细羊毛作为纯天然动物纤维，其饰物具有轻薄柔软、美观大方、舒适健康等特点深受现代广大消费者的青睐和追捧。目前，国产细支毛和高支毛的产量及品质远远不能满足现代纺织工业的需求。但随着高通量测序技术+生物技术+信息技术+人工智能+大数据技术等为特征的现代育种技术的快速发展，我国细毛羊基因组选择育种技术的研究和产业化应用日臻完善，为我国细毛羊优质高产高效新品种（系）的精准快速培育和优质种源推广利用提供坚实的技术支撑，为国产优质细羊毛的生产和供给奠定了种源保障。

细毛羊40K育种芯片

针对我国细毛羊优质种公羊遗传评定和利用不足、母羊繁殖力不高、优异种质资源精准鉴定相对滞后、优质高产高效新品种（系）培育进程缓慢等问题，为有效促进细毛羊遗传资源保护与创新利用、优质种质资源精准鉴定及高效育种和产业健康持续发展。新疆畜牧科学院羊遗传育种研究和优异种质资源精准鉴定及推广应用创新团队付雪峰研究员，利用GWAS筛选出主要经济性状的功能关联位点共1266个；汇总了毛用性状、繁殖性能、生长发育性状、抗病性状等1382个功能关联SNP、InDel位点；最后利用5个品种167只细毛羊全基因组重测序数据在基因组染色体上有位点缺口（gap）区域补充遗传多态性高（次等位基因频率MAF≥0.05）的背景位点37998个；基于康普森CAGT?靶向捕获技术进一步进行位点的过滤、筛选和优化，最终设计研发了一款高精准度、高性价比、高通量检测的细毛羊40K全基因组育种芯片。该芯片的2002个功能位点在基因组中均匀分布，经样本测试，位点平均检出率为99.59%，获得良好的基因型分型检测结果。

表1 细毛羊40K液相基因芯片位点组成及分布数量

“细毛羊40K液相芯片”特点及优势

• 位点严格挑选

• 高通量测序：基于不同品种细毛羊的重测序（20X）数据，通过严格质控获得高质量的全基因组变异位点，适用于国内外主要的细毛羊品种的遗传改良和基础研究。

• GAWS筛选：通过GWAS分析筛选性状显著关联的位点作为重要位点，位点包含毛用性状、繁殖性状、生长发育性状、抗病性状等重要位点。

• 液相平台支持

• 灵活性高：基于探针杂交靶向捕获测序技术，可以根据需求增加标记位点，升级芯片及扩展应用场景灵活。

• 性价比高：基于国产化设计、检测和分析流程，大大降低分型成本，采用自动化检测流程，提升检测通量和稳定性。

 “细毛羊40K液相芯片”数据表现

• “细毛羊40K液相芯片”位点在染色体上的分布

  

  图1.位点在染色体的分布情况

  注：采用SNP位置绘制染色体分布图

• “细毛羊40K液相芯片”位点MAF分布

  

  图2.次等位基因频率（MAF）分布统计

  注：横坐标为MAF范围，纵坐标为不同MAF范围内的SNP位点数量，MAF越大，说明位点在群体内的遗传多态性越好。

• “细毛羊40K液相芯片”位点注释情况

  

  图3.位点在基因结构上的分布数量统计

  注：横坐标为位点注释到的基因结构类型，纵坐标为该基因结构类型下的SNP数量。

• “细毛羊40K液相芯片”重复性情况

  通过对3组重复样本进行分型，显示平均分型一致率达到99.07%

  

  图4.重复样本分型一致率统计

  注：横坐标表示重复样本，纵坐标表示分型结果一致率

• “细毛羊40K液相芯片”检出率

  利用100个测试样本中平均测序深度5X以上的样本检出率达到了98.97%，部分样本结果如下：

  

  图5.测试样本位点检出统计

  注：横坐标为样本名称，纵坐标为不同样本中SNP检出个数及检出率。

产品应用方向

• 育种保种应用

  细毛羊全基因组选择育种

  细毛羊新品种培育

  细毛羊群体家系构建及系谱梳理

  细毛羊保种分析

• 基础研究

全基因组关联分析

选择信号分析

群体遗传进化分析

研究团队介绍

• 新疆畜牧科学院

  该成果由新疆畜牧科学院羊遗传育种研究和优异种质资源精准鉴定及推广应用创新团队负责人付雪峰研究员牵头，联合内蒙古鄂尔多斯市农牧业科学研究院谷英副院长团队和新疆师范大学生命科学学院吴翠玲副教授共同完成。该团队以新疆自治区绒毛用羊遗传育种与繁殖重点实验室和国家家养动物种质资源平台为支撑。目前团队已储备了我国8个细毛羊和5个半细毛羊遗传资源的样本信息库。团队现有10名骨干成员，其中正高级技术职称6人、副高级技术职称2人、高级技师1人、博后1人。

  该团队负责人付雪峰博士，兼任国家绒毛用羊产业技术体系细毛半细毛羊品种改良选育岗位科学家，中国畜牧兽医学会家畜生态学分会理事、养羊学分会理事，羊种质资源创新与产业化联盟理事，中共肃南县细毛羊产业发展顾问专家。曾入选新疆“天山青年”计划优秀青年科技人才、新疆“天山沃土”计划科研骨干人才和新疆“天山英才”培养计划青年拔尖人才。近5年，主持承担国家绒毛用羊产业技术体系建设专项、国家自然基金地区科学基金项目、国家重点研发计划子课题和自治区重大项目10余项。先后获新疆自治区科技进步一等奖1项、大北农科技奖动物育种奖1项。

  付雪峰团队长期围绕羊产业发展与技术需求，致力于羊现代育种技术研究和优质种源精准鉴定及实际生产中的应用。开展了基于系谱信息PBLUP种羊遗传评定研究；基因组选择（GS）育种技术研究；种羊育种规划优化研究；主要经济性状特异性SNPs位点GWAS研究；育种芯片的研发及优质、高产新品种/系培育；羊优异种质资源精准鉴定及推广应用等。先后育成“苏博美利奴羊”品种1个、绒毛用羊新品系5个；获新疆自治区科技进步一等奖1项、二等奖3项，大北农科技奖动物育种奖1项；获授权发明专利9件、实用新型专利46件、软著8件；制定国家标准1项、地方标准16项；发表学术论文70余篇，参编著作9部；发掘了一批毛绒功能相关的候选基因和特异性位点；构建了表型组和基因组高通量检测数据库，建立了绒毛用羊基因组选育育种技术体系，实现了细毛羊基因组水平的选种选育。

• 资助项目

  该成果得到国家绒毛用羊产业技术体系项目（CARS-39-05）、内蒙古自治区科技计划项目“鄂尔多斯细毛羊细型新品种培育”（2021GG0320）、2023年度内蒙古自治区鄂尔多斯市农牧局重大科技创新项目“细毛羊优质种质资源挖掘及利用”等项目的支持。