[发明专利]一种筛选牛高原低氧适应基因ALDOC和功能性分子标记的方法及其应用

权利要求书

1.一种筛选牛高原低氧适应基因和功能性分子标记的方法，所述方法至少包括：

基于SNP芯片检测分析不同海拔牛品种DNA样品；

基于FLK、hapFLK和XPEHH基因组选择信号分析方法进行分析，筛选受到显著正选择的单核苷酸多态SNPs以及候选基因，整合基因功能注释筛选高原低氧适应候选基因和SNP分子标记；

所述筛选牛高原低氧适应基因和功能性分子标记的方法包括：

S1.不同海拔牛品种样品的采集及DNA提取；

S2. SNP芯片检测分析；

S3. FLK、hapFLK基因组选择信号分析；

S4. XPEHH基因组选择信号分析；

S5.受正选择遗传变异和差异选择区域的鉴定；

S6.基于候选基因的筛选策略筛选候选基因；

S7.差异选择区域的正选择信号验证；

S8.利用重测数据鉴定正选择基因内潜在的功能变异；

其中，步骤S3和S4没有先后顺序之分；

步骤S8具体方法包括：

S8.1获取双末端 Illumina重测序数据，将获得的数据分别与参考基因组比对；

S8.2 过滤获得高质量的映射序列，从高质量的映射序列中检出遗传变异；

S8.3 从特定基因区域内提取遗传变异，提取的区域是候选基因上游区和基因区；

S8.4分别计算各遗传变异的基因型和等位基因频率；

S8.5通过功能注释，确定潜在的功能变异的SNP位点；

所述牛高原低氧适应性基因为ALDOC基因；

所述牛高原低氧适应性分子标记还包括位于ALDOC基因单核苷酸多态位点，包括g.20588331TG；g.20590099GA；g.20590664TC；g.20591903 GT。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体方法包括：

S1.1选择不同海拔普通牛、瘤牛品种，普通牛和瘤牛的混合品种；

S1.2 采集牛的血液，提取血液组织中的DNA。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体方法包括：

S2.1 使用SNP芯片对样品进行分析，并进行基因分型；

S2.2 对SNP数据进行过滤，对剩余符合要求的SNP做进一步分析；

S2.3为每条染色体构建单倍型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3具体方法包括：

S3.1基于FLK和hapFLk全基因组选择信号分析方法，分别比较高海拔和低海拔组的SNPs对应的选择信号值，获取两组间的SNPs的差异选择信号；

S3.2利用基因型数据分别运行FLK和hapFLK程序，获取品种内的SNPs的选择信号，并以Nelore为远缘群体；在FLK分析中，将Nelore定义为远缘群体，并设K＝10和nFit＝20；

S3.3使用hapFLK结果以及Python和R脚本为选定区域构建整个基因组和局部基因组区域的进化树；

S3.4通过拟合R中全基因组的标准正态分布，计算了hapFLK值的p值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4具体方法包括：

S4.1估算高海拔和低海拔牛品种之间的XPEHH值，在牛基因组中使用1Mb≈1cM定义物理距离与遗传距离的关系；

S4.2基于ReqDel-FAST构建单倍型。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5具体方法包括：

基于FLK、hapFLK和XPEHH选择信号分析结果，分别筛选正选择信号值位于前0.1%的SNPs；或，

步骤S6具体方法包括：

S6.1以鉴定得到的SNPs上下游50Kbp定义为受选择区域，将重叠区域串联，获得差异选择区域；

S6.2利用UCSC在线网站注释差异选择区域内或者与该区域重叠的参考基因；

S6.3筛选出高低海拔组间比较的FLK、hapFLK和XPEHH选择信号排名前10位的差异选择区域，分别鉴定出候选基因，并进行功能注释。