CN111549144B - 一套用于猫类品系鉴定的snp位点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一套用于猫类品系鉴定的SNP位点，所述用于猫类品系鉴定的SNP位点包括表2中给出了SNP位点。本发明还公开了一种用于猫类品系鉴定的芯片，所述芯片用于测量表2中给出了SNP位点的等位基因。

Description

一套用于猫类品系鉴定的SNP位点
技术领域
本发明属于动物的基因检测领域，尤其涉及一套用于猫类品系鉴定的SNP位点。
背景技术
宠物猫的品系鉴定对维护宠物市场公平交易极其重要。现有猫类遗传品系鉴定的方法目前主要分为两大类。第一类：通过猫类家谱信息判断品系。第二类：通过猫的外观性状进行品系判断。
上述两类产品的技术缺点如下：第一类：1)需要猫类一直留存有相应的家谱文件，这些文件一旦丢失或者被篡改(宠物贩为了欺骗消费者用此手段已经屡见不鲜)，将会对宠物品系的判断带来很大的难度。2)市场上流通的，或者宠物主人饲养的混种宠物猫种，绝大多数都没有系统的家谱文件，所以根本无法准确判断其品系组成，造成无法针对其品系成分构成给予针对性的医疗和养育指导。第二类：1)仅仅通过宠物外观，很难区分出品系接近的猫种。2)主观的判断导致不同人给出的结果不同。3)无法定量判断出品系的纯度有多高。4)对于多品种的混血，由于混杂程度高，几本无法从外观准确判断品系组成。
针对以上原因，亟需基于DNA信息的品系判定手段，对猫品种进行客观准确地科学判定。然而，此类技术尚属空白。
发明内容
为了解决现有技术所存在的问题，本发明提出的一套用于猫类品系鉴定的SNP位点，通过计算机算法，从猫类6万个DNA SNP标记中选择了最有代表性的1485个位点，用这1485个位点的DNA数据判断猫类的品系组成。虽然已有的生物芯片可以提供这6万个SNP的基因型信息，但是对于猫品种鉴定，证明了仅仅需要检测本申请中找到的1485个SNP就能准确判定品系，因此针对这1485个SNP的检测将大大降低品系鉴定的成本(靶向二代测序可以对1485个SNP进行检测，成本控制在150元以内，而猫的6万位点SNP芯片尚无对外销售，且成本在700元以上)。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
在第一方面，本发明提供了一套用于猫类品系鉴定的SNP位点，所述SNP位点包括表2中给出了SNP位点。
优选的，所述SNP位点包括表1中给出了SNP位点。
优选的，所述猫类品系包括阿比西尼亚猫，美国短毛猫、孟加拉豹猫和中华田园猫。
在第二方面，本发明提供了一种用于猫类品系鉴定的芯片，所述芯片用于测量表2中给出了SNP位点的等位基因。
优选的，所述芯片用于测量表1中给出了SNP位点的等位基因。
优选的，所述猫类品系包括阿比西尼亚猫，美国短毛猫、孟加拉豹猫和中华田园猫。
优选的，所述芯片是Illumina芯片。
与现有技术相比，本发明采用唾液或者血液中的DNA信息进行品系判断。与通过Illumina基因芯片相比，本发明用到的位点数更少。
附图说明
通过以下附图对本发明进行说明
图1是A的鉴定结果，右列为仅用1485个SNP位点做的分析，左列为全基因组6万个位点做的分析；
图2是B的鉴定结果，右列为仅用1485个SNP位点做的分析，左列为全基因组6万个位点做的分析；
图3是C的鉴定结果，右列为仅用1485个SNP位点做的分析，左列为全基因组6万个位点做的分析；
图4是D的鉴定结果，右列为仅用1485个SNP位点做的分析，左列为全基因组6万个位点做的分析。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
与现有技术中第一类方法相比，1)用唾液或者血液中的DNA信息进行品系判断，猫类的DNA可以随时从猫类提取，杜绝了家谱文献丢失导致无法进行品系判断的风险。2)DNA读取信息科学客观，且可以由猫类购买者通过第三方平台进行操作，防止了猫类贩卖者篡改家谱信息欺骗消费者的可能。3)混血品系没有家谱信息的猫类也可以对品系组成进行判断。与现有技术中第二类方法相比，以DNA数据为依据的品系鉴定，科学准确客观。类似猫种外观虽然接近，但在DNA层面上的差异可以通过申请人的算法准确判断。本申请的算法也可以对混血猫只各个品系的组份准确判断。
采用本申请中根据统计算法选择的1485个猫类SNP位点，在结合分析软件系统对宠物的品系进行鉴定。
在本发明中，猫基因组取自Felcat5.0.下给出了染色体编号和SNP位点(见表1)。
表1
Figure BDA0002480754880000041
Figure BDA0002480754880000051
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Figure BDA0002480754880000071
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Figure BDA0002480754880000381
表中，第一列代表ID，这个ID是猫类SNP位点的代号；第二列代表染色体；第三列代表位置，数字表示在染色体上的位置；第四列代表阿比西尼亚猫；第五列代表美国短毛猫；第六列代表孟加拉豹猫；第七列代表中华田园猫。其中，第四~七列中的两个字符代表在每一行位点上的基因型，“0”表示位点信息没有达到质控标准，没有被用到分析中。芯片平台会有一些位点检测不达标，但只要比例不大，就不会对准确判断结果有很大影响。
