CN107937558B - 一个与猪平均日采食量相关的snp位点及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及SNP位点,具体公开了一个与猪平均日采食量相关的SNP位点(Chr1:42212110)及其应用。本发明通过测定并记录杜洛克猪的平均日采食量,利用优化的GBS技术对3702头杜洛克猪体进行猪平均日采食量GWAS研究,得到了一个与猪平均日采食量显著相关的SNP(Chr1:42212110)位点。统计该SNP位点在重测序的地方猪种(金华猪、五指山猪、陆川猪、梅山猪、荣昌猪、莱芜猪、二花脸猪、河套猪和民猪)与商品猪种(杜洛克猪、长白猪、约克夏猪和杜长大猪)中的SNP频率,发现其SNP频率分布在地方猪种和商品猪种中存在显著差异,商品猪中G为优势等位基因,地方猪中A为优势等位基因,为猪的标记辅助选择提供了科学依据。

Description

一个与猪平均日采食量相关的SNP位点及其应用
技术领域
本发明涉及SNP位点,具体地说,涉及一个与猪平均日采食量相关的SNP位点及其应用。
背景技术
我国是一个养猪大国,猪肉产量和质量的市场需求日益增加,提高猪肉产量、改善猪肉胴体质量,成为育种科学家长期以来不断探索的工作。早期的育种工作主要集中与猪的表型选择,随着基因组工作的不断推进和遗传标记的广泛开发,分子选择正逐渐成为可靠而有效的选择方法。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记是第三代SNP位点,是指在基因组DNA序列上有单个碱基的突变而产生的一种多态性,这种突变包括单碱基的颠换、转换、插入和缺失。SNP具有量大、高频率、低突变率等优点,广泛应用于基因组分析、生物信息自动化检测、简单和复杂疾病的遗传研究、畜牧育种标记及全球种族遗传学等研究。SNP位点辅助选择育种,是在分子水平上对目标性状进行选择,可以不受环境影响,通过遗传背景选择,减少连锁累赘,从而加速育种过程及精准度。
全基因组关联分析(Genome-wide association studies,GWAS)是畜禽经济性状遗传改良和机理解析的重要方法。随着二代测序技术的发展,全基因组重测序和简化基因组测序技术成为高通量SNP分型的有力工具,GBS(Genotyping-by-sequencing)是简化基因组测序的经典代表,是一种高效的全基因组SNP分型方法,可以从群体中直接鉴定SNP并进行分型,能以较低的成本获得几万到几十万不等的SNP分型信息,已被广泛应用于动植物的SNP位点开发、群体遗传分析、全基因组关联分析以及基因组选择育种等研究中(De Donatoet al.,2013;Elshire et al.,2011;He et al.,2014)。
猪达100kg体重日龄直接与猪的生长性能相关,因此,研究猪的达100kg体重日龄,在育种中具有重要的研究意义。
若能够筛选一种与猪平均日采食量显著相关的SNP位点或SNP分子标记,则有助于为猪的标记辅助选择育种提供有利的理论依据。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一个与猪100kg背膘厚相关的SNP位点及其应用。
为了实现本发明的目的,本发明的技术方案如下:
一方面,本发明提供了一种与猪平均日采食量相关的SNP位点,该位点为基因组版本Ensembl Sscrofa 10.2的Chr1:42212110,该位点的等位基因为A和G,有A/A、G/G和A/G三种基因型。
本发明通过测定并记录杜洛克猪的平均日采食量,对3757头杜洛克公猪进行GBS测序,鉴定到102,254个SNP覆盖了猪的整个基因组,严格质控后剩余66,737个用于3702头杜洛克猪纯种群体的平均日采食量的GWAS研究,得到了一个与猪平均日采食量显著相关的SNP(Chr1:42212110)位点。统计该SNP位点在重测序的地方猪种(金华猪、五指山猪、陆川猪、梅山猪、荣昌猪、莱芜猪、二花脸猪、河套猪和民猪)与商品猪种(杜洛克猪、长白猪、约克夏猪和杜长大猪)中的SNP频率,发现其SNP频率分布在地方猪种和商品猪种中存在显著差异,商品猪中G为优势等位基因,地方猪中A为优势等位基因。
其中,商品猪表现为比地方猪增重快、瘦肉率高、平均日采食量高。
所述SNP位点位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第101位碱基。
另一方面,本发明提供了所述SNP位点在猪的标记辅助选择育种中的应用。
所述应用具体体现为一种利用所述SNP位点对猪进行辅助育种的方法,可包括以下步骤:
(1)检测样品猪在所述SNP位点的基因型;
(2)选择具有优势等位基因基因型的样品猪进行优势品系的选育。
作为优选,选择基因型为G/G纯合型的猪进行优势品系的选育。
