CN107779517A

CN107779517A - 一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记及其应用

Info

Publication number: CN107779517A
Application number: CN201711012618.XA
Authority: CN
Inventors: 吴珍芳; 杨杰; 周身娉; 全建平; 蔡更元; 郑恩琴; 杨明
Original assignee: South China Agricultural University; Guangdong Wens Foodstuff Group Co Ltd
Current assignee: South China Agricultural University; Wens Foodstuff Group Co Ltd
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2037-10-26
Also published as: CN107779517B

Abstract

本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，具体涉及一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记及其应用。所述的影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记的SNP位点对应于国际猪参考基因组11.1版本6号染色体上第48241180bp处的A>G突变，该分子标记是通过全基因组关联(GWAS)分析得到，该分子标记显著影响猪100kg体重瘦肉率的性状。本发明还提供了一种用于鉴定该分子标记的引物对，利用该分子标记和引物对可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，将其应用于种猪瘦肉率性状遗传改良中，从而提高猪的瘦肉率，提高企业利润，增加核心竞争力。

Description

一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记及其应用

技术领域

本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，具体涉及一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记及其应用。

背景技术

猪的瘦肉率是指猪含有的瘦肉重量占整个胴体重量的百分比，是衡量猪生长性能的一个重要指标，是猪育种工作的重点。长期以来，受益于人们对瘦肉的不断追求，瘦肉率取得了显著提高。但瘦肉率是典型的数量性状，受多基因控制，基因组仍存在大量影响瘦肉率的基因座。因此如能利用分子标记辅助选择(marker assisted selection，MAS)技术改良种猪瘦肉率，将进一步程度加快该性状的育种进程，能够显著提高生猪养殖的经济效益。

杜洛克猪具有生长快，饲料报酬高和瘦肉率高等优良特性，是世界上分布最广主导廋肉型猪种之一，也是中国主要商品瘦肉型猪“杜长大”(杜洛克猪×(长白猪×大白猪))的终端杂交父本。因此对核心群杜洛克猪的瘦肉率性状进行改良，能够较大程度将改良得到的优势传递给广大数量的商品猪后代。从而提高商品猪瘦肉率，增强商品猪生产的竞争力，提高商品猪养殖效益。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记。

本发明的另一目的在于提供上述影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记的应用。

本发明的再一目的在于提供一种鉴定上述影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记的引物对。

本发明的第四个目的在于提供上述引物对的应用。

本发明的第五个目的在于提供一种猪的遗传改良方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记，其SNP位点对应于国际猪参考基因组11.1版本6号染色体上第48241180bp处的A>G突变；

所述的影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记的SNP位点为SEQ ID NO.1所示(位于该序列片段第506核酸单碱基突变，命名为：g.506A>G)，其中序列中的M是A或G，导致猪在100kg体重时瘦肉率性状的不同；

所述的影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记在鉴定杜洛克猪瘦肉率性状和遗传育种中应用；

一种检测猪瘦肉率性状的方法，包含如下步骤：

检测猪6号染色体上上述影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记，所述的分子标记的5’端第48241180位单核苷酸是A还是G，淘汰G保留A；

所述的猪优选为美系杜洛克核心群(广东温氏食品集团股份有限公司种猪分公司)；

一种用于鉴定上述影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记的引物对，包含引物primer-F和primer-R，其核酸序列如下：

上游引物primer-F：5’-GTTGAGTGACTGGGTCGAGG-3’；

下游引物primer-R：5’-TCACTGAAAGGATGTTGCCTGT-3’；

所述的引物对在鉴定影响种猪瘦肉率性状中的应用；

所述的引物对在猪分子标记辅助育种中的应用；

所述的引物对在提高种猪瘦肉率中的应用；

一种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影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记，并根据所述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11.1版本6号染色体上第48241180bp处的AA型个体，淘汰该点的GG型和AG型个体，以逐代提高该位点的等位基因A的频率，从而提高后代猪的瘦肉率；

