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近日,院“333”工程引进人才王杰博士与芯片研发负责人刘杰博士在山东地方鸡资源开发利用方向取得突破进展,研制出我省首款地方鸡系列液相芯片。王杰在液相芯片开发的过程中,同步完成了遗传评估平台的搭建;整合表型智能化收集系统、液相芯片和评估平台,构建完成了基因组选择技术体系。
以上成果可用于地方鸡种遗传多样性分析、亲缘关系鉴定等,实现山东地方鸡品种资源高效保种;也可用于基因组选择,培育地方特色配套系,加快山东地方鸡品种的开发利用。液相芯片的开发和评估平台的搭建标志着山东省家禽生物育种取得了突破性的进展,鸡遗传育种与繁育创新团队进入国内到家禽生物育种第一方阵。
据刘杰介绍,团队在对山东地方鸡种全基因组重测序的基础上,整合重要经济性状功能基因的显著位点,开展了自主芯片设计。该系列芯片具有三大特点:一是针对山东地方鸡种相关种质特性的挖掘和鉴定工作,基于前期研究成果的积累,借助先进的液相芯片开发思路和技术。二是具有经济性状的功能相关性(见图1)。三是位点分布均匀、通量适中、高效实用。
图1 液相芯片关联表型关键词词云
该系列芯片采用了模块灵活组合的设计思路,基于山东地方鸡种种质资源特性,采用比较基因组学和机器学习等方法设计出适用山东地方鸡种的5K遗传多样性鉴定芯片;与前期GWAS研究基础和公共资源数据库形成了11K遗传改良用液相芯片(见图2)。
图2 “鲁芯1号”系列液相芯片
该芯片的研发受现代农业产业技术体系专项资金(CARS-41、CARS-40)、山东省农业良种工程(2019LZGC019、2020LZGC013、2022LZGC013)和山东省自然科学基金(ZR2020MC169)和山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2022C04、CXGC2022E11) 等资助。