[发明专利]一种仿刺参全基因组30K液相育种芯片及其应用

说明书

本发明涉及基因组学、分子生物学、生物信息学和全基因组选择育种技术领域，具体是一种基于目标区域基因组序列液相捕获的精准定位测序分型技术(Genotyping by Pinpoint Sequencing of captured targets，cGPS)的仿刺参全基因组30K液相育种芯片及其应用。SNP分子标记组合为1‑30781个SNP位点中任意组合。该芯片可应用于刺参遗传多样性评估、种质资源和亲缘关系鉴定、重要经济性状全基因组关联分析和全基因组选择育种；具备高通量、高区间覆盖率、高位点检出率、高灵活性等优点，为仿刺参分子育种提供有力的工具支撑。

技术领域

本发明涉及基因组学、分子生物学、生物信息学和全基因组选择育种技术领域，具体是一种基于目标区域基因组序列液相捕获的精准定位测序分型技术(Genotyping byPinpoint Sequencing of captured targets，cGPS)的仿刺参全基因组30K液相育种芯片及其应用。

背景技术

仿刺参(Apostichopus japonicus)，作为棘皮动物门(Echinodermata)海参纲(Holothuroideaia)辛那参目(Synallactida)仿刺参属(Apostichopus)重要水产经济种类，引领了我国第五次海水养殖浪潮，其产业发展速度之快、经济效益之高是前所未有的。然而随着仿刺参养殖产业规模的扩大，种质退化、生长缓慢、病害频发、抵御环境变化能力差等问题日益凸显，当前国内只有8个仿刺参新品种，原、良种匮乏等问题制约着仿刺参产业的持续健康发展。

遗传标记(genetic marker)作为生物体基因型特殊的可被识别并且遗传的表现形式，是研究生物遗传与进化不可或缺的工具。传统的遗传标记包括形态学标记(morphological marker)、细胞学标记(cytological marker)和生物化学标记(biochemical marker)，这三类标记基于基因表达后的结果间接反映遗传物质的变异，总体上表现为显性遗传，无法揭示隐性性状的变异信息。以单核苷酸多态性(SingleNucleotide Polymorphism，SNP)为代表的分子标记类型，通常为共显性遗传，其数量几乎遍布整个基因组且具备高多态性，是目前应用最广且效果最理想的标记类型。

分子标记检测平台随着遗传标记类型和检测设备的快速发展而更新迭代，前后经历了凝胶电泳、荧光凝胶电泳和基因芯片三个发展阶段。当前主流的高通量基因分型平台包括二代测序技术和基因芯片两种类型。基因芯片又可分为固相与液相两种类型。液相芯片技术是20世纪90年代中期发展起来的,被誉为后基因组时代的芯片技术，是最受欢迎的高通量基因分型平台之一。基于目标区间基因组序列液相捕获的精准定位测序分型技术(Genotyping by Pinpoint Sequencing of captured targets，cGPS)是华智生物自主研发的靶向测序基因型分型技术。原理是利用优化的热力学稳定性算法模型对目标区间序列进行特性探针设计，利用合成的特异性探针对位于不同基因组位置的多个不同目标序列进行液相杂交捕获富集，然后对捕获富集的目标区间进行二代测序，从而获得目标区间内的所有SNP/InDel位点的基因型。

固相芯片工作原理是基于探针与DNA序列的固相杂交，依赖于国外的昂贵仪器设备，可检测的分子标记数目有限，且无法进行区间单倍型的检测。然而，液相芯片一次可检测几万个目的区间内所有的遗传变异，基因型检出率、准确率通常可达到99％以上，检测位点数目可以按需增加，同时拥有自主权不依赖于国外昂贵的实验设备，具备高信息量、高准确率、高检出率、高位点灵活性等固相芯片无法比拟的优势，在生命科学研究中的诸多领域有着广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿刺参全基因组30K液相育种芯片及其应用。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种用于仿刺参全基因组选育的SNP分子标记组合，SNP分子标记组合为1-30781个SNP位点中任意组合；所述1-30781个SNP位点参见下表。