5K選育液相芯片”特點及優(yōu)勢
1.產(chǎn)奶相關位點豐富-是育種的得力助手
該芯片包含了多個與重要性狀相關的功能位點，結合奶羊團隊多年來數(shù)據(jù)積累，對奶山羊核心育種群體進行GWAS分析，篩選到產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳脂量、產(chǎn)羔數(shù)、乳房形態(tài)、毛色等多個性狀功能基因和位點，可用于分子標記輔助育種，在羊羔時期進行早期選留和淘汰。
圖3 產(chǎn)奶性狀曼哈頓圖
圖4 產(chǎn)羔性狀曼哈頓圖
2.檢測成本低，性價比高
基于國產(chǎn)化設計、檢測和分析流程，大大降低分型成本，采用自動化檢測流程，提升檢測通量和穩(wěn)定性。
3.靈活性高
基于探針雜交靶向捕獲測序技術，可以根據(jù)需求增加標記位點，升級芯片及擴展應用場景靈活。
“奶山羊5K選育液相芯片”數(shù)據(jù)表現(xiàn)
圖5 芯片位點在染色體上的分布圖
圖6 芯片位點MAF分布
圖7 位點注釋情況
圖8樣本檢出率分布圖
不同樣本中平均測序深度5x以上的樣本檢出率達到了99.79%。
圖9 重復樣本分型一致性
通過對3組重復樣本進行分型，顯示平均一致率達99.72%。
產(chǎn)品應用方向
奶山羊全基因組選擇育種
奶山羊新品種培育
奶山羊群體家系構建及系譜梳理
奶山羊保種分析
奶山羊親子鑒定
研究團隊介紹
西北農(nóng)林科技大學奶羊產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新團隊，負責人：曹斌云，成員：宋宇軒，安小鵬，李廣，張磊，袁昊。團隊主要致力于奶羊遺傳繁育、精準營養(yǎng)等方面的研究，主持國家和省部級科研項目30項，獲批省部級科技成果獎12項，在國內外發(fā)表學術論文200多篇，授權國家發(fā)明專利16件。
北京康普森農(nóng)業(yè)科技有限公司
為北京康普森生物技術有限公司的全資子公司，是一家專注于分子育種服務的國家高新技術企業(yè)，致力于利用基因科技和大數(shù)據(jù)賦能中國種業(yè)，為客戶提供引種、育種、保種等多角度、全方位的種質資源優(yōu)化解決方案。公司主要服務內容為個性化育種方案和選配策略制定，全基因組選擇育種、品種鑒定、親緣關系鑒定、功能基因檢測、群體結構評估、地方遺傳資源品種保護、地理標識產(chǎn)品開發(fā)等。
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