【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及動物育種，特別是涉及一種肉牛核心種質的構建方法及其應用。
技術介紹
1、種質資源是指具有實際或潛在利用價值的、攜帶生物信息的遺傳物質及其載體，是人類社會生存與可持續發展不可或缺、生命科學原始創新及生物產業發展的物質基礎。我國肉牛具有耐粗飼、抗病力強、性情溫順、適應性好、遺傳性穩定、肉質好等優良特性，是重要的種質資源之一。但由于農業生產方式的改變，雜交改良工作的推進等，我國肉牛品種的群體規模與數量呈現萎縮的狀況，一些品種內優異基因流失，同時品種間基因交流，導致遺傳多樣性減少，種群的適應性和抗病性降低，眾多遺傳資源正遭受著遺傳多樣性消失的危險。因此，進行肉牛種質遺傳資源的收集和保存對肉牛遺傳多樣性有著重要的作用。
2、我國肉牛品種豐富，截止目前共有肉牛品種85個，其中地方品種56個，培育品種12個，引入品種17個。豐富的肉牛種質資源為育種工作提供了大量材料，但遺傳材料規模的擴大，讓種質資源評價工作變得相對困難。核心種質資源，即保存的種質資源的一個核心子集，是采用一定方法，從保存的某一物種種質資源中抽取的一個核心子集，以最少的遺傳資源樣本量最大限度地代表包括地理分布在內的整個資源群體的遺傳多樣性。因此，肉牛核心種質的構建，可以提高整個種質庫的管理和利用水平。然而，在動物領域，有關核心種質的報道相對匱乏，尤其是肉牛核心種質的構建流程，目前尚未十分明確。因此，明確肉牛群體核心種質構建的方法和流程，可以極大地減少育種工作者的工作量，進而高效的完成種質資源保存。
技術實現思路>
1、為了解決上述問題，本專利技術提供了一種肉牛核心種質的構建方法及其應用。本專利技術提供的構建方法能夠以最小數量種質最大限度地代表每個種質資源的遺傳多樣性，極大地減少了肉牛種質資源保存的工作量，而且對種群血統的純度分析有一定的促進作用。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、本專利技術提供了一種肉牛核心種質的構建方法，包括以下步驟：
4、1）獲取待構建核心種質肉牛品種的基因型數據；所述基因型數據為基因組snp位點的基因分型數據；
5、2）對步驟1）中所述基因型數據進行質控，并對缺失的snp位點進行填充，得到具有公共snp位點的肉牛個體集，記為原始種質；
6、3）利用步驟2）中所述的公共snp位點，根據式ⅰ計算所述原始種質中每個品種內的個體對品種群體的平均遺傳距離，運用四分位數檢驗法建立離群個體的剔除標準，剔除各品種內遺傳差異較大的個體，得到肉牛品種的初級核心種質；
7、式ⅰ；
8、其中， di為平均遺傳距離， n為品種內的個體數目，單位：個， d ij為個體間的遺傳距離；
9、所述剔除標準為： di>uq+（1.5~2）iqr；其中，iqr=uq-lq，uq為上四分位數，lq為下四分位數；
10、4）采用core?hunter?3算法對步驟3）得到的初級核心種質對應的基因型數據進行全局搜索，評價參數選取en（average?entry-to-nearest-entry?distance）和sh（shannon's?allelic?diversity?index），en和sh的權重比為1:1，利用式ⅱ將en和sh的評價參數組合在一起，對核心種質進行篩選，得到肉牛品種核心種質；
11、式ⅱ；
12、其中， f（ c）為核心種質的綜合評價值， f i（ c）為第 i個參數的評價函數，默認歸一化為[0,1]； α i為該參數的權重；
13、所述篩選的標準包括：選取核心種質的最大數量不超過該品種的60%以及肉牛核心種質的基因覆蓋度≥99%的集合，在所述集合中選擇期望雜合度最大的子集；若取樣比例達到原始種質的60%，基因覆蓋度仍小于99%時，選取最大取樣比例的子集作為肉牛核心種質。
14、優選的，對步驟3）得到的初級核心種質對應的基因型數據進行全局搜索前，根據品種再次對基因型數據進行質控。
15、優選的，所述質控的標準包括：只保留常染色體位點，剔除分型成功率＜90%和最小等位基因頻率＜0.05的位點，同時剔除檢出率＜90%，哈代溫伯格平衡檢測 p＜1×10-6的個體。
16、優選的，所述質控的工具包括plink軟件；所述填充的工具包括beagle軟件。
17、優選的，所述構建方法還包括：得到肉牛品種核心種質后，對所述肉牛品種核心種質進行代表性評價；所述代表性評價的參數包括：等位基因數、等位位點數、有效等位位點數、香濃信息指數、觀察雜合度、期望雜合度和多態性信息含量中的一種或多種。
