CN103898231A - 一种与猪肉pH性状相关的SNP分子标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于家畜分子标记制备技术领域,具体涉及一种与猪肉pH性状相关的SNP分子标记的制备与应用,从猪的miR-29原初转录本即miR-29-b2/c簇中克隆获得一种作为分子标记应用的与猪肉pH性状相关的基因片段,其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示,在SEQ ID NO.1的632bp处有一个T632-C532的碱基替换,导致NcoI-RFLP多态性。本发明还公开了制备与猪肉质性状相关分子标记的方法以及制备的分子标记在猪肉猪肉pH性状多态性检测中的应用,为猪肉质性状的标记辅助选择提供了一个新的标记。
Description
技术领域
本发明属于家畜分子标记制备技术领域,具体涉及一种利用miR-29c原初转录本单核苷酸多态性预测猪肉质性状的方法及其分子标记,该方法具体与猪肉pH值相关的SNP分子标记有关。
技术背景
遗传学标记主要包括形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记。分子标记因其直接从DNA水平上反应个体间的差异,几乎不受环境、发育阶段、组织等的影响(陈旭,张元悦.2006)。分子育种不仅能大大缩短育种年限还能减少育种过程中的人力物力消耗,而且分子标记呈现多样性,使其在动物育种中具有很大的潜力,因此分子育种在家畜育种被广泛应用。目前应用比较广泛的包括DNA指纹标记技术、微卫星标记、SNP标记等(于中伟.2009)。单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),主要是指在基因组上由于单个核苷酸的变异而形成的遗传标记,其数量很多,多态性丰富。其检测方法包括PCR-SSCP,PCR-RFLP,测序及SNP芯片等。限制性内切酶片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)是指由于不同品种(个体)基因组的限制性内切酶的酶切位点处的碱基发生突变,或酶切位点之间发生了碱基的插入、缺失等,导致酶切片段大小发生了变化,这种变化可以通过琼脂糖电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳进行检测,从而可比较不同品种(个体)的DNA水平的多态性(Beuzen N.D.,et al.2000)。
最近,科研人员提出了一个测评猪肉质量的新依据——猪肉的PH值,研究发现,高PH值和猪肉质量之间有着密切的联系,肉的pH可以用来作为评定肉新鲜度的参考指标。因此与肉的pH相关的基因可作为提高肉质性状的候选基因。microRNA是一类存在于真核生物的18-24bp的非编码RNA(Lee et al,1993),它们在多种生物学过程中发挥重要的作用。MiR-29c位于9号染色体,参与多种不同的生命过程。研究结果表明miR-29在骨骼肌的发育过程中发挥重要的作用,miR-29可以促进骨骼肌分化(Wei Wei,et al.2013),参与调节肌肉疾病(Perbellini et al.2010)。
目前,利用microRNA的单核苷酸多态性对猪肉质性状的分子标记研究很少,本发明在miR-29c原初转录本上找到的与猪肉pH相关的SNP属首次发现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种与猪肉pH性状相关的单核苷酸多态性(SNP)分子标记。本发明另一个目的在于提供与猪肉pH性状相关的单核苷酸多态性分子标记的应用。
本发明的技术方案如下所述:
申请人从报道的猪miR-29b-2/c簇中克隆得到一种与猪肉pH性状相关的SNP分子标记,其核苷酸序列如下所示:
ATTTCTGCCCGGTCACGAGTGGAACTGCAAGAAGATAGTTCTGCTCGAGACAGAGGCTGGGCCTGCCCATCTCATCTCCCTTCTTTCTTCAGTGAGACCCTCTTCTTCTGGAAGCTGGTTTCACATGGTGGCTTAGATTTTTCCATCTTTGTATCTAGCACCATTTGAAATCAGTGTTTTAGGAGTAAGAATTGCAGCACAGCCAAAGGCCAACTGCAGAGGAGCAGCTGTTCTGGGAACCAGCTCCCCCCGCCTCCTCCACCTGAGCCGGTTCAAGAAGGGAAGAGCCTGAGCAGCACAGCACACGCTCGAGTGGGTCGGGCGGTGCAGGAGGACAGTGCAGGGGTGGGAATCGTTCAAAGGAAACGCAGGGGCTTGAGCAGGGCCGGGGCTTGCGAAGGGCTTCGTGTGCACAGGTAGCAGCAGCCACCAGCCGTAAGCCGCTGGTCAGACCTGTGCGCGCGCGGGTGGGCCGTGCTGAGCTGGGTGCTCCACGGCCACAGGGACGGGAAGGCTCTGTCCCGGGAGGATTGTCACGTCGCAGCCGCACTGTCCTCCGGCTCCTAGCTGCCGGGAACCTTCAGCTGCAGGTTCCGCACAGCTGAAATCGGACCTGCCTCCTGCAGTGCCARGGTGCTGGACCCCACCGAGCCCCGCTGGACCCATCTCTTACACAGGCTGACCGATTTCTCCTGGTGTTCAGAGTCTGTTTTTGTCTAGCACCATTTGAAATCGGTTATGATGTAGGGGGA
