[发明专利]一种基于全基因组选择的鱼类抗病良种培育方法

摘要

本发明的目的是建立一种基于全基因组选择的鱼类抗病良种培育方法，弥补传统育种技术的不足，为鱼类抗病高产优质良种培育提供分子育种方法，解决鱼类养殖业中缺乏全基因组选择方法的问题，为鱼类养殖业提供抗病优良品种选育的技术手段，实现鱼类育种技术的更新换代，推动鱼类种业快速发展。本发明的方法获得的抗病苗种的抗病力明显提高。实验结果表明通过全基因组选择方法培育的抗病苗种的感染存活率和养殖存活率比对照组高出20％‑30％；通过这种方法可以快速、高效培育出鱼类抗病优良品种，提高鱼类的抗病能力和养殖成活率，在鱼类养殖业中具有重大的应用价值和广阔的推广前景。

主权项

1.一种基于全基因组选择的半滑舌鳎、牙鲆鱼类抗病良种培育方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：1)半滑舌鳎、牙鲆鱼类抗病参考群体的建立及表型性状测定当建立的鱼类家系鱼苗生长达到全长8‑15厘米时，采用病原微生物对鱼类家系鱼苗进行病原菌人工感染，在病原菌感染发病后不同时间收集各家系死亡的鱼苗，记录鱼苗死亡时间及全长、体重、体宽表型数据，同时采集感染后存活的个体并记录全长、体重、体宽数据，将采集的存活个体与死亡个体的数据作为评价鱼体抗病力的表型参数,并按照死亡率和死亡时间，在各家系中选取实验个体，得到一组可反应整个实验群体抗病性状的代表性个体的组合作为参考群体；采用ASReml软件的动物模型计算参考群体个体的估计育种值EBV和群体育种均值，并转化为相对育种值RBV，作为基因组选择计算中参考群体的表型；2)参考群体的全基因组重测序及基因型采集与分析处理提取采集的参考群体鱼苗的基因组DNA样品建库测序，建库类型为DNA‑350bp,测序策略为HiSeqPE150，对测序结果首先根据测序质量，过滤掉含有接头序列和低质量碱基的测序所得reads，比对参考基因组，检测参考基因组中对应的SNP位点并calling，整理生成.vcf文件；使用plink对.vcf文件进行读取、合并个体数据，随后按照染色体进行分割和质量控制、使用beagle进行数据填充，再将所有用到的染色体上的SNP位点数据合并，转换生成以个体为单位的.csv格式基因型文件，用于基因组选择的计算；所述的参考基因组为半滑舌鳎和牙鲆的全基因组测序结果，其中半滑舌鳎全基因组测序结果，其在GenBank中的ID为PRJNA73987；牙鲆的全基因组测序结果在GenBank中的ID为PRJNA73673；3)参考群体的全基因组选择计算和SNP位点效应分析以参考群体的相对育种值RBV为表型，以参考群体测序所得SNP位点数据为基因型，进行基因组选择计算，使用的计算方法为Bayes Cπ,所使用的计算工具为R‑package BGLR，计算后获得每个SNP位点与抗病表型的相关性数值，整理输出.txt文件，作为各个SNP位点的遗传效应值，用于全基因组选择中的基因组育种值GEBV的估计；4)候选群体的建立与全基因组重测序采集候选群体鱼的鳍条，提取鳍条基因组DNA，进行基因组文库构建和全基因组重测序，处理分析SNP位点数据，在缺失表型值的情况下，进行基因组选择计算；在参考群体基因组选择计算完成后，通过计算出的SNP位点的效应值，结合候选群体个体各SNP位点基因型，得到候选群体基因组估计育种值；5)参考群体和候选群体的个体基因组估计育种值GEBV分析根据获得的参考群体的每个SNP位点的遗传效应和不同个体各个SNP位点的基因型，计算得出参考群体的个体基因组估计育种值GEBV；在计算结束后生成并输出.txt记录参考群体个体的GEBV；根据参考群体个体的GEBV，初步筛选出参考群体中抗病力强的个体，以及这些个体所在的家系；根据参考群体个体的SNP位点效应和候选群体的SNP基因型，进一步计算获得候选群体个体的基因组估计育种值；根据候选群体的GEBV计算结果，计算GEBV值与实际感染存活率的相关系数，进而验证基因组选择计算结果的准确性；6)半滑舌鳎、牙鲆鱼类抗病苗种的培育根据全基因组选择计算得出的候选群体基因组估计育种值的大小，在表型缺失的情况下，对候选群体的抗病力进行评估和排序；选择GEBV高的候选群体个体作为亲鱼，进行抗病苗种的繁育；繁育所得的子代苗种的抗病力显著提高。