利用全基因组SNP信息快速鉴定猪品种的方法及其应用

技术特征：
1.一种利用全基因组snp信息快速鉴定猪品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：根据已有数据库构建参考集；s2：提取待鉴定品种个体的基因组dna，并对dna进行质量检测；s3：利用基因芯片技术对待鉴定个体进行分型；s4：应用三种方法进行品种鉴定：s41：利用主成分分析的方法，将高密度的snp转换为少数几个线性无关的特征向量，并应用k-means聚类的方法将待鉴定个体聚类到参考集中并根据轮廓系数最终将样本划分为多类以确定待鉴定个体的品种；s42：利用品种特异snp的方法，根据参考集鉴定猪品种特异的snp，选取待鉴定个体中品种特异的snp的集合；假设不同位点的snp基因型信息为独立的事件，根据二项分布的公式计算得到待鉴定个体为要鉴定品种的概率；设定阈值为0.9，若概率大于0.9则判定待鉴定个体归属于该品种；s43：应用群体遗传学的方法，假设群体有k个祖先，计算现有群体中各个祖先群体来源遗传成分的比例，选择得到最佳的k值并根据遗传成分比例判断待鉴定个体的品种；s5：综合分析s4的三种方法的结果，确定待鉴定个体的最终品种。2.根据权利要求1所述的一种利用全基因组snp信息快速鉴定猪品种的方法，其特征在于：s2对dna进行质量检测：剔除检出率<90％、偏离哈代温伯格<10-7的snp和检出率<90％的个体，并对缺失的基因型使用beagle 5.1进行填充。3.根据权利要求1所述的一种利用全基因组snp信息快速鉴定猪品种的方法，其特征在于：s3具体为：将s2的所有个体的基因型数据转换为0,1,2格式并按交集合并基因型数据。利用r语言环境下的prcomp函数得到主成分，取前十个主成分作为特征向量用于k-means分析,调用r语言环境下的kmeans函数完成分析，得到鉴定个体分型。4.根据权利要求1所述的一种利用全基因组snp信息快速鉴定猪品种的方法，其特征在于：s41具体包括：将参考集的基因组信息和待鉴定个体的信息合并，并将基因型数据转换为0,1,2格式的基因型矩阵；利用r语言环境下的prcomp函数，将高密度的snp信息转换为少数几个线性无关的特征向量(取前十个主成分)；利用k均值聚类算法，将欧式距离平方作为样本之间的距离，并通过损失函数最小化的原则，经过反复迭代求得局部最优解，并最终将样本划分为多类以确定待鉴定个体的品种。5.根据权利要求1所述的一种利用全基因组snp信息快速鉴定猪品种的方法，其特征在于：s42具体包括：根据参考集的基因组信息，选取待鉴定品种中多态性小的snp位点(maf<＝0.01)并将二者取交集；从交集的snp位点中，选取最小等位基因频率对应的等位基因在待鉴定品种中不相同的snp位点；然后从待鉴定个体的基因型信息中挑选这部分不相同的snp位点信息；根据二项分布的计算公式，分别计算待鉴定个体属于各个品种的概率；设定阈值，若待鉴定个体属于某一品种的概率大于设定的阈值就认为个体属于该品种。6.根据权利要求1所述的一种利用全基因组snp信息快速鉴定猪品种的方法，其特征在于：s43具体包括：将数据转换为plink格式的数据，从群体遗传的角度利用贝叶斯算法，预设不同的分群策略(不同的k值)并得到不同分群下的交叉熵，选取交叉熵最小的分群策略；根据生成的血统比例文件对待测个体的品种进行鉴定；上述步骤可借助admixture软件完成分析。
7.权利要求1至6其中一项所述的一种利用全基因组snp信息快速鉴定猪品种的方法在鉴定大白猪、长白猪和二元杂交猪品种的应用。

技术总结
本发明公开了一种利用全基因组SNP信息快速鉴定猪品种的方法及其应用，包括：根据已有数据库构建参考集；提取待鉴定品种个体的基因组DNA，并对DNA进行质量检测；利用基因芯片技术对待鉴定个体进行分型；利用主成分分析的方法、品种特异SNP的方法、群体遗传学的方法进行品种鉴定；综合分析三种结果，确定待鉴定个体的最终品种。本发明的优点是：充分利用高密度的SNP信息，能最大程度的从遗传层面解析品种差异，从而精准的鉴定出猪只的品种。利用了三种不同的方法来解析品种差异，从而进一步提高了品种鉴定的准确性。了品种鉴定的准确性。了品种鉴定的准确性。


技术研发人员：项韬 梅全顺 赵书红 付川珂 李新云 李洁琳 陈妍妮
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/1/31