上述序列中的632位的R为T或C,导致NcoⅠ-RFLP多态性。
申请人设计了扩增上述miR-29b-2/c簇片段的引物组合(该引物组合也是扩增本发明的分子标记的引物组合),其DNA序列如下所示:
正向引物:5’ATTTCTGCCCGGTCACGAGT3’,
反向引物:5’TCCCCCTACATCATAACCGA3’。
具体制备方法是:提取猪基因组DNA;根据http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/中公布的猪miR-29b-2/c簇序列信息,选取miR-29-b2/c初始转录本上下游各2000bp左右的序列设计PCR扩增引物(其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO:2所示)。用该引物组合进行PCR扩增,得到长为752bp的扩增片段,其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO:1所示(或见图1,其中:序列中的R显示碱基突变位置,即第632位),该突变导致NcoⅠ-RFLP多态性,进而对所获得的PCR产物酶切分型,进行基因型与猪肉质性状之间的关联分析的应用,为猪的分子标记辅助选择提供一个新的分子标记。
更详细的技术方案参见《具体实施方式》。
附图说明
序列表SEQ ID NO:1是从ncbi网站下载的猪miR-29b-2/c簇原初转录本全序列中的部分核苷酸序列。序列全长为752bp,其中第632位的碱基处发生一个等位基因突变(T/C),该突变导致NcoⅠ-RFLP多态性。
序列表SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3是扩增本发明分子标记的引物组合的DNA序列。
序列表SEQ ID NO:4是反转录miR-29c的特异引物序列。
图1:是本发明制备的与猪肉pH性状相关的分子标记的核苷酸序列。图中的R(第632位的碱基处)显示等位基因的突变位点。
图2:猪miR-29b-2/c簇T/C突变位点酶切判型结果。图中标记:M泳道为DNA分子量标记(DL2000,Takara)。
图3:是利用QPCR检测T/C突变位点不同基因型个体的肉质性状与猪miR-29bc表达的差异。
具体实施方式
实施例1:
一、猪基因组DNA提取(样品为纯种国外品种大白猪,由中国湖北省武汉市华中农业大学实验猪场提供,为常规品种)
本发明所使用猪群体(纯种大白猪)的DNA样品全部采用北京天根生化技术有限公司生产的基因组DNA试剂盒(TIANamp Genomic DNA Kit)(按该试剂盒说明书进行操作)提取,具体步骤如下所述:
(1)将取自纯种大白猪耳样(组织)放入2ml的EP管中,用酒精棉擦拭干净的眼科手术剪剪成糊状后加入200μl缓冲液GA(该试剂盒自带)。
(2)再加入20μl蛋白酶K溶液(该试剂盒自带),混匀后置于56℃水浴锅中消化过夜。
(3)加入200μl缓冲液GB(该试剂盒自带),充分颠倒混匀,70℃放置10分钟,溶液应变清亮,简短离心以去除管盖内壁的水珠。
(4)加入200μl无水乙醇,充分振荡混匀15秒,此时可能会出现絮状沉淀,简短离心以去除管盖内壁的水珠。
(5)将上一步所得溶液和絮状沉淀都加入一个吸附柱CB3中(吸附柱放入收集管中),12000rpm离心30秒,倒掉废液,将吸附柱CB3放回收集管中。
(6)向吸附柱CB3中加入500μl缓冲液GD(该试剂盒自带),12000rpm离心30秒,倒掉废液,将吸附柱CB3放入收集管中。
(7)向吸附柱CB3中加入600μl漂洗液PW(该试剂盒自带),12000rpm离心30秒,倒掉 废液,将吸附柱CB3放入收集管中。
(8)重复操作步骤7。
(9)将吸附柱CB3放回收集管中,12000rpm离心2分钟,倒掉废液。将吸附柱CB3置于室温放置数分钟,以彻底晾干吸附材料中残余的漂洗液。
(10)将吸附柱CB3转入一个干净的离心管中,向吸附膜的中间部位悬空滴加50-200μl洗脱缓冲液TE,室温放置2-5分钟,12000rpm离心2分钟,将溶液收集到离心管中。
(11)对提取出的DNA的浓度及质量进行检测后置于-20℃下保存备用。
二、miR-29b-2/c簇原初转录本的PCR扩增
目的片段扩增并检测突变所用引物对的DNA序列如下所示:
正向引物:5’ATTTCTGCCCGGTCACGAGT3’