其中,所述优势品系主要表现为平均日采食量高。
进一步地,所述步骤(1)可采用直接测序,或先扩增含所述SNP位点的片段再检测的方式进行,例如,设计引物,从SEQ ID No.1所示的序列中扩增出含有所述SNP位点的片段,再检测该位点上的等位基因。
本发明还提供了所述SNP位点在鉴定商品猪/地方猪优势品系中的应用。
另一方面,用于扩增含有本发明所述SNP位点片段的引物对也属于本发明的保护范围。所述引物对的作用为:从SEQ ID No.1所示的序列中扩增出含有所述SNP位点的片段。
本发明的有益效果在于:
本发明对猪Chr1:42212110的SNP位点进行基因分型,并对该SNP位点与猪平均日采食量进行关联分析,分析发现,SNP频率分布在地方猪种和商品猪种中存在显著差异,商品猪中G为优势等位基因,地方猪中A为优势等位基因,为猪的标记辅助选择提供了科学依据。
附图说明
图1为猪平均日采食量GWAS结果的曼哈顿图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1猪平均日采食量全基因组关联分析
1、试验材料
以杜洛克猪纯种群体为研究对象,收集2007年8月至2016年1月出生的33,960头个体(12,987头公猪和20,973头母猪)的生产性能记录用于本发明。
2、试验方法
2.1平均日采食量(Average daily feed intake,ADFI)的计算
按照以下标准FIRE全自动种猪生产性能测定站中原始数据进行质控,目的是去掉一些可能的错误记录,以免得到不实的表型记录:a.去掉测定起始日期与个体出生日期不相符的个体;b.去掉测定天数小于60天的个体;c.将单日采食量<0.5kg或者>4.5kg的记录设定为缺失值;d.将单日采食次数<2次或者>20次的记录设定为缺失值;e.将单日采食时间<5min或>2h的记录数据设定为缺失值。
原始采食数据质控后,利用自编的R程序计算每个个体的平均日采食量(Averagedaily feed intake,ADFI)。
2.2基于GBS技术的猪全基因组SNP分型方法
通过模拟酶切猪基因组,预测了36种常见的Ⅱ型限制性内切酶以及24种双酶切组合在猪基因组中的酶切效果;根据研究目的和群体特点,选择EcoRⅠ-MspⅠ双酶切组合用于猪的GBS建库,并对GBS实验和分析流程进行了优化,建立了基于GBS技术的猪全基因组SNP分型方法。通过对3757头杜洛克猪进行GBS测序,鉴定到的102,254个SNP覆盖了猪的整个基因组。
2.3全基因组关联分析
严格质控后剩余66,737个SNP用于对3702头杜洛克猪平均日采食量(Averagedaily feed intake,ADFI)进行全基因组关联分析。
2.4SNP质控
为了获得可靠的GWAS结果,本发明采用以下条件进行质控:(1)MAF≥0.05;(2)HWE≥10E-6;(3)每个SNP的两种纯合子个体数均≥30。经过以上严格条件过滤,最终剩下66,737个SNP用于后续GWAS分析。对这些SNP进行注释发现,有3489(5.2%)个SNP是目前的SNPdb数据库中没有的,为新发现的SNP变异;有19.521个SNP位于基因;有29,473个SNP位于转录本区域,这些位于转录本上SNP中有62%是同义突变,37%为错义突变。
2.5与经济性状显著相关的SNP位点
基因组水平显著位点的检测,采用独立标记数进行Bonferroni校正,独立标记数的计算使用PLINK indep-pairwise命令获得,得到Bonferroni基因组水平5%显著水平的p值为0.05/14,084=3.55×10-6,而潜在的关联的p值阈值为1.0/14,084=7.10×105
根据该标准,得到一个与猪多种经济性状达到Bonferroni校正的5%基因组水平显著的SNP位点(P<10-5.45)。
3、结果与分析
本发明以3702头杜洛克群体为对象,利用优化的GBS测序获得的102,254个SNP对猪的平均日采食量进行了GWAS分析,确定了一个与猪平均日采食量显著相关的SNP(Chr1:42212110),如图1所示。
实施例2 SNP(Chr1:42212110)在不同品种猪中的频率分布
1、试验材料
地方猪种:6头莱芜猪,5头二花脸猪,6头河套猪,6头民猪,5头金华猪,6头五指山猪,6头陆川猪,14头梅山猪和9头荣昌猪。商品猪种包括:16头杜洛克猪,12头长白猪、8头约克夏猪和36头杜长大猪。
2、试验方法
2.1基因组DNA的提取
采用QIAGEN公司的GIAamp DNA Mini试剂盒提取基因组DNA,具体操作步骤如下:
(1)向1.5ml的离心管中加入180μl的ATL缓冲液,再加入20μl蛋白酶K,混匀;
(2)取20mg左右的耳组织样品放入上述溶液中,55℃消化8h;
(3)向消化好的组织液中加入3μl的RNase A,37℃恒温水浴锅中放置30min,目的是降解组织溶液中的RNA;
