鸡类基因组选择与杂交组合优化方法与流程

本发明涉及家禽育种，特别涉及鸡类基因组选择与杂交组合优化方法。

背景技术：

1、随着家禽育种技术的发展，基因组选择方法已逐渐应用于鸡类遗传改良中，通过对snp位点与目标性状之间的关联分析，实现对优良性状个体的筛选与扩繁。然而，现有技术通常以单一snp位点或简单加权模型作为性状预测基础，难以有效刻画多个连锁区段之间在遗传传递过程中的结构性关系，尤其在复杂数量性状（如肉质、产蛋性能、生长速度等）控制中，存在遗传信息碎片化的问题。

2、此外，传统杂交组合优化多依赖经验或基于统计相关性的线性模型，缺乏对父本与母本在多遗传模块层面潜在冲突关系的系统刻画，导致优选组合在实际世代繁育中稳定性不足。同时，现有方法对后代表型波动的建模通常采用固定分布假设，难以反映不同遗传路径组合所引起的非确定性表达变化，从而影响育种决策的可靠性。

技术实现思路

1、本发明要解决上述的技术问题，提供一种鸡类基因组选择与杂交组合优化方法。

2、本发明的技术方案是，一种鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，包括如下步骤：

3、s1：获取目标鸡群体的基因组数据及对应表型数据，并对所述基因组数据进行snp位点检测及染色体连锁区段划分，得到遗传单元集合；

4、s2：基于所述遗传单元集合构建遗传路径约束图，其中所述遗传路径约束图包括表示snp位点或连锁区段的节点、表示遗传传递关系的连接边以及对应的遗传权重参数，所述遗传权重参数至少包括性状贡献权重和重组风险权重；

5、s3：基于所述遗传路径约束图中的遗传权重参数，计算各候选亲本个体中目标性状的遗传路径贡献稳定性评分，并按照所述稳定性评分对候选亲本个体进行分级筛选，得到优选亲本个体集合；

6、s4：基于所述优选亲本个体集合，构建候选杂交配对组合，并计算每一候选杂交配对组合在目标性状表达上的遗传路径冲突指数及性状表达不确定性熵值；

7、s5：根据所述遗传路径冲突指数与性状表达不确定性熵值，筛选满足预设阈值条件的最优杂交配对组合，并确定对应的父本与母本配对关系；

8、s6：对所述最优杂交配对组合进行实际配种操作，获得第一代杂交后代群体；

9、s7：对所述第一代杂交后代群体进行表型检测及基因分型分析，根据检测结果反向更新所述遗传路径约束图中的遗传权重参数；

10、s8：基于更新后的遗传路径约束图，重复执行s3至s7，形成连续世代的动态优化育种过程。

11、作为一种实施方式，步骤s2中所述遗传路径约束图的构建包括：

12、对所述遗传单元集合中不同snp位点或染色体连锁区段按照染色体物理位置连续性进行分段聚类，形成具有连续遗传传递关系的连锁遗传模块；

13、以所述连锁遗传模块作为图节点的基本构建单元，并基于不同模块在历史世代中的遗传传递关系建立节点之间的连接边；

14、其中，所述遗传权重参数通过同时引入目标性状表型贡献一致性指标与模块间重组发生频率进行赋值，以表征不同遗传模块在跨世代传递过程中的稳定程度。

15、作为一种实施方式，所述连锁遗传模块的划分基于在减数分裂过程中表现为低重组频率的连续染色体区段。

16、作为一种实施方式，步骤s3中所述遗传路径贡献稳定性评分的计算包括：

17、基于所述遗传路径约束图中目标性状对应的遗传路径完整性，对候选亲本个体中各遗传单元集合的保留程度进行评估；

18、当候选亲本个体携带的遗传单元集合在历史世代中保持一致遗传传递时，提高其稳定性评分；当存在遗传单元集合发生结构断裂或重组分离时，降低其稳定性评分。

19、作为一种实施方式，步骤s4中所述遗传路径冲突指数的计算包括：

20、对候选父本与母本所携带的连锁遗传模块进行匹配分析；

21、当两个亲本携带的连锁遗传模块在同一目标性状上产生方向相反的表型贡献趋势时，判定为遗传路径冲突模块；

22、根据冲突模块的数量及其在遗传路径约束图中的权重分布确定遗传路径冲突指数。

23、作为一种实施方式，所述遗传路径冲突模块包括不同连锁遗传模块对同一性状存在竞争性表达关系。

24、作为一种实施方式，步骤s4中所述性状表达不确定性熵值的计算包括：

25、基于候选杂交配对组合在遗传路径约束图中的所有可能遗传路径分布状态，对目标性状可能出现的表型类别分布进行统计；

26、当目标性状在不同遗传路径组合下呈现多种分布结果时，提高不确定性熵值；当目标性状在不同遗传路径组合下呈现单一稳定表达结果时，降低不确定性熵值。

27、作为一种实施方式，步骤s7中所述遗传权重参数的更新包括：

28、根据第一代杂交后代群体的实际表型分布与预测表型分布之间的偏差，对遗传路径约束图中对应连锁遗传模块的性状贡献权重进行修正；

29、当实际表型稳定性高于预测表型稳定性时，提高对应遗传模块权重；当实际表型发生偏离预测时，降低对应遗传模块权重。

30、本发明相比于现有技术的有益效果是，本发明提供的一种鸡类基因组选择与杂交组合优化方法通过对基因组数据进行snp位点检测及连锁区段划分，并构建遗传路径约束图，使不同遗传单元之间的传递关系及其对性状的影响程度得到统一表达；再基于所述遗传路径约束图对候选亲本进行稳定性评分筛选，并在杂交组合层面对遗传路径冲突及性状表达不确定性进行综合评价，从而实现对杂交配对关系的优化选择。通过上述技术方案，能够减少传统育种中依赖经验筛选所带来的随机性，提高优选亲本选择的准确性，并降低后代性状波动，提高目标性状遗传稳定性，从而提升整体育种效率与结果可靠性。

1.一种鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，步骤s2中所述遗传路径约束图的构建包括：

3.根据权利要求2所述的鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，所述连锁遗传模块的划分基于在减数分裂过程中表现为低重组频率的连续染色体区段。

4.根据权利要求1所述的鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，步骤s3中所述遗传路径贡献稳定性评分的计算包括：

5.根据权利要求2所述的鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，步骤s4中所述遗传路径冲突指数的计算包括：

6.根据权利要求5所述的鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，所述遗传路径冲突模块包括不同连锁遗传模块对同一性状存在竞争性表达关系。

7.根据权利要求1所述的鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，步骤s4中所述性状表达不确定性熵值的计算包括：

8.根据权利要求2所述的鸡类基因组选择与杂交组合优化方法，其特征在于，步骤s7中所述遗传权重参数的更新包括：