CN107779516B - 一种影响猪初生重性状的snp分子标记及其应用 - Google Patents

一种影响猪初生重性状的snp分子标记及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，特别涉及一种影响猪初生重性状的SNP分子标记及其应用。所述的影响猪初生重性状的SNP分子标记的SNP位点对应于国际猪参考基因组10.2版本8号染色体上第138797629个核苷酸位点T>C突变，命名为：g138797629T>C。本发明还提供一种用于鉴定上述SNP分子标记的引物，通过该分子标记及引物，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，通过优选该SNP分子标记的优势等位基因，能够增加大白猪初生重性状的遗传进展，提高仔猪成活率，减少大白猪的初生重性状的育种时间，从而有效提高种猪育种的经济效益，降低企业生产成本，增加核心竞争力。

Description

一种影响猪初生重性状的SNP分子标记及其应用
技术领域
本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，特别涉及一种影响猪初生重性状的SNP分子标记及其应用。
背景技术
在过去的几十年中，养猪业一直致力于提高猪的产仔数等繁殖性能。然而，随着产仔数等繁殖性能的不断提高，仔猪体重差异及低初生重猪所占比例逐渐变大的问题却日益凸显。诸多研究表明，初生重对猪的生长性状和胴体性状等均有较大的影响。低初生重的猪相较于高初生重的猪胴体瘦肉率更低，脂肪更高，肌纤维数量更少，且更晚达到屠宰体重。而仔猪初生重过低，则会导致仔猪死亡率和淘汰率升高。同时，也有研究表明，仔猪初生重每提高100g，其成活率提高2个百分点。正所谓“出生差一两，断奶差一斤，肥猪差十斤”就是在说明初生重的重要性。
但一直以来，猪的初生重性状都缺乏较为直接的选育方法。初生重属于难以溯源及持续追踪的性状，传统的育种方法对其选择收效甚微，而分子标记辅助选择(markerassisted selection，MAS)则打破了这一技术壁垒。该方法不易受环境影响、性别、年龄影响，因此能进行早期选择，进而能起到缩短世代间隔、提高对初生重的选择效率。因此如能利用MAS技术改良种猪的初生重性状，将具备广阔的应用前景。
大白猪是世界上著名的瘦肉型猪种之一。在现代猪的繁育体系中，大白猪以繁殖力高、生长育肥性好、适应性强等优点而著称。由于其综合性能优秀，故可以作为诸多合成系商品猪的父本或母本，应用范围十分广泛。因此，对大白猪的初生重性状进行改良，可以有效地缩短商品猪的育肥时间，提高PSY(母猪年提供断奶仔猪数)和MSY(母猪年提高上市商品猪数)，从而提高养殖效益。
发明内容
为了克服现有技术对初生重遗传选育的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种影响猪初生重性状的SNP分子标记。
本发明的另一目的在于提供上述影响猪初生重性状的SNP分子标记在猪初生重性状研究和猪育种中的应用。
本发明的再一目的在于提供一种用于鉴定上述影响猪初生重性状的SNP分子标记的引物。
本发明的第四个目的在于提供一种检测猪初生重性状的方法。
本发明的第五个目的在于提供一种猪的遗传改良的方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种影响猪初生重性状的SNP分子标记，其SNP位点对应于国际猪参考基因组10.2版本8号染色体上第138797629bp处的T>C突变；所述的猪SNP分子标记的SNP位点为SEQ IDNO.1所示，其中序列中的M是T或C，导致初生重性状的不同；
所述的影响猪初生重性状的SNP分子标记在猪初生重性状研究和猪育种中的应用；
所述的猪初生重性状研究优选为利用上述SNP分子标记鉴定猪初生重性状；
所述的猪初生重性状研究优选还包括利用上述SNP分子标记调节猪初生重；
所述的育种优选为分子标记辅助育种；
所述的猪为大白猪和其合成系中的至少一种；
一种用于鉴定上述影响猪初生重性状的SNP分子标记的引物，包含上游引物PCR-F和下游引物PCR-R；
上游引物PCR-F：5'-GACTGACCTAAGGGATG-3'；
下游引物PCR-R：5'-CCTGGGAGAATAGCAT-3'；
所述的用于鉴定影响猪初生重性状的SNP分子标记的引物在猪初生重性状研究和猪育种中的应用；
所述的猪为大白猪和其合成系中的至少一种；
一种检测猪初生重性状的方法，包含如下步骤：
检测猪8号染色体上上述SNP分子标记的单核苷酸是T还是C；
所述的猪为大白猪和其合成系中的至少一种；
一种猪的遗传改良的方法，包含如下步骤：
