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申请/专利权人：浙江天科高新技术发展有限公司

摘要：本发明公开了一种基于16SrDNA序列的菌种鉴定方法，步骤包括：将参考16SrDNA序列按照引物序列确定参考序列方向；根据预定长度将确定方向后的参考序列进行k‑mer切分；将含有一定数量的简并碱基序列进行展开，构建参考序列的k‑mer索引库；将查询序列按照预定长度进行k‑mer切分，构建k‑mer序列集合；根据特定公式以及特定序列相似性值计算查询序列的最小比对k‑mer数（kmin）；比对参考序列k‑mer索引库，统计查询序列的每个k‑mer的比对情况；根据kmin筛选出符合条件的候选参考序列，分别将查询序列与候选参考序列进行两两比对，计算序列相似性，最终输出查询序列的比对结果。本发明可以缩短海量序列查询时间以及减少海量数据存储空间，并为菌株鉴定提供了一个新的高效的技术手段。

主权项：1.一种基于16SrDNA序列的菌种鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，构建参考序列k-mer索引库；步骤1.1序列方向确定：根据533R引物序列与16SrDNA参考数据库中序列进行比对以确定序列方向，其中533R引物序列为5’-TTACCGCGGCTGCTGGCAC-3’；步骤1.2k-mer切分：根据特定长度对所有序列进行k-mer切分；步骤1.3k-mer序列分类：根据简并碱基数量将k-mer序列分为3类，第一类为不包含简并碱基；第二类包含简并碱基并且数量小于等于2；第三类包含简并碱基并且数量大于2；步骤1.4展开简并碱基：针对上述第二类k-mer序列，即存在简并碱基并且数量小于等于2的k-mer序列，根据简并碱基对应的碱基进行逐步展开；步骤1.5k-mer索引构建：将上述第一类k-mer序列，第二类经过展开后的k-mer序列，以及第三类k-mer序列合并构建k-mer索引库，包含k-mer序列，出现频次和涉及的参考序列ID；步骤2，查询序列菌种鉴定分析；步骤2.1k-mer切分：将16SrDNA查询序列按照特定长度进行k-mer切分，构建k-mer序列集合；步骤2.2kmin计算：根据特定公式以及特定序列相似性值计算查询序列的最小比对k-mer数kmin；步骤2.3比对k-mer索引库：将查询序列的k-mer序列集合与参考k-mer索引库进行比对，并统计查询序列每个k-mer的比对情况；步骤2.4k-mer统计：根据与索引库的比对情况，统计查询序列比对上相同参考序列的k-mer个数；步骤2.5候选参考序列筛选：根据kmin筛选出符合条件的候选参考序列；步骤2.6序列两两比对：将查询序列分别与候选参考序列进行两两比对，计算序列相似性以及序列联配结果；步骤2.7结果输出：根据序列比对结果输出序列相似性值，物种拉丁名，物种菌株号；所述特定长度为31个核苷酸碱基；所述kmin计算公式如下： ；其中，L表示查询序列长度；K表示指定k-mer长度；S表示特定序列相似性值；int表示数值取整；所述特定序列相似性值设置如下：根据基因序列一般分析原则，相似性≥99%时，鉴定结果为种水平；相似性≥97%且99%时，鉴定结果为属水平。

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