反向引物:5’TCCCCCTACATCATAACCGA3’
反应体系为20μL,其中DNA模板2μL(约100ng),2×PCR Mix(购自东胜生物,DSBIO)10ul,上述正反向引物终浓度各0.2μM,不足部分用双蒸水补足。
PCR扩增程序:95℃预变性5min,94℃30s,60℃30s,72℃20s,循环35次,最后72℃延伸5min,15℃停止反应。
本实施例中,PCR扩增产物用2%琼脂糖凝胶电泳检测结果显示均为特异的PCR产物,片段全长为752bp。
三、PCR-NcoⅠ-RFLP检测分子标记T632-C632
将PCR产物5μL,10×buffer1μL,限制性内切酶NcoⅠ为0.5μL(10U),用双蒸水补足10μL,样品混匀后离心,在37℃培养箱酶切8h或过夜。2%琼脂糖凝胶电泳分离后紫外灯下检测拍照,记录基因型。结果见图1。
分子标记基因型分析:结果如图1所示,用上述引物对扩增猪基因组DNA获得的752bp的特异性扩增片段,序列分析在632bp处存在T632-C632的等位基因突变,该突变导致NcoⅠ多态性。该基因突变位点由两个等位基因控制,其中C是没有形成酶切位点的等位基因,T是形成酶切位点的等位基因。这两个等位基因可组成三种基因型:其中CC型为未发生酶切的纯合型(电泳检测时只有752bp一条DNA带),TT型为发生酶切的纯合型(电泳检测时出现632bp和120bp的两条DNA带),TC为杂合型(电泳检测时出现752bp,632bp和120bp三条DNA带)。
实施例2
一、构建家系及基因型扫描
用于性状关联分析的试验猪群(纯种国外品种大白猪,来源同上)是由申请人所在的华中农业大学动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室的FCR项目试验群体,该群体由华中农业大学实验猪场喂养,共计236头,体重达到80-100kg时进行屠宰,样品收集分21个批次进行, 屠宰测定性状包括关联分析所用的肉质性状数据如肉的pH值等。纯种大白猪基因组DNA全部由华中农业大学所在的动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室从每个纯种大白猪个体耳缘组织样品中提取获得(制备方法参见实施例1),置于-20°C保存备用。
对其中232头纯种大白猪的DNA样品用PCR-NcoⅠ-RFLP方法进行基因分型,检测T/C突变位点的多态性。结果表明,TT基因型有65个,TC基因型121个,CC基因型有46个。T等位基因频率为0.543,C等位基因频率为0.457。
二、猪miR-29b-2/c簇的分子标记T632-C632与猪肉质性状的关联分析
根据本发明所使用的资源家系的群体结构及其影响因素,申请人运用混合线性模型来分析猪miR-29b-2/c簇的分子标记T632-C632的不同基因型对测定的猪肉质性状的影响,采用SAS(Version9.2,共享软件)软件中Mixed Models程序进行数据处理与统计分析,模型如下:
Yij=μ+genotypei+εij
其中,Yij表示处理后的性状值,μ表示每个性状的均值,genotypei表示基因型效应,εij为随机误差。
分析结果表明,T/C突变位点的多态性与猪肉pH值呈显著相关(P<0.05)。T/C突变位点的多态性与猪肉pH值关联分析的详细结果见表1。TT基因型与TC基因型个体肉的pH值差异显著(p<0.05),CC基因型个体肉的pH值高于TT基因型个体,差异极显著(p<0.01)。因此,C基因型是猪肉pH值的有利标记。
表1miR-29-b2/c簇原初转录本T/C突变位点等位基因频率
表2miR-29-b2/c簇T/C SNP位点与肉的pH值的关联分析
注:表中性状数值为平均数±标准误,用最小二乘均数法计算变异程度。
实施例3猪miR-29c在不同基因型个体中的表达差异检测。
一、选择个体提取RNA,并进行反转录和Q-PCR分析。
从上述实施例1-2的群体中选取miR-29-b2/c簇T/C SNP位点基因型分别为TT、TC和CC的个体,提取软骨组织总RNA(制备方法如下所述)。测量每个个体肉的pH值,结果见表2。
(1)取出保存的纯种大白猪软骨组织样,放入盛有液氮的研钵中研成粉末,称取0.05-0.1g的粉末于1.5mL的EP管中,加入1mlTRIZOL(溶液),剧烈振荡,吹打均匀,并将所得混合液移到1.5mL的EP管中,15-30℃温育5min;
(2)加入0.2mL三氯甲烷,剧烈振荡15s后于15-30℃温育3min;
(3)将离心管置于冷冻离心机上,2-8℃,10000rpm/min下离心15min,小心吸取上清转入另一离心管中,加入等体积异丙醇,混匀后于15-30℃下温育15min以沉淀总RNA;
(4)将离心管置于冷冻离心机2-8℃10000rpm/min离心15min,弃上清;
(5)加入1mL用冰预冷的75%乙醇漂洗,2-8℃7000rpm/min离心5min,弃上清,于室温下干燥10min;
