[发明专利]基于SNP位点的川金丝猴遗传监测和繁育管理方法

权利要求书

1.一种川金丝猴个体遗传多样性监测方法，其特征在于该方法包括以下步骤:

（1）采集川金丝猴血液样品，提取血液样品的基因组DNA；

（2）利用RAD-seq进行基因组DNA测序：

1）将基因组DNA加入含有限制性内切酶EcoRI和10xBuffer的反应液中进行反应，随机打断为平均500bp的DNA片段；

2)反应后，加入含有barcode 的P1接头，以及10xNEB buffer, T4 DNA ligase, H₂O，进行室温培养；

3) 对DNA片段进行纯化，琼脂糖电泳，回收350-550bp的DNA片段；

4）处理DNA末端；

5）纯化样品；

6) 再次纯化样品，加入P2连接头，室温处理；

7）通过PCR筛选同时带有P1和P2接头的序列，并进行质量和定量检测；

8）选择350-550bp的DNA片段，进行测序；

（3）分析获取SNP位点：

1）将数据质量过滤，包括去除含有连接头的reads，去除低质量的reads；

2）通过barcode对数据进行拆分，获得每个样品的数据；

3）利用SOAP2软件将测序得到的reads与参考基因组序列进行比对，如果一个原始的read无法比对上参考序列，其第一个和最后两个碱基将会被去除，之后再和参考序列进行比对，如果仍然无法匹配，则去掉最后两个碱基再比对，迭代进行，直到能够匹配或者reads短于40bp为止，然后计算相对于参考基因组的测序深度和覆盖度；

4）利用贝叶斯模型，在实际观察到的数据基础上计算出每个可能的基因型概率，挑选出概率最大的基因型作为该测序个体的特定位点的基因型，并在此基础上给出一个反映该基因型准确的质量值，得到一致序列；

5）对基因型进行筛选：在个体内具有双等位基因型和SNPs；SNPs之间距离超过100bp；去掉次要等位基因频率（MAF）小于0.05的位点；去掉不符合哈迪温伯格平衡的位点；

6）进一步筛选SNP位点：去除次要等位基因频率（MAF）小于0.5；去除SNP在scaffold的距离小于1000Mb的位点；去除SNP位点距离大于5Mb的位点；

（4）进行种群遗传多样性监测：

1）种群结构通过Phylip软件的neighbor-joining树进行分析，利用SNPs的匹配距离矩阵计算非加权neighbor-joining树；

2）利用Admixture软件计算种群遗传结构；

3）利用VCFtools中的Weir和Cockerham’s法计算种群间的Fst值。

2.根性权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括下述步骤：

（5）选择SNP位点，基于亲缘关系建立繁殖群体的动态家庭关系：

1）在步骤（3）获取得到的SNP位点中，随机选择80个位点，分析位点在个体间的序列差异；

2）基于选择的SNP位点，利用R软件中的Phh程序包计算川金丝猴个体的内在相关度IR，IR作为近交系数；

3）利用R软件中的Related程序包计算川金丝猴的个体相关度（Pairwise Relatedness）；

4）利用最大似然法预测个体间的亲缘关系，模拟参数设置为10000后代，100%的取样父母，所有个体的位点总比例为0.99，错配率为0.01；

5）亲缘关系的置信水平设置为95%；

6）利用SWINGER软件，基于SNP位点的IR值和相关性值，设计出繁殖个体的最佳配对方案，根据川金丝猴的自然社群和家庭关系，每个繁殖家庭设置1个雄性个体，3个雌性个体，其中雄性个体的IR值设置为0.1，而雌性个体的IR值设置为0。