确定种猪核心群中种猪的上述SNP分子标记，并根据SNP分子标记做出相应的选择：种猪的继代选育国际猪参考基因组10.2版本8号染色体上138797629bp处的TT型个体，淘汰该点的CC型和TC型个体；以逐代提高该位点的等位基因T的频率，从而提高后代猪的初生重；
所述的种猪为大白猪和其合成系中的至少一种；
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明研究并确定影响初生重相关的分子标记，使用该分子标记进行标记辅助选择，能够极大地增加大白猪及其合成系的初生重进程。
(2)本发明提供一种用于鉴定影响猪初生重性状分子标记的引物对，通过该分子标记及引物对，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，将其应用于种猪初生重性状遗传改良中，从而提高猪的初生重，进而提高仔猪成活率，降低企业生产成本，提高企业生产效益，增加核心竞争力。
(3)本发明通过优选该分子标记的优势等位基因，能够增加大白猪初生重性状的遗传进展，减少大白猪的初生重性状的育种时间，从而有效提高种猪育种的经济效益，其中，通过该分子标记，本发明将CC型个体全部选育成TT型个体，则仔猪的成活率可提高2个百分点，由此可见优秀的初生重性能为养猪产业提供收益的潜力是巨大的。
附图说明
图1是不同基因型猪的初生重分析图。
图2是大白猪在8号染色体上关于初生重性状的全基因组关联(GWAS)分析图；其中：横坐标表示猪的染色体编号；纵坐标表示-logP值。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
实施例中，一共使用了648头纯种大白猪；其中，测定每个个体出生2小时的体重作为初生重性状的表型值。上述实验在广东温氏食品集团股份有限公司的沙湖种猪场中进行，所有母猪的整个妊娠期及分娩后的哺乳期都采用统一的饲养管理标准。
(1)大白猪耳样组织DNA的提取方法参照标注苯酚-氯仿法提取全基因组DNA。用Nanodrop-ND1000分光光度计对纯种大白猪群体的DNA进行质量检测和浓度测定。A260/280比值在1.8～2.0，A260/230比值在1.7～1.9判定为合格。最后将合格的DNA样品统一稀释成50纳克/微升。
(2)猪全基因组80K SNP基因型检测：GeneSeek Genomic Profiler Porcine80KSNP分型平台，采用Illumina Infinium的使用说明和标准流程进行芯片杂交与结果扫描。最后通过GenomeStudio软件读取基因型数据。用PLINK v1.07对获得的基因型数据进行质量控制，剔除检出率<99.7％，此等位基因频率(mimor allel frequency，MAF)<0.01％或偏离哈代温伯格平衡(Hardy-Weinberg Equilibrium，HWE)P≤10-6的SNP标记，排除检出率<90％，家系孟德尔错误率高于0.1的个体；质控剩余的50225个SNP标记和648个样本用于后续数据分析。
(3)全基因组关联(GWAS)分析：使用R软件中的GenABEL软件包对大白猪初生重进行GWAS分析，模型为：y＝1u+Xb+Sc+Za+α。其中，y为所测得的表型值(平均初生重值)，u为总体平均值，b为性别和固定效应值，c为其余的微效应，c—N(0，бc2)，α为随机加性遗传效应向量，且α～N(0，бα2)(G为个体间的分子血缘相关矩阵，бα2为加性遗传方差)，e为残差，X、S和Z是对固定效应和随机效益的关联矩阵，场年季(herd-year-season)效应包括在批次效应中。采用Bonferroni法确定全基因组关联分析得显著性阈值，基因组水平的显著阈值为0.05除以有效SNP位点数量，即0.05/50225＝9.96E-7；染色体水平显著阈值为1除以有效SNP位点数量，即1/50225＝1.99E-5。GWAS分析结果如图2所示。从图2可知，在大白猪及其合成系中，在8号染色体中存在显著影响初生重性状的位点，最强关联的SNP为g.138797629T>C(P＝2.01E-06)。
(4)不同基因型与初生重表型的关联性分析：根据表1可知，分子标记的SNP位点g.138797629T>C与初生重性状极显著相关(P<0.001)，说明此分子标记显著影响猪的初生重性状，可以通过对猪的此SNP位点的辅助选择，从而提高该群体后代的初生重，进而加快育种进程。另外根据表1和图1还可知，TT型比TC和CC型的平均初生重高，说明纯合子CC对平均初生重是最不利的。初生重是影响生长性状的重要指标，初生重高说明猪的生长性能好。因此，CC基因型的猪的生长性能是最差的，我们在进行育种的过程中需要淘汰CC型和TC型的种猪，保留TT的母猪，以逐代提高该位点的等位基因T的频率。
表1分子标记的SNP位点g.138797629T>C与初生重的相关性
实施例2
(1)含有与大白猪初生重性能显著相关SNP位点的目的片段的扩增目的片段为8号染色体中的一段926bp的核苷酸序列，序列扩增的上下游引物为：
