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一种基于多聚单核苷酸多态性的猪10K和50K液相芯片及其应用

2025-06-06 14:58:14
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
所属领域:
农业科技
项目成果/简介:

高通量SNP基因型检测是基因组选择的前提,当前以高通量SNP固相芯片为主,但该技术主要掌控在美国公司手中,是我国分子育种的卡脖子技术。本成果利用靶向捕获测序技术和多聚单核苷酸多态性技术,在之前开发的猪50K液相芯片(专利号:ZL202110359470.7)基础上,结合课题组猪重要性状遗传解析成果,开发了效率更高的多聚单核苷酸多态性50K(专利号:ZL202310552851.6)和10K液相芯片(专利号:ZL202310707878.8),在不增加成本的前提下,可以提供更多的SNP标记,基因组选择准确性提升3~5个百分点。两款芯片相结合,可实现‘前低后高,前多后少’的高低密度SNP芯片基因组育种,降低基因组育种成本1/2~2/3(中国畜牧杂志,2022),推动我国生猪基因组育种。

猪50K和10K液相芯片分别包含52000和9400个靶位点,覆盖猪所有染色体, SNP和个体检出率为0.997和0.998,可用于猪的基因定位、群体结构分析、亲子鉴定及品种纯度分析和分子育种等。

本发明与基于illumina平台和Affymetrix平台开发的芯片(通常称之为固相芯片)相比,本成果除了保留检测准确性高的优点和价格较低之外,它还有以下几个优势:

(1)标记位点增删方便,可以随时补充新的位点;

(2)样品检测灵活,少量样本即可检测,无样本量限制;

(3)SNP芯片密度可以灵活调整,适合多种场景应用;

(4)利用多聚核苷酸技术,可以在成本不变前提下,50K液相芯片标记数可提高至10万个。结合单倍型分析,可以进一步提高基因组选择准确性;

(5)10K液相芯片目前固相芯片尚无该产品类型,本发明利用了液相芯片技术优势,主要用于基因组选择,可极大降低育种成本。

效益分析:

基因组选择已成为动植物育种的革命性技术,也是我国生猪育种的主流技术,目前包含约5万个SNP标记的50K芯片分子育种效果好,是当前基因组选择的主流。但猪群体规模大,通常基因组育种成本每年要300-400万,影响了该技术的普及。采用本成果,则可以采用低密度芯片10K进行早期检测,由于价格低廉,可极大降低早期选择基因型检测的成本。同时,利用基因型填充技术可以将10K芯片标记基因型填充至50K芯片,且准确性高,仍然能够保证小猪早期选择的准确性与用50K芯片检测一样,基因组育种成本可降低1/2-2/3。且课题组优化了基因型检测流程,可以1周内完成基因型检测,满足产业化需求。

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