近日，动物育种领域Top期刊《Genetics Selection Evolution》在线发表了学院潘玉春教授团队的题为“A web tool for the global identifcation of pig breeds”的研究论文，报道了一项大规模参考数据集成的猪品种鉴别平台iDIGs（iDentification of pIG breeds；http://alphaindex.zju.edu.cn/iDIGs_en/）。该平台已于2023年3月正式投入使用。
A web tool for the global identifcation of pig breeds（原文链接：https://gsejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12711-023-00788-0）
在生猪消费市场以及生猪引种的过程当中，有两类非常常见的问题，问题一：一块肉、一头猪究竟是否如同卖家所宣称的那样是某某品种或者某某纯种？问题二：某个未知样品究竟属于哪个品种？还是某几个品种的合成品种？诚然，经验老到的行家里手可以通过表型对猪进行品种鉴定，但是这种判断存在两种风险：其一是猪的表型特征容易受到环境、饲养方式和营养等多种因素的影响，这些因素可能会掩盖猪的品种特征，导致品种鉴定出现误差。其二是不同品种的猪之间可能存在表型特征的相似性，这可能会导致品种鉴定出现混淆。因此，通过分子遗传学等技术，借助分子标记，如微卫星（STR）、单核苷酸多态性（SNP）等，可以“透过表型看本质”，直接从基因组的角度进行更加精准的猪品种鉴定。
在分子标记中，SNP由于分布广泛、检测技术成熟而成为主流的“分子标签”得以广泛使用。通过SNP进行猪品种鉴别业已有不少研究，但这些研究往往针对的品种数目有限（一般不超过20个品种），且缺乏系统性。尤其对于我国而言，全世界约1/6的猪品种都在中国，如何对如此多的猪品种进行准确鉴别无疑是一项艰巨的任务，而伴随着第三次全国畜禽遗传资源普查，这项任务又显得格外迫切。此外，收集各个品种的样品继而建立品种鉴定的参考数据集更加费时费力。实际上，随着科学研究的不断发展，20多年来，人们已经对全球范围内的多个猪品种进行了基因组检测，这些数据对于猪品种鉴别来说无疑是一个宝贵的资源，但是一直没有汇总这些数据进行品种鉴别平台开发的系统研究。
鉴于此，潘玉春教授团队联合史记生物技术有限公司，收集了来自世界各地的124个猪品种/品系/类群（其中有70个来自国内），总计3605头猪的SNP数据，建立了大规模参考数据集（图1），并集成到猪品种鉴别平台——iDIGs（图2）。基于这些数据集，用户可以直接上传品种未知个体的SNP基因型数据，iDIGs将使用机器学习模型对上传个体进行品种鉴定。
图1 iDIGs的参考数据集构建流程
图2 iDIGs品种鉴别平台网页首页
iDIGs目前具有两大功能：（1）资源鉴别：即对未知样品的品种或者血统组成进行鉴定，从而对本文开头提出的品种甄别与鉴定问题提供有效的解决方案。用户可以直接上传该样品的分子标记（SNP）数据按照图3所示的步骤进行简单分析。（2）品种鉴别的小型芯片（panel）设计：除此之外，iDIGs还可以辅助用户进行检测位点的设计，从而用最小的成本即可实现最精准的鉴别，节约客户的检测成本。其操作方法如4图所示。
图3 品种鉴定分析流程
图4 SNP panel设计流程
（文/图 苗 健）
科研科
2023年5月22日