所述的种猪优选为美系杜洛克及其合成系；

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明研究并确定影响猪瘦肉率相关的分子标记，并提供一种用于鉴定该分子标记的引物对，最终建立高效准确的分子标记辅助育种技术，将其应用于种猪瘦肉率性状遗传改良中，从而提高猪的瘦肉率，提高企业利润，增加核心竞争力。

附图说明

图1是美系杜洛克在6号染色体上关于100kg体重时种猪瘦肉率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；

图2是不同基因型猪在100kg体重时的瘦肉率分析图。

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。

实验猪群：本实验一共使用了2309头美系杜洛克。

实施例1具体解释得到本发明中影响瘦肉率的测定过程

通过新西兰HGS(Hennessy Grading System)胴体分级系统测定活体猪体重达100kg时瘦肉率。本发明所使用的实验猪群群体为广东温氏食品集团股份有限公司种猪分公司的纯种美系杜洛克2309头，为种猪分公司核心群，群体系谱记录详细。本实验共选取该资源群体中美系杜洛克种猪，猪群自由采食、饮水，整个饲喂方式、饲养条件等始终保持一致，为常规方法。

实施例2具体解释得到本发明中基因标记的发明过程

(1)美系杜洛克猪耳样组织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分光光度计对纯种美系杜洛克群体的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50K SNP基因型检测：GeneSeek Genomic Profiler Porcine50KSNP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42235个SNP标记和2309个样本用于后续数据分析。

(3)全基因组关联(GWAS)分析：为了消除群体层化效应，本发明采用线性混合模型单点回归分析并结合R语言GenABEL软件包进行GWAS分析，分析模型中利用个体间基因组的相似度校正层化效应。采用Bonferrini法确定SNP与瘦肉率性状关联程度的显著性阈值，基因组水平显著阈值为0.05除以有效SNP位点数量，即基因组显著水平阈值为1.18385×10^-6，即0.05/42235(有效SNP数量)；染色体水平显著阈值为1除以有效SNP位点数量，即染色体显著水平阈值为2.3677×10^-5，即1/42235(有效SNP数量)。

GWAS分析结果如图1所示。从图1可知，在杜洛克中，在6号染色体中存在显著影响100kg体重瘦肉率的位点，最强关联的SNP为g.506A>G(P＝1.943685×10^-8。

(4)不同基因型与种猪100kg体重时瘦肉率表型的关联性分析：根据表1可知，分子标记的SNP位点g.506A>G与瘦肉率性状极显著相关(P<0.01)，说明此分子标记显著影响猪的瘦肉率，可以通过对猪的此SNP位点的辅助选择，从而提高该群体瘦肉率，进而加快瘦肉型种猪的育种进程。另外根据表1、图2还可知，GG型比AA和AG型的瘦肉率低，说明纯合子GG对种猪的瘦肉率是最不利的。瘦肉率是衡量种猪生长性能的重要指标，瘦肉率高说明猪的生长性能好。因此，GG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逐步淘汰GG型和AG型种猪，保留AA型的种猪，以逐代提高该位点的等位基因A的频率。

表1分子标记的SNP位点g.506A>G与100kg体重瘦肉率的相关性

实施例3具体解释发明检测SNP标记的发明过程

(1)含有与美系杜洛克100kg体重瘦肉率性能显著相关SNP位点的目的片段为6号染色体中的一段798bp的核苷酸序列，序列扩增的上下游引物为primer-F和primer-R，其核酸序列如下：

上游引物primer-F：5’-GTTGAGTGACTGGGTCGAGG-3’；

下游引物primer-R：5’-TCACTGAAAGGATGTTGCCTGT-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 mix 10μL，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：

注：序列中标注的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结合位置。

实施例4分子标记的SNP位点g.506A>G效应分析

本发明提供一个能显著增加杜洛克种猪瘦肉率SNP分子标记，使用该SNP分子标记进行标记辅助选择，能够极大地增加杜洛克种猪瘦肉率育种进程。若本发明将影响猪瘦肉率性状的分子标记的GG型个体全部选育成AA型个体，则每头猪100kg体重瘦肉率可以提高0.79％，一个规模化万头猪场则可以增加7.9吨瘦肉，由此可见高瘦肉率为养猪产业提供收益的潜力是巨大的。本SNP分子标记个体中，通过优选美系杜洛克该SNP的优势等位基因(A)，可最终实现提高商品猪的经济效益，从而增加企业的收益。