本申请对猫类6万个DNA SNP标记信息进行筛选得到了上述1485个SNP位点，通过这1485个SNP位点的猫类DNA数据判断猫类的品系组成。
传统的祖系信息位点标记的选择方法基于遗传分化系数Fst。这一方法基于哈代温伯格平衡模型，需要对每个位点计算每一对品系之间的统计量，然后综合使用每对品系计算结果。对于数目多且非自然形成的品系(200多种人工品系)，这一模型假设不能成立。但是，申请人将纯种品系分析看做一个机器学习上的分类问题，借用机器学习的非模型方法，考察和衡量已知的分类问题特征选择方法的可行性以及代表性。由于需要考虑多种参数下的特征选择方案，申请人使用运算速度相对等级混合模型较快的SVM和CNN作为特征选择方法的评判标准。
表2(区分阿比西尼亚猫，美国短毛猫，孟加拉豹猫，中华田园猫猫的SNP位点)。
表2
Figure BDA0002480754880000391
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Figure BDA0002480754880000411
Figure BDA0002480754880000421
Figure BDA0002480754880000431
Figure BDA0002480754880000441
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Figure BDA0002480754880000461
Figure BDA0002480754880000471
Figure BDA0002480754880000481
Figure BDA0002480754880000491
Figure BDA0002480754880000501
Figure BDA0002480754880000511
Figure BDA0002480754880000521
Figure BDA0002480754880000531
Figure BDA0002480754880000541
Figure BDA0002480754880000551
Figure BDA0002480754880000561
Figure BDA0002480754880000571
实验例
1.用Illumina猫类60K位点的芯片(microarray)测量了6万个SNP位点的等位基因。
1)取A，B，C，D的每个猫的血液提取DNA样品；
2)基因分型实验的具体步骤如下：
a.变性单链DNA的制备：将DNA样品用氢氧化钠变性成单链，然后中和变性剂，加入酶扩增反应液；
b.全基因组扩增：把上步的样品放在37度孵育箱中全基因组扩增，37度反应20-24小时；
c.扩增的基因组片段化：扩增产物酶切成几百个碱基大小的片段；
d.沉淀DNA：酶切后的产物加入异丙醇，3000g离心20分钟使DNA沉淀，室温干燥一小时；
e.溶解DNA：加入杂交液，48度1小时，涡旋震荡使DNA充分溶解在杂交液中；
f.点芯片，DNA与芯片杂交：将上步的DNA在95度变性20分钟，冷却至室温开始点芯片，注意避免不同的样品之间交叉污染，点好的芯片放在48度杂交炉中1624小时，不要超过24小时；
g.清洗芯片：把未杂交或不完全杂交在芯片上的DNA洗掉，只有与芯片完全匹配的DNA才能保留在芯片上；
h.单碱基延伸和染色：以杂交到芯片上的DNA为模板进行单碱基延伸，延伸的碱基是预先修饰过的可与染料结合，不同的碱基可有相应的染料颜色来确定；
i.清洗芯片、包被、固定：把芯片上多余的染料洗掉，加入固定液把信号固定；
j.扫描芯片：把固定好的芯片放入HiScan扫描仪的芯片槽中进行扫描获取信号，扫描的结果可进一步在Illumina公司提供的软件中进行结果分析；
3)基因分型结果分析。使用Illumina GenomeStudio软件对HiScan分型系统扫描的结果进行分析。根据单碱基延伸时染料颜色的结果进行聚类，根据聚类的结果将材料的基因型分为3类(AA，BB，AB)。
2.申请人只用了上述表1中的1485个位点信息就准确的进行了品系鉴定，重复1中的步骤。
实验结果：
以下结果证实了申请人用1485个SNP对猫类品种的鉴定非常准确，和用全部6万SNP的结果高度一致。下图1-4中，申请人将猫类信息投射到二维平面上，阴影部分代表对应纯种猫数据库中所有纯种猫的信息。星代表待测样本在该平面的位置。如果星在阴影中间，对应的信息为该待测样本为纯种。左列为仅用1485个SNP位点做的分析，右列为全基因组6万个位点做的分析，结果完全一致，并且和已知待测猫的已知信息一致。
申请人发现，表2中的SNP位点足以区分阿比西尼亚猫，美国短毛猫、孟加拉豹猫，和中华田园猫。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.SNP检测试剂在猫类品系鉴定中的应用，其特征在于，所述SNP由表1中给出的1485个SNP位点组成，所述猫类品系为阿比西尼亚猫，美国短毛猫、孟加拉豹猫和中华田园猫。
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