本發明屬于凡納濱對蝦分子育種，具體涉及一種利用表觀注釋信息進行凡納濱對蝦經濟性狀相關分子標記篩選及育種的方法。

背景技術：

1、選擇育種是進行養殖動物遺傳改良的重要手段，近年來隨著分子生物技術的發展和高通量測序成本的不斷降低，通過基因組中廣泛存在的單核苷酸多態性（singlenucleotide?polymorphism，snp）分子標記進行輔助育種成為養殖動物選育的趨勢。全基因組選擇育種通過全基因組范圍內的分子標記，主要為單核苷酸多態標記，構建統計模型進行遺傳育種值估計。目前高通量分型技術主要為全基因組重測序和snp芯片技術，全基因組重測序在測序深度足夠時能獲得全基因組范圍內的snp位點分型信息，但成本較高，在實際育種應用中為了降低基因分型成本以及模型計算成本，通常會通過目標性狀相關的snp位點篩選開發出snp基因分型芯片用于待測群體的基因分型。通用型高密度snp芯片雖然基因組覆蓋面廣、適用范圍大，但是由于使用的snp數量較多，導致使用成本對于生產應用來說依舊過高，嚴重阻礙了全基因組選擇方法的實踐應用。此外，由于在不同群體中snp基因型頻率發生改變，通過訓練群體構建的全基因組選擇模型往往只能在內部群體中獲得較好的育種值估計效果，在跨群體中的育種值估計往往難以達到滿意的準確性。

2、凡納濱對蝦（litopenaeus?vannamei）是全球養殖最廣泛的水產物種之一，具有重要的經濟價值。生長作為一種普遍存在的生物學過程，在水產養殖動物，包括其他大部分的經濟動物育種中是最受關注的性狀之一。目前，對于生長性狀遺傳解析和遺傳育種的研究主要是利用全基因組關聯分析（genome-wide?association?studies,?gwas），篩選與生長性狀相關的位點和基因，以及全基因組選擇分析（genomic?selection，gs）通過利用覆蓋全基因組的高密度snps進行選擇育種。

3、gwas分析是通過大量個體的基因型數據與對應的表型數據，尋找與特定表型顯著關聯的分子標記位點（如snps）及基因型，并基于連鎖不平衡（linkage?disequilibrium，ld）找到顯著性snps強連鎖區域，位于區域內的基因作為與性狀相關的候選基因。然而由于ld的存在，當一個與性狀之間功能關聯性的基因座與另一個與性狀無關的基因座緊密連鎖時，往往很難界定究竟是哪個基因座是導致性狀差異的真正原因，這可能導致gwas基因定位研究中的假陽性和假陰性結果。gs分析利用覆蓋全基因組的高密度snps進行選擇育種，是基于每個snps和與其相鄰的數量性狀基因座（quantitative?trait?locus,?qtl）處于ld狀態從而來追溯所有潛在qtl的效應，在避免qtl定位的情況下實現對未知表型個體的預測，因此要求有足夠高的snps密度以及測試群體和訓練群體之間存在遺傳交流，才能保證模型育種值預測性能達到最優。這樣不僅導致后續應用時基因分型成本較高，同時由于所篩選的snp位點的隨機性（無功能關聯性），導致一部分并無實際功能性的位點被保留到育種模型，而另一部分有功能的位點被剔除。

4、因此，有必要建立利用表觀注釋信息進行相關分子標記篩選及育種的方法，為凡納濱對蝦的生長性狀遺傳解析提供更為精確的分子標記，顯著提升遺傳育種值估計的準確性，以及跨群體育種值估計效果，為其他經濟性狀的遺傳育種研究奠定基礎。

技術實現思路

1、本發明的目的是為了將組蛋白修飾信息和表觀注釋信息應用于分子標記篩選與育種中，為凡納濱對蝦養殖動物的生長性狀遺傳解析提供更為精確的分子標記，顯著提升遺傳育種值估計的準確性，以及跨群體育種值估計效果，為養殖動物及其他經濟性狀的遺傳育種研究奠定基礎。

2、為解決上述技術問題：

3、本發明一方面提供一種凡納濱對蝦經濟性狀相關分子標記的篩選方法，包括以下步驟：步驟a：對凡納濱對蝦育種群體進行生長性狀的表型測定和基因組測序，獲得表型數據和snp分型數據；步驟b：利用所述表型數據和所述snp分型數據進行gwas分析，獲得每個snp的p值；步驟c：利用每個snp的p值經過bonferroni多重校正方法，以p值<1.9e-08作為顯著性位點判斷，篩選出生長性狀顯著相關的snps；利用關鍵組蛋白修飾區域精準定位與生長性狀顯著相關的snps及其對應基因的表達調控元件。

4、進一步的，步驟a包括：步驟a-1：對所述凡納濱對蝦育種群體進行生長性狀的表型測定，獲得所述表型數據；所述生長性狀為體長或體重；步驟a-2：對所述凡納濱對蝦育種群體進行總dna的提取，得到總dna；利用所述總dna構建dna文庫；對dna文庫進行測序獲得所述snp分型數據；其中，所述dna文庫的構建過程包括：將所述總dna經超聲波處理打斷為小片段，并經過末端修飾、接頭連接、pcr擴增和磁珠純化。

5、進一步的，步驟c包括：步驟c-1：將所述每個snp的p值按照從小到大的順序排序，經過bonferroni多重校正方法，以p值<1.9e-08作為顯著性位點判斷；篩選出生長性狀顯著相關的snps；步驟c-2：利用cut&tag篩選所述關鍵組蛋白修飾區域，利用所述關鍵組蛋白修飾區域精準定位與生長性狀顯著相關的snps及其對應基因的表達調控元件；所述關鍵組蛋白修飾區域為h3k4me1、h3k4me3、h3k27me3和h3k27ac。

6、本發明另一方面提供一種基于全基因組數據進行凡納濱對蝦育種的方法，包括以下步驟：步驟a：對凡納濱對蝦育種群體進行生長性狀的表型測定和基因組測序，獲得表型數據和snp分型數據；步驟b：利用所述表型數據和所述snp分型數據進行gwas分析，獲得gwas分析的每個snp的p值；步驟c：利用每個snp的p值經過bonferroni多重校正方法，以p值<1.9e-08作為顯著性位點判斷，篩選出生長性狀顯著相關的snps；利用關鍵組蛋白修飾區域精準定位與生長性狀顯著相關的snps及其對應基因的表達調控元件；步驟d：根據所述snp位點子集確定所述凡納濱對蝦育種群體中的優選基因型，通過保留具有優選基因型的父母本進行配對繁殖進行育種。

7、本發明另一方面提供一種基于全基因組數據進行凡納濱對蝦育種的方法的計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時，實現基于全基因組數據進行凡納濱對蝦育種的方法。

8、本發明另一方面提供一種snp分子標記在凡納濱對蝦輔助育種中的應用，snp分子標記的序列如seq?id?no.1所示；snp位點位于如seq?id?no.1所示序列自5’端起第233位；snp分子標記的多態性為a/g型；凡納濱對蝦輔助育種中的應用為凡納濱對蝦體長或體重的篩選。

9、本發明通過創新性地利用不同的組蛋白修飾進行表觀遺傳注釋，獲得順式調控元件信息并應用于gwas分析當中，能夠獲得與生長性狀顯著相關snps的表達調控元件信息，有利于更深入地研究其分子機制。為凡納濱對蝦的生長性狀遺傳解析提供更為精確的分子標記，為其他經濟性狀的遺傳育種研究奠定基礎，加速育種進程。