18、優選的，所述代表性評價的對照組為步驟3）得到的所述初級核心種質。
19、優選的，步驟1）中所述獲取的方法包括：提取待構建核心種質肉牛的dna，利用snp芯片對所述dna進行基因分型，得到所述基因型數據。
20、優選的，所述個體間的遺傳距離的計算工具包括plink軟件。
21、本專利技術提供了上述技術方案所述構建方法在肉牛種質資源保存中的應用。
22、優選的，所述應用包括肉牛品種血統純度的分析。
23、有益效果：
24、本專利技術提供了的構建方法是在肉牛中首次建立的肉牛核心種質的篩選方法，具有指導意義，能夠提高肉牛種質資源保存和利用的效率；本專利技術提供的構建方法首先進行了初級核心種質的構建，通過使用平均遺傳距離（ di），以及以 di>uq+（1.5~2）iqr作為剔除離群個體的具體標準，從而降低假陽性的風險；另外，相比于常規研究的模糊比例選取，本專利技術利用core?hunter?3算法建立了肉牛核心種質的篩選標準，并按照此標準，比較了每個品種不同取樣比例的核心種質子集，選取了符合標準的最佳規模子集作為該品種的核心種質，經代表性評價發現本專利技術篩選出來的核心種質能很好地代表原始種質。可見，本專利技術提供的構建方法能夠以最小數量種質最大限度地代表每個種質資源的遺傳多樣性，極大地減少了肉牛種質資源保存的工作量，而且對種群血統的純度分析有一定的促進作用。
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1.一種肉牛核心種質的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，對步驟3）得到的初級核心種質對應的基因型數據進行全局搜索前，根據品種再次對基因型數據進行質控。
3.根據權利要求1或2所述的構建方法，其特征在于，所述質控的標準包括：只保留常染色體位點，剔除分型成功率＜90%和最小等位基因頻率＜0.05的位點，同時剔除檢出率＜90%，哈代溫伯格平衡檢測P＜1×10-6的個體。
4.根據權利要求1或2所述的構建方法，其特征在于，所述質控的工具包括PLINK軟件；所述填充的工具包括Beagle軟件。
5.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述構建方法還包括：得到肉牛品種核心種質后，對所述肉牛品種核心種質進行代表性評價；所述代表性評價的參數包括：等位基因數、等位位點數、有效等位位點數、香濃信息指數、觀察雜合度、期望雜合度和多態性信息含量中的一種或多種。
6.根據權利要求5所述的構建方法，其特征在于，所述代表性評價的對照組為步驟3）得到的所述初級核心種質。
7.根據權利要
8.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述個體間的遺傳距離的計算工具包括PLINK軟件。
9.權利要求1~8任一項所述構建方法在肉牛種質資源保存中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述應用包括肉牛品種血統純度的分析。
...【技術特征摘要】
1.一種肉牛核心種質的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，對步驟3）得到的初級核心種質對應的基因型數據進行全局搜索前，根據品種再次對基因型數據進行質控。
3.根據權利要求1或2所述的構建方法，其特征在于，所述質控的標準包括：只保留常染色體位點，剔除分型成功率＜90%和最小等位基因頻率＜0.05的位點，同時剔除檢出率＜90%，哈代溫伯格平衡檢測p＜1×10-6的個體。
4.根據權利要求1或2所述的構建方法，其特征在于，所述質控的工具包括plink軟件；所述填充的工具包括beagle軟件。
5.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述構建方法還包括：得到肉牛品種核心種質后，對所述肉牛品種核心種質進行代表性評價；...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高雪，李俊雅，王兢，杜振偉，王元清，
申請(專利權)人：中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，
類型：發明
國別省市：
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