山羊資源群體的構建方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種山羊資源群體構建方法及其個體基因組變異信息數據庫構建。
【背景技術】
[0002]山羊(Ca/Tra Airci/61)作為人類最早馴養的家畜之一，在全世界范圍內被廣泛飼養，尤其是在中國、印度等發展中國家，據估計2013年止，全世界山羊養殖數量超過10億只。山羊能為人類提供肉、毛(絨)、皮、奶、腸衣等產品，并且是穆斯林人民的食物之一，故而養羊業的健康發展對提高人們水平和促進民族團結具有重要意義。山羊品種是保障養羊業健康發展的脊柱，但世界范圍內山羊遺傳改良進展緩慢。隨著人類基因組計劃的完成，動物基因組計劃也發展到一個關鍵時期，越來越多的研究將人類基因組計劃的技術、方法和思路應用到動物基因組領域。與人類基因組計劃不一樣的是，動物基因組重點在于繪制出控制畜禽性狀的遺傳圖譜和物理圖譜，從而精確定位影響畜禽性狀的數量性狀基因座(Quantitative trait loci, QTL)并挖掘出優勢性狀功能基因，然后結合DNA重組技術將這些信息用于改良畜禽品種。
[0003]我國是山羊養殖大國，其養殖歷史悠久，品種(或遺傳資源)資源豐富，據統計我國現存山羊品種70個(趙有瓊，中國養羊學，2013)。近年來我國山羊飼養由個體散養向規模化飼養轉型，隨著山羊養殖規模化、集約化不斷提高，品種單一、整體生產水平難以提高等產業發展困境凸顯，嚴重阻礙了我國山羊產業的健康可持續發展，急需圍繞山羊遺傳資源的合理開發利用、良種高效繁育等開展前沿技術研究，深入理解復雜性狀的分子機制和鑒定目標基因。
[0004]大足黑山羊因原產于重慶市大足區而得名，屬于肉皮兼用型地方優良山羊品種。公、母羊初生重分別為2.2kg和2.lkg，6月齡重分別為22.3kg和19.0kg，周歲公、母羊分別為37.6kg和27.7kg，成年公、母羊體重分別為59.6kg和40.2kg。12月齡宰前活重公、母羊分別為35.10kg和24.04kg，公、母羊屠宰率分別為44.93%和44.72%，凈肉率分別為34.24%和33.18%。該種群具有性成熟早、繁殖力高的基本特性。公羊在2?3月齡左右即表現出性行為，一般初配年齡為7?8月；母羊在3月齡出現初情，6月齡開始配種。初產母羊平均產羔率為218.0%，2?6胎經產母羊產羔率為272.2%。
[0005]內蒙古絨山羊主要產于內蒙古西部地區。其中心產區為溫帶極端大陸氣候，冬季漫長而寒冷，夏季溫暖而短促，干旱少雨，風大沙多，晝夜溫差大。內蒙古絨山羊成年公羊平均體高、體長、胸圍和體重分別為65.4cm、70.8cm、85.lcm、47.8kg，成年母羊分別為56.4cm、59.1cm、70.7cm、27.4kg，屠宰率40%?50%。內蒙古絨山羊剪毛量公羊平均為570g，母羊平均為257g ;抓絨量成年公羊平均為385g，成年母羊平均為305g。絨毛長度公羊平均為7.6cm，母羊平均為6.6cm ;絨毛細度公羊平均為14.6 y m，母羊平均為15.6 y m ;粗毛長度公羊平均為17.6cm，母羊平均為13.5cm。該品種繁殖率低，多產單羔，羔羊發育快，成活率高。產羔率100%?105%。
[0006]大足黑山羊和內蒙古絨山羊分別是以產肉和產絨為主的品種，是我國重要遺傳資源。本發明以建立大足黑山羊和內蒙古絨山羊(阿拉善型)參考家系為案例，創建一種山羊資源群體構建方法，結合基因組研究技術、方法和思路挖掘SNPs、SV和CNVs，研究復雜性狀遺傳機理；聯合使用DNA (SNPs、SV和CNVs等)、RNA (表達譜、microRNA)、蛋白質組學的信息，深入理解復雜性狀的分子機制和鑒定目標基因；利用現行育種方案，結合基因組選擇、快繁技術培育具有優勢性能的新品種。從而為我國現代畜牧業發展提供強有力的科技支撐，實現健康養殖數量、質量和效益并重。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于:提供一種科學地山羊資源群體構建方法，提供案例大足黑山羊和內蒙古絨山羊(阿拉善型)參考家系的構建方案。
