科技日报记者 梁乐
9月5日,记者从新疆农垦科学院获悉,该院畜牧兽医研究所杨华研究员团队与兰州大学王维民教授、石家庄博瑞迪生物技术有限公司合作,历经五年攻关,于日前成功研发出新疆生产建设兵团首个绵羊基因组育种芯片—“军垦芯”。该突破性科研成果是该团队组织实施的“万只军垦肉羊基因组育种计划”的第一阶段重要进展,下一步还将进一步验证和优化“军垦芯”系列芯片。
据了解,“军垦芯”包括涵盖代表性功能位点的55K基因组育种芯片,以及适用于大规模育种应用的15K低密度和1K超低密度芯片。“军垦芯”可用于军垦肉羊新品种及其品系的遗传评估和基因组选择育种,也适用于军垦肉羊、湖羊、多浪羊、哈萨克羊等育成品种与地方品种的种质鉴定、家系分析、溯源、系谱校正、重要经济性状全基因组关联分析及选择信号分析等育种实践。
在20×测序深度下,该芯片SNP检出率和个体检出率均达99.3%—99.5%,重复样本的基因分型一致性和相关系数分别超过0.995和0.992。
杨华告诉记者,芯片位点多态性良好,覆盖96%以上位点,最小等位基因频率大于0.1,在遗传分析和分子育种中表现出色。群体遗传结构和主成分分析等结果均显示,“军垦芯”具备优异的基因分型性能,可有效弥补传统芯片在肉质性状、阈性状、低遗传力性状精准检测方面的局限,能够准确区分不同品种来源,并将多性状基因组选择的准确性提升2%—5%。
“这个芯片优异的功能性,来源于大规模生产性能测定、多组学分析和20×全基因组重测序。”杨华介绍,团队累计获取了8万条表型数据及11TB基因组数据,包含军垦肉羊等多个品种的700万个高质量遗传变异位点,并鉴定出与产羔数、产活羔数、体重、羔羊早期发育、胴体品质、肉质风味、免疫指标及尾脂重等性状相关的一系列关键基因及SNP位点。
杨华介绍,下一步,团队将在军垦肉羊育种、地方绵羊种质资源挖掘与利用、地方品种鉴定、微进化分析及基因组选择中进一步验证和优化“军垦芯”系列芯片,以全面推动兵团绵羊基因组育种技术迭代与产业升级。
据悉,团队在绵羊重要经济性状关键基因、SNP位点及其育种方法方面获授权发明专利5项,在全基因组选择分析软件方面获软件著作权2项。
(受访者供图)