(7)用Fermentas公司的RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit进行反转录。
MiR-29c反转录特异引物序列如下:
5′-CTCAACTGGTGTCGTGGAGTCGGCAATTCAGTTGAGTAACCGAT-3′
设计miR-29c特异引物(即正向引物),以及microRNA通用引物(即反向引物)。检测miR-29c在不同基因型个体背最长肌中的表达量。
正向引物:5′-TCGGCAGGTAGCACCATT-3′
反向引物:5′-TGCAGGTCAACTGGTGTCGT-3′
反应程序:94℃预变性4min;94℃20s,60℃20s,72℃20s,45个循环;随后以比退火温度低两℃的温度以每分钟上升0.5℃的程序绘制溶解曲线。每个循环,程序都会记录下每个孔对应的Ct值。
二、QPCR数据分析:数据分析在Excel中进行,采用的是2-△△Ct法(Livak KJ et al.2001),即反应的相对量以目标基因与内参基因(内参基因为U6,其登录号为NC-010006.1http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/48675934)的Ct值(取三个重复的平均值)的差值ΔCt计算,再选取其中一种基因型样品的平均ΔCt作为参照,用其它样品的ΔCt减去参照ΔCt得到ΔΔCt,其中Ct值大于35的视为无表达。最后各基因的相对表达水平以2-ΔΔCt值表示。
三、结果:miR-29c在肉的pH值较大的个体中的表达量明显高于肉的pH值较低的个体,差异达显著水平(p<0.05)(见图2)。
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Claims (5)
1.一种与猪肉pH性状相关的SNP分子标记,其核苷酸序列如下所示:
ATTTCTGCCCGGTCACGAGTGGAACTGCAAGAAGATAGTTCTGCTCGAGACAGAGGCTGGGCCTGCCCATCTCATCTCCCTTCTTTCTTCAGTGAGACCCTCTTCTTCTGGAAGCTGGTTTCACATGGTGGCTTAGATTTTTCCATCTTTGTATCTAGCACCATTTGAAATCAGTGTTTTAGGAGTAAGAATTGCAGCACAGCCAAAGGCCAACTGCAGAGGAGCAGCTGTTCTGGGAACCAGCTCCCCCCGCCTCCTCCACCTGAGCCGGTTCAAGAAGGGAAGAGCCTGAGCAGCACAGCACACGCTCGAGTGGGTCGGGCGGTGCAGGAGGACAGTGCAGGGGTGGGAATCGTTCAAAGGAAACGCAGGGGCTTGAGCAGGGCCGGGGCTTGCGAAGGGCTTCGTGTGCACAGGTAGCAGCAGCCACCAGCCGTAAGCCGCTGGTCAGACCTGTGCGCGCGCGGGTGGGCCGTGCTGAGCTGGGTGCTCCACGGCCACAGGGACGGGAAGGCTCTGTCCCGGGAGGATTGTCACGTCGCAGCCGCACTGTCCTCCGGCTCCTAGCTGCCGGGAACCTTCAGCTGCAGGTTCCGCACAGCTGAAATCGGACCTGCCTCCTGCAGTGCCARGGTGCTGGACCCCACCGAGCCCCGCTGGACCCATCTCTTACACAGGCTGACCGATTTCTCCTGGTGTTCAGAGTCTGTTTTTGTCTAGCACCATTTGAAATCGGTTATGATGTAGGGGGA
上述序列中的632位的R为T或C,导致NcoⅠ-RFLP多态性。
2.扩增如权利要求1所述分子标记的引物组合,其DNA序列如下所示:
正向引物:ATTTCTGCCCGGTCACGAGT,
反向引物:TCCCCCTACATCATAACCGA。
反转录miR-29c的特异引物:
CTCAACTGGTGTCGTGGAGTCGGCAATTCAGTTGAGTAACCGAT。
3.权利要求1所述的分子标记在猪肉pH性状相关的SNP分子标记性状检测中的应用。
4.权利要求2所述的引物组合在猪肉pH性状相关的SNP分子标记性状检测中的应用。
5.一种与猪肉pH性状相关的SNP分子标记的制备方法,其特征在于下列步骤:
提取猪基因组DNA,根据的猪miR-29b-2/c簇序列信息,选取miR-29-b2/c初始转录本上下游各2000bp的序列设计PCR扩增引物组合,其核苷酸序列如SEQ IDNO:2和3所示,用该引物组合进行PCR扩增,得到752bp的扩增片段,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,对所获得的PCR产物酶切分型,进行基因型与猪肉pH性状相关的SNP分子标记之间的关联分析。
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