本发明公开了一种牦牛基因组测序数据的基因型填充方法，根据牦牛深度基因组测序数据进行分子标记提取，低密度重测序分子标记数据的格式转换，基于聚类分析对牦牛群体进行归类分群；利用各分类群内部个体间的遗传关系及估计的遗传参数，以隐马尔科夫模型为基础建立基因型填充模型，估计缺失值的最佳可能性基因型，针对小群体进行宏观预测；最后整理得到整体大群牦牛基因组填充后的基因型数据。本发明利用牦牛小群体遗传结构强于整体遗传关系的背景，结合隐马尔科夫预测模型和逐轮填充技术提高牦牛基因组测序数据填充的准确率。