上游引物PCR-F：5'-GACTGACCTAAGGGATG-3'；
下游引物PCR-R：5'-CCTGGGAGAATAGCAT-3'；
(2)PCR扩增的体系与条件设置
配置20μL体系，其中DNA样品3.5μL，上游引物0.6μL，下游引物0.6μL，PCR mix10mL，ddH2O 5.3μL，PCR条件为98℃预变性2min，98℃变性10s，56.5℃退火15s，72℃延伸40s，共35个循环，最后延伸为72℃10min。
(3)DNA序列测序鉴定：序列测序在深圳华大基因科技有限公司进行，基因片段测正反两个反应。将所测得的序列与NCBI基因组序列对比，得出对应SNP位点的突变。
测序结果如下所示：
GACTGACCTAAGGGATGCCCAGGTAGCTGGCCAAACATGATTTCTGCGCATGACTGTGAAAGTATTTCCAGATTAACGTTTGAATCAAGAGATTGAGTAAAGATCCACCCTCACCAAAGTGGACTGGCATCATCCAATCCTAAAAAGGCCCAAAGAGAATAAAAAAAGGAAAAGGAAAGGTGAATTCTTGCTCCATCTTTTCAAGCTGGGACAGCCATCTTTTCCTGTCCTCAGACATGGGAGCTCCTGGTACTTGGTCCTTCAGACCCTGGGATTTACATCAGTGGCCCCCTGGCCCCTGGTCGGAGACAGGGAATTACACCATTGGGCCACCTGGTTCTCAGATGTTTGAGTTTACAATGAATTATACCACTCACTTTCCTGGTCCTCCAGCTTGCAGATGAM(T/C)AGATGGTGGGAATTTCCAGCCTCCATAAGCACTTAAGCCAAAATTTCATAGTAAGTCTCCTCTACACTATCTCTATATATCCTATCGCCTCTGTTCCTCTGGAAAGCCCTGACATATACAGGCAACTTGGAACCTAACTGTCACCAGGATGGAAGCTGAGCAGTAGCAGCTCCCCAAGAGAGTGGAGCCATATATTATTGGCCAGTGACTGACAGCAGTGAGAAGGGCATCAGAGGGGAGGATGCCTCATCCTCCTGGGTTGGATCGGAACTCATTTGTGTGTTCGTTTTGCCCAAATATGTCTATTTTCAGAGAGAATTTGTCAAAAAGCAAAAAAACCTCAATTGATTATTCACAGAGCTAAACTATGACTGGGGAAAATGCAGATGCCGTTGTGGATGGTAATGAAGCCAACCCAGTCGGATCTGGAGAAGTATCTGGGAGGTCTAGGGACACAGAAAGGCAGGTGTAAATTGCACTCAGTTGCACTGTATTCCTAACGACTATGCTATTCTCCCAGG
注：序列表中标注的M为突变位点，用标有下划线显示(括号中为突变碱基，为等位基因突变)，在该序列的首尾加粗显示为引物序列。
实施例3分子标记的SNP位点g.138797629T>C效应分析
本发明提供一个能显著增加大白猪种猪及其合成系的初生重SNP标记，使用该SNP进行标记辅助选择，能够极大地增加大白猪种猪及其合成系的初生重育种进程。本发明的影响猪初生重性状的分子标记的CC型个体全部选育成TT型个体，则仔猪的成活率可提高2个百分点，由此可见优秀的初生重性能为养猪产业提供收益的潜力是巨大的。本SNP标记个体中，TT型个体与CC型个体之间的初生重性能存在显著差异(P<0.01)，通过优选大白猪及其合成系该SNP的优势等位基因(T)，可最终实现提高商品猪的经济效益的目的。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 华南农业大学
<120> 一种影响猪初生重性状的SNP分子标记及其应用
<130> 1
<160> 3
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 926
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> 影响猪初生重性状的SNP分子标记
<400> 1
gactgaccta agggatgccc aggtagctgg ccaaacatga tttctgcgca tgactgtgaa 60
agtatttcca gattaacgtt tgaatcaaga gattgagtaa agatccaccc tcaccaaagt 120
ggactggcat catccaatcc taaaaaggcc caaagagaat aaaaaaagga aaaggaaagg 180