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> 一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记及其应用

<130> 1

<160> 3

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 798

<212> DNA

<213> Artificial

<220>

<223> 影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记的SNP位点

<400> 1

gttgagtgac tgggtcgagg ataaactaag gggagggggg gtattggtgg ctttgccaac 60

accaggttat ctgttttggg aaccatggag ttataccgtc agggaacatt tgaaaaacag 120

tttcggggtt acgttgtggt tcagtgacta acgaatctga ccaggaacca tgaggttgcg 180

ggttccattc caggccttgc tcagtgagtt aaggatcaca gcgttgctgt gagctgtggt 240

gtgggtcaca gacgcggctc ggatcctgcg ttgctgtggc tgtggtggag gccggcagct 300

ggagctctaa ttcgacccct agcctgggaa cctccatatg ctgcaggttc ggccctagaa 360

aagacaaaaa gaaaagcaat tcgtaattgg actttcactg ttatcaagtc caagctcgtg 420

ctgcctgttg catgacgggc caatacctcg agagatgagc tgttggggca gggaatagag 480

actttatttg gaaagccagc tgaccmagaa gagggtagac tcatgtccca aagaactgtc 540

ttattctctt gtctgagtta gaattcgggc ttcttttata ctaaaagggg agcgaagaaa 600

ggcaaacatt tcccggttcc agtcagcctc gaggggctgt cttcttctct ccattcctgc 660

agtcattccc aggtgggcct ggtcaggagg tttctggtga gctgaacaaa tgtcttttca 720

cttaatgctc ccaggtgggg ctcccagaga tgggccagca cgtataactt aagcttacag 780

gcaacatcct ttcagtga 798

<210> 2

<211> 20

<212> DNA

<213> Artificial

<220>

<223> 引物primer-F

<400> 2

gttgagtgac tgggtcgagg 20

<210> 3

<211> 22

<212> DNA

<213> Artificial

<220>

<223> 引物primer-R

<400> 3

tcactgaaag gatgttgcct gt 22

Claims

1.一种影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记，其特征在于其SNP位点对应于国际猪参考基因组11.1版本6号染色体上第48241180bp处的A>G突变。

2.权利要求1所述的影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记在鉴定杜洛克猪瘦肉率性状和遗传育种中应用。

3.一种检测猪瘦肉率性状的方法，其特征在于包含如下步骤：

检测猪6号染色体上权利要求1所述的影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记，所述的分子标记的5’端第48241180位单核苷酸是A还是G，淘汰G保留A。

4.根据权利要求3所述的检测猪瘦肉率性状的方法，其特征在于：

所述的猪为美系杜洛克核心群。

5.一种用于鉴定权利要求1所述的影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记的引物对，其特征在于包含引物primer-F和primer-R，其核酸序列如下：

上游引物primer-F：5’-GTTGAGTGACTGGGTCGAGG-3’；

下游引物primer-R：5’-TCACTGAAAGGATGTTGCCTGT-3’。

6.权利要求5所述的引物对在鉴定影响种猪瘦肉率性状中的应用。

7.权利要求5所述的引物对在猪分子标记辅助育种中的应用。

8.权利要求5所述的引物对在提高种猪瘦肉率中的应用。

9.一种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所述的影响杜洛克种猪瘦肉率性状的分子标记，并根据所述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11.1版本6号染色体上第48241180bp处的AA型个体，淘汰该点的GG型和AG型个体，以逐代提高该位点的等位基因A的频率，从而提高后代猪的瘦肉率。

10.根据权利要求9所述的种猪的遗传改良的方法，其特征在于：

所述的种猪为美系杜洛克及其合成系。