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          基因组大数据助推新疆养羊业转型升级和提质增效
          2019-03-20 10:56 刘明君  生物技术研究所

           与传统的仅仅依靠表型数据的遗传评估相比,利用基因组大数据进行遗传评定克服了世代时间长,准确性不高,后裔测定繁琐等技术缺陷,大大提高了遗传评定的效率和准确性,目前基因组大数据已经广泛用于家畜遗传育种研究、品种遗传改良、新品种培育和遗传资源?;さ攘煊?,在畜牧业科研和生产上发挥着越来越突出的作用。新疆畜牧科学院生物技术研究所从十二五开始了绵羊基因组大数据开发利用和技术平台建设工作,先后承担了国家863计划、国家国际科技合作专项、国家自然科学基金以及自治区高技术发展计划、自治区重点研发、自治区基础条件平台建设等项目,获得了一批有价值的数据资源,发现了一些与绵羊重要经济性状相关的新基因和因果突变,建立了基因组大数据技术和条件平台,为畜牧产业技术创新和转型升级提供了新的技术支撑。

           在绵羊基因组大数据生产和挖掘利用上,我们通过全基因组测序和基因芯片技术,获得了新疆13个地方绵羊品种基因组重测序数据和高、中密度基因芯片数据,从全基因组水平鉴定了新疆主要绵羊品种的基因组遗传变异,建立了遗传变异数据库,完成了十三个地方绵羊品种的主成分、进化树、有效群体大小、基因组杂合度、遗传距离和亲缘关系、连锁不平衡分析,发现了与体格大小、脂肪沉积、羊毛生长、极端环境适应等重要经济性状相关的分子标记,为绵羊遗传改良和遗传资源?;ぬ峁┝酥匾难≡癖昙呛腿禾逡糯Щ?。利用分子标记辅助选择,将国际知名的肉用品种特克塞尔羊“双肌基因”导入哈萨克羊,建立了生长速度快、肉用性能好、脂肪含量低的育种核心群,为地方绵羊品种遗传提供了新品种资源和技术手段。在技术条件平台建设方面,已经建立了基因组大数据存储和分析硬件条件平台,形成了开放共享的新疆地方绵羊品种基因组遗传信息综合数据平台,为我区绵羊品种的种质资源鉴定、遗传结构分析、遗传多样性评价、以及适应与进化、自然和人工选择、分子育种等研究和应用提供了基础数据和分析平台。2018年我们与西北农林科技大学、中国农业大学、中国农业科学院合作,共同研发了具有自主知识产权、包含新疆主要地方品种独特基因组SNP位点的高密度基因芯片(HD600 SNP CHIP),自主研发芯片的检出率达到98%以上,平均杂合率33.9%,最小等位基因(MAF)分布合理,主要技术参数达到了国际同类产品(IllumilaSNP CHIP 680)性能。与国外产品比较,自主开发产品的中国品种(包括新疆品种)SNP位点更加丰富,更适合于中国绵羊品种的基因组研究,而且成本降低了近一半(由1200元降低到660元每个样本)。

           在开展绵羊基因组大数据开发利用的同时,生物技术研究所培养了一支能够独立进行基因组大数据分析研究和利用的研究团队,包括学科带头人2人,优秀中青年骨干4人,博士、硕士研究生5人。核心团队成员获得了2018年自治区创新团队项目支持,一名核心团队成员获得了国务院特殊津贴,三名研究人员入选自治区第一、第二层次天山英才计划。同时为新疆农业大学、石河子大学培养了数十名博士硕士研究生。

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