海南山羊是全国地理标志性品种,是特色种质资源。海南黑山羊源于雷州山羊,主要包括普通黑山羊、东山羊、壅羊,位列“海南四大名菜之一”。海南黑山羊肉质优良、膻味少、羊汤浓稠乳白、气味芳香著称,深受当地、两广及东南亚地区消费者喜爱。然而由于长期的近亲繁殖,黑山羊品种特性出现退化。随着海南自贸港建设稳步推进,海南旅游产业日益兴盛,黑山羊产业展现出巨大的市场消费潜力。利用现代分子育种技术,加快提高我国黑山羊生产性能,选育黑山羊新品种,迫在眉睫。

中国农业大学三亚研究院/动物科技学院刘国世团队与北京康普森农业科技有限公司,在海南省重点研发计划和中国农业大学三亚研究院引导项目的支持下,共同优化开发了一款适合于海南省黑山羊品种的低密度靶向捕获育种芯片—“黑山羊10k液相芯片”。该芯片包含10001个高质量的SNP位点,涵盖了与品种鉴定、生长性能、繁殖、褪黑素合成能力等多种经济性状相关的功能位点,适用于当下黑山羊品种选育与基础研究。

“黑山羊10k液相芯片”试剂盒

位点严格挑选

(1)基于不同地区黑山羊品种的重测序(10X)数据,通过严格质控获得高质量的全基因组变异位点,适用于国内外主要的山羊品种的遗传改良和基础研究。

图1 系统发育进化树

(2)按着不同地理分布或者群体情况,通过选择信号分析(XP- CLR、Fst、θπ)筛选受选择位点作为重要的候选位点,位点兼顾体现了群体分化的特点。(若选择信号/GWAS选点,可以提供选择信号/GWAS的图片)

液相平台支持

(1)灵活性高

基于探针杂交靶向捕获测序技术,可以根据需求增加标记位点,升级芯片及扩展应用场景灵活。

(2)性价比高

基于国产化设计、检测和分析流程,大大降低分型成本,采用自动化检测流程,提升检测通量和稳定性。

“黑山羊10K液相芯片”位点在染色体上的分布

图2 芯片位点在染色体上的分布图

“黑山羊10K液相芯片”位点MAF分布

图3 芯片位点MAF分布

“黑山羊10K液相芯片”位点LD分布

图4 芯片位点LD分布

育种保种应用

黑山羊全基因组选择育种

黑山羊新品种培育

黑山羊群体家系构建及系谱梳理

黑山羊保种分析

基础研究

全基因组关联分析

选择信号分析

群体遗传进化分析

中国农业大学动物科学技术学院-刘国世教授团队

刘国世,教授、博士生导师,中国农业大学动物科学技术学院党委委员,动物繁殖与发育科学系主任、支部书记。家畜产业体系北京市创新团队岗位专家、繁育功能室主任,中国畜禽遗传资源委员会羊专业委员会委员,《中国畜牧杂志》、《黑龙江动物繁殖》副主编。先后担任中国畜牧学会动物繁殖学分会秘书长、副理事长,中国农村专业技术协会羊专业委员副主任。

入选中组部国家“万人计划”科技创新领军人才、农业农村部“神农英才”计划领军人才、科技部创新人才推进计划、教育部新世纪优秀人才、新疆 “天山学者”高层次人才、中国畜牧兽医学会第四届“井冈新秀”。连续三年入选爱思唯尔“中国高被引学者”;Wiley中国开放科学2022年度作者。主持国家自然科学基金重点项目、国家生物育种重大专项等课题30余项。以通讯作者在Cell子刊Aging Cell、Autophagy、Microbiome、J Pineal Res、Food Chemistry、Antioxid Redox Sign 等知名期刊发表SCI收录文章60余篇。以第一发明人获国内外发明专利19件。获省部级奖励5项,主持制定地方和团体标准5项。发现了细胞线粒体是褪黑素(Melatonin)合成的主要场所,揭示褪黑素提高牛羊猪卵子成熟、黄体形成及功能维持、胚胎发育与附植效率,以及提高机体应激下抗炎症能力的作用机理;证实提升体内褪黑素,提高家畜繁殖效率与免疫力;探索褪黑素和α-酮戊二酸延缓生殖衰老的作用机制;开发牛羊液相育种芯片;推进高褪黑素(10倍+)“晚安”三元极致纯牛奶上市。

北京康普森农业科技有限公司

北京康普森农业科技有限公司致力于利用基因科技和大数据赋能中国种业,为农业企业提供全面的数据解决方案。主要服务内容包括:多组学检测、芯片定制、功能基因检测、种质资源保护与利用、功能基因挖掘、定向改良、基因组选择育种、亲子鉴定、品种鉴定、地理标识产品开发、新品种审定遗传分析、纯度和真实性鉴定等服务。公司已形成基因检测、数据分析、种质资源数据库建设、育种分析平台搭建、育种指导平台和品种销售平台为一体的全方位产业布局,推动中国种业发展,构建精准农业的新业态。

康普森农业深植于个性化芯片定制领域,自主研发了CAGT®靶向捕获芯片技术,拥有丰富动植物固相和液相芯片定制服务经验,目前已成功开发百余款不同物种芯片,如猪“中芯一号”、肉鸡“京芯一号”、蛋鸡“凤芯一号”、大豆“中豆芯一号”“中豆芯二号”等明星产品,广泛应用于科学研究以及产业育种,推动了我国种质资源保护利用及新品种/配套系的选育。


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