[0008]本發明已構建國家級遺傳資源品種一一大足黑山羊和內蒙古絨山羊(阿拉善型)參考家系，其中信息包括:系譜信息數據庫、表型性狀數據庫、組織樣本庫、DNA樣本庫、RNA樣本庫和遺傳變異信息數據庫。本發明提供的參考家系案例目前已采集50只山羊(其中母羊40只，公羊10只)基本體征信息和血液樣本50份，并完成了體征信息數據庫的錄入和樣品基因組DNA提取和保存。
[0009]該山羊資源群體具有一下特點:1、研究意義明顯，大足黑山羊和內蒙古絨山羊(阿拉善型)均屬國家級遺傳資源，品種改良有助于提高國家經濟水平和國際競爭實力；2、樣本結構對比明顯，大足黑山羊和內蒙古絨山羊(阿拉善型)在被毛顏色、生產方向、繁殖性能等多方面差異明顯，正、反交可促使基因分離，有利用尋找目標性狀QTL或功能基因；3、資料齊全、保存完整、可供持續研究，本發明涉及的資源群體系譜信息、體征信息、產絨性能、產肉性能、繁殖性能和皮用性能等相關性狀記錄完善，組織樣本、RNA和DNA樣本收錄齊全，單核苷酸多態性(Single nucleotide polymorphism, SNP)、結構變異(Structuralvariat1n, SV)和拷貝數變異(Copy number variat1n, CNV)等數據庫建立結構完整；4、構建時機恰當，結合近兩年快速發展的組學技術(尤其是DNA測序技術)、山羊參考基因組和山羊高密度芯片，可快速挖掘山羊經濟性狀功能基因。
[0010]本發明的技術方案:一種山羊資源群體庫的構建方法。構建山羊遺傳資源庫的具體步驟如下:
一、擬定資源群體構建方案及數據記錄表，包括具體實施方案、引種方案(包括引種注意事項和品種標準)、山羊品種資源調查個體登記表、樣本采集耗材、體型指數測量工具，工作人員分組。
[0011]二、購買無血緣關系大足黑山羊和內蒙古絨山羊，按照圖1的構建方案進行資源群體構建。
[0012]三、體型組研究人員對資源群體所涉及的個體進行耳號編制，以及基本體征信息的收集并記錄。
[0013]四、絨研組研究人員待資源群體中的絨山羊脫絨季節進行抓絨，并記錄相關數據記錄。
[0014]五、繁殖組研究人員對資源群體中的公、母羊分別進行繁殖性狀的測定和記錄，并采集胎盤、臍帶血樣本若干，保存于裝有RNA保護液的凍存管中。
[0015]六、肉研組研究人員待山羊屠宰時進行產肉性能信息收集，并采集心、肝、脾、肺、腎、肌肉、皮膚、大腦、小腦和垂體等部位樣本若干，數據記錄。
[0016]七、皮研組研究人員對資源群體中的山羊個體進行皮用性狀采集并記錄。
[0017]八、采血組研究人員對資源群體所有個體于6月齡時進行頸靜脈采血(多次采集)，分別采用肝素鈉抗凝、ACD抗凝和EDTA-Na2抗凝，對血樣進行編號并登記相關內容。
[0018]九、實驗處理組I負責提取肉研組采集的組織樣本RNA和采血組采集的血液樣本DNA。RNA置于裝有RNA保護液的凍存管中，管身注明樣本ID號和提取日期，并填寫RNA樣品信息表；DNA樣采用TE Buffer溶解并保存于1.5ml凍存管中，管身分別標注樣ID號和提取日期，并填與DNA樣品彳目息表。
[0019]十、實驗處理組II負責安排基因組測序和芯片基因分型，挖掘SNP、SV和CNV等遺傳變異信息。
[0020]^^一、建立資源群體系譜信息數據庫、表型性狀數據庫、組織樣本庫、RNA樣本庫、DNA樣本庫和遺傳變異信息數據庫:遺傳資源所有原始書面資料編號裝訂后封存，信息資料存入電腦，用Access軟件建立系統詳實的信息數據庫，同時刻錄光盤保存，遺傳變異變異數據庫放置于自己搭建的FTP服務器上，并備份于硬盤保存。所有數據庫由專職研究人員負責管理工作。
[0021]十二、匯編山羊資源群體信息數據庫目錄并編制各類樣品領用規則。
[0022]步驟三中體型組采集的基本體征信息應包括以下信息:被毛顏色、膚色、體軀、角型、肉垂、皺紋、胡須、鼻部、脛部、耳型、蹄質、蹄型、四肢、乳房形狀、乳頭是否均勻、有無副乳頭、角長(cm)、耳長(cm)、耳寬(cm)、體高(cm)、體重(kg)、胸圍(cm)、管圍(cm)、腰角寬(cm)、睪丸圍(cm)、頭長(cm)、頭寬(cm)、體長(cm)、胸寬(cm)、胸深(cm)、十字部高(cm)，見圖2。
[0023]步驟四中絨研組采集性狀應包括:毛色、絨色、絨毛比、羊絨長度(ym)、羊絨細度(μπι)、羊絨密度(根/cm2)、絨層高度(cm)、羊絨強度(CN)，凈絨率，見圖3。
[0024]步驟五繁殖組采集的繁殖性能信息應包括:產羔類型、羔羊性別、胎次、初生重(g)、子葉< 1cm、子葉^