tgaattcttg ctccatcttt tcaagctggg acagccatct tttcctgtcc tcagacatgg 240
gagctcctgg tacttggtcc ttcagaccct gggatttaca tcagtggccc cctggcccct 300
ggtcggagac agggaattac accattgggc cacctggttc tcagatgttt gagtttacaa 360
tgaattatac cactcacttt cctggtcctc cagcttgcag atgamagatg gtgggaattt 420
ccagcctcca taagcactta agccaaaatt tcatagtaag tctcctctac actatctcta 480
tatatcctat cgcctctgtt cctctggaaa gccctgacat atacaggcaa cttggaacct 540
aactgtcacc aggatggaag ctgagcagta gcagctcccc aagagagtgg agccatatat 600
tattggccag tgactgacag cagtgagaag ggcatcagag gggaggatgc ctcatcctcc 660
tgggttggat cggaactcat ttgtgtgttc gttttgccca aatatgtcta ttttcagaga 720
gaatttgtca aaaagcaaaa aaacctcaat tgattattca cagagctaaa ctatgactgg 780
ggaaaatgca gatgccgttg tggatggtaa tgaagccaac ccagtcggat ctggagaagt 840
atctgggagg tctagggaca cagaaaggca ggtgtaaatt gcactcagtt gcactgtatt 900
cctaacgact atgctattct cccagg 926
<210> 2
<211> 17
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> 引物PCR-F
<400> 2
gactgaccta agggatg 17
<210> 3
<211> 16
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> 引物PCR-R
<400> 3
cctgggagaa tagcat 16

Claims (10)

1.一种影响猪初生重性状的SNP分子标记，其特征在于其SNP位点对应于国际猪参考基因组10.2版本8号染色体上第138797629bp处的T>C突变。
2.权利要求1所述的影响猪初生重性状的SNP分子标记在猪初生重性状研究和猪育种中的应用。
3.根据权利要求2所述的影响猪初生重性状的SNP分子标记在猪初生重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
所述的猪初生重性状研究为利用权利要求1所述的SNP分子标记鉴定猪初生重性状。
4.根据权利要求3所述的影响猪初生重性状的SNP分子标记在猪初生重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
所述的猪初生重性状研究还包括利用权利要求1所述的SNP分子标记调节猪初生重。
5.根据权利要求2所述的影响猪初生重性状的SNP分子标记在猪初生重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
所述的猪为大白猪和其合成系中的至少一种。
6.一种用于鉴定权利要求1所述的影响猪初生重性状的SNP分子标记的引物，其特征在于包含上游引物PCR-F和下游引物PCR-R；
上游引物PCR-F：5'-GACTGACCTAAGGGATG-3'；
下游引物PCR-R：5'-CCTGGGAGAATAGCAT-3'。
7.权利要求6所述的用于鉴定影响猪初生重性状的SNP分子标记的引物在猪初生重性状研究和猪育种中的应用。
8.一种检测猪初生重性状的方法，其特征在于包含如下步骤：
检测猪8号染色体上权利要求1所述的SNP分子标记的单核苷酸是T还是C。
9.一种猪的遗传改良的方法，其特征在于包含如下步骤：
确定种猪核心群中种猪的权利要求1所述的SNP分子标记，并根据SNP分子标记做出相应的选择：种猪的继代选育国际猪参考基因组10.2版本8号染色体上138797629bp处的TT型个体，淘汰该点的CC型和TC型个体；以逐代提高该位点的等位基因T的频率，从而提高后代猪的初生重。
10.根据权利要求9所述的猪的遗传改良的方法，其特征在于：
所述的种猪为大白猪和其合成系中的至少一种。
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