(4)再向溶液中加入200μl AL溶液,旋涡振荡混匀后放入70℃水浴锅中消化10min;待离心管恢复至室温,加入200μl无水乙醇,再次涡旋震荡混匀;
(5)将上述溶液全部加入DNA吸附柱中,室温放置2min后,13000rpm离心1min;
(6)离心结束后,弃滤出液,并将吸附柱放进另一个新的2ml收集管中,加入500μlPW1溶液,13000rpm离心1min;
(7)离心结束后,再将吸附柱放进另一个新的2ml收集管中,加入500μl PW2溶液,13000rpm离心3min;
(8)倒掉收集管中的溶液,用纸巾擦净收集管管口的液体,再次将吸附柱放在收集管中,13000rpm离心2min;
(9)将DNA吸附柱的盖子打开,放入已编好号的1.5ml离心管中,室温放置2min,使管中残留的乙醇挥发完;
(10)向吸附柱的正中心加入120-150μl AE缓冲液,室温放置2min后,13000rpm离心1min,所得溶液即为基因组DNA。基因组DNA经过1%琼脂糖凝胶电泳检测合格后,用NanoDrop定量浓度;再将浓度统一稀释到50ng/μl,用于下一步实验。
2.2 SNP(Chr1:42212110)在各品种猪全基因组重测序数据中的频率
将各品种猪基因组DNA送测序,统计SNP(Chr1:42212110)在以上地方猪种和商品猪种重测序数据中的频率分布。
3、结果与分析
SNP(Chr1:42212110)在不同地方猪种和商品猪种中的SNP频率分布结果如表1所示,在地方猪种和商品猪种中存在显著差异。商品猪中G为优势等位基因,地方猪中A为优势等位基因。
表1 SNP(Chr1:42212110)在不同地方猪种和商品猪种中的SNP频率
Figure BDA0001467913480000071
由此,得到了一种与猪平均日采食量相关的SNP标记,在生长速度慢的群体中,通过选择与商品猪种同等位基因G的个体,可以提高群体的生长速度。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 广东温氏食品集团股份有限公司
<120> 一个与猪平均日采食量相关的SNP位点及其应用
<130> KHP171115703.6
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 201
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
gtctcagcaa caccccccac cccaggactg cattagaatt cacattgtaa caagacctcc 60
aggtaatttt catgcacacc gtaaagaaat gatgtatggt gtagcaccta caggatgaac 120
tgttccacct gagactaatt gtgactctct taacaatcac tacattttct aatttcctta 180
tcaccactga tgtaacttta c 201

Claims (9)

1.一种与杜洛克猪平均日采食量相关的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记的位点位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第101位碱基;该位点的等位基因为G和A。
2.根据权利要求1所述的SNP分子标记,其特征在于,杜洛克猪中高平均日采食量以G为优势等位基因;低平均日采食量以A为优势等位基因。
3.检测权利要求1或2所述的SNP分子标记的引物在杜洛克猪的标记辅助选择平均日采食量性状育种中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,包括以下步骤:
(1)检测样品猪在所述SNP分子标记的位点的基因型;
(2)选择具有优势等位基因基因型的样品猪进行优势品系的选育。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,选择基因型为G/G纯合型的猪进行优势品系的选育。
6.根据权利要求4或5所述的应用,其特征在于,所述优势品系表现为平均日采食量高。
7.根据权利要求4或5所述的应用,其特征在于,所述步骤(1)采用直接测序,或先扩增含所述SNP分子标记的位点的片段再检测的方式进行。
8.用于扩增含权利要求1所述SNP分子标记的位点的片段的引物对,其特征在于,用于从SEQ ID No.1所示的序列中扩增到含有所述SNP位点的片段。
9.检测权利要求1或2所述的SNP分子标记的引物在鉴定杜洛克猪平均日采食量性状优势品系中的应用。
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