[发明专利]一种大豆SNP分型检测芯片及其在分子育种与基础研究中的应用

说明书

本发明提供一种用于大豆基因分型的SNP分子标记组合、大豆全基因组芯片(中豆芯一号芯片)及其应用。所述用于大豆基因分型的SNP分子标记组合由158,959个SNP分子标记组成，所述中豆芯一号芯片包含158,959个SNP分子标记，所述SNP分子标记的核苷酸序列分别如SEQ ID NO：1‑158,959所示。本发明的用于大豆基因分型的SNP分子标记组合、大豆全基因组芯片的分布均匀，代表性高，功能性强，实用性好，支持位点填充，且可依据增测的表型数据和填充后的基因组全序列不断增加因果位点和紧密关联位点数目，升级芯片，具有很大的经济实用价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及分子生物学、功能基因组学、生物信息学、分子育种技术领域，具体地说，涉及一种大豆SNP分型检测芯片及其在分子育种与基础研究中的应用。

背景技术

大豆起源于中国，古称“菽”，约在5000年前由其野生种驯化而来，随后广泛传播于世界各地，后因大豆产品缺乏竞争力而导致我国大豆产业发展滞后。据国家农业部数据显示，中国大豆的需求量每年大概在1.1亿吨左右，而我国大豆产量在1600万吨左右，90％的大豆需要进口。2019年的中央一号文件提出的大豆振兴计划，在科研上加快优质、高产大豆品种选育，开展联合攻关，提高大豆品种的适应性、高产性和优质性。但是，目前的大豆分子育种研究主要针对少数质量性状基因位点，对大豆产量和品质等多基因控制的复杂数量性状尚无有效的分子育种体系。

分子标记技术(Molecular marker technologies)是指应用大分子化合物、蛋白质和DNA在生物个体间的差异来标识遗传变异的技术方法。DNA分子标记是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记，是DNA水平遗传多态性的直接反映。与其他几种遗传标记——形态学标记、生物化学标记、细胞学标记相比，DNA分子标记具有其优越性：多数为共显性，对隐性的性状的选择十分便利；基因组变异丰富，标记的数量多；检测手段简单、迅速。随着分子生物学技术的发展，DNA分子标记技术已有数十种，广泛应用于遗传连锁图的构建和基因定位、遗传育种、物种亲缘关系鉴别、基因库构建、基因克隆等方面。

SNP(Single Nucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性)，是指在基因组上单个核苷酸的变异形成的DNA序列上的多态性。理论上讲，基因组DNA上任何一个核苷酸都有四种可能的碱基组成形式，但大多数情况下只有两种碱基的变异，由一个碱基发生转换(Transitions)或颠换(Transversion)而变成另一个碱基，通常转换发生的频率要高于颠换，所以SNP标记通常为双等位基因(Vigna等，A review on SNP and other types ofmolecular markers and their use in animal genetics.Genet SelEvol.2002，34：275-306.)。SNP标记数量多，在基因组上分布广。基于SNP的新型高通量分子标记技术主要有两大类：一类是基于新一代测序技术的高通量分子标记技术；另一类是基于基因芯片技术的分子标记技术。

基于SNP基因型，可对大豆进行遗传多样性分析、全基因组关联分析、QTL精细定位、分子进化分析、分子标记辅助育种、全基因组选择等。其在聚合育种及拓宽品种的遗传基础方面将发挥重大作用。

目前，虽然有多款大豆全基因组SNP分型芯片问世，但是这些芯片都存在着一些不足，从而限制了其在中国大豆科学研究及分子育种中的应用。

1)现有芯片的设计多来源于美国、韩国的大豆种质资源，不适合对

中国大豆种质资源进行检测；

2)现有芯片全部以Wm82.a1.v1为参考基因组，与最新的参考基因组Wm82.a2.v1存在版本差异，造成大豆基因组信息不完整；

3)现有芯片在设计时，仅参考几个品种或几十个国外种质资源基因序列，中国大豆种质资源的基因组多样性缺失；

4)现有芯片缺少或不对中国用户公开其功能性标记位点；