CN110938705B - 一个影响山羊早期体重的分子标记及其引物和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一个影响山羊早期体重的分子标记及其引物和应用。一个影响山羊早期体重的分子标记,位于山羊PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点,且具有A/T多态性,AA型山羊初生体重和3月龄体重高于AT型和TT型山羊。一种筛选早期快速生长山羊品种(系)的方法,包括检测山羊PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点的A/T多态性,选择AA型个体留种。该多态位点可用于山羊生长性状的早期辅助选择,提高选择的准确性,加快育种进程。
Description
技术领域
本发明属于分子生物学领域,涉及一个影响山羊早期体重的分子标记及其引物和应用。
背景技术
PLAG1是多形性腺瘤基因家族成员之一,属于锌指转录因子。最早发现其在多形性腺瘤中高表达,促进多形性腺瘤的发生,后来陆续发现能促进脂肪母细胞瘤、肝母细胞瘤等多种肿瘤的发生。高表达的PLAG1与IGF2 P3启动子结合,上调IGF2的表达,促进细胞的增殖与抗凋亡(Voz ML et al,2000),而IGF2是胎儿正常生长所必须的(Kadakia R et al,2016)。
Hensen K等(2004)研究表明,PLAG1基因敲除的小鼠胎儿生长发育阻滞,且影响到出生后生长。11.5天的基因敲除纯合子胚胎较同窝正常对照组轻18%,初生重较正常小鼠轻30%,此外,基因敲除纯合子胚胎出生后生长速度慢,到21日龄时,其体重仅为同窝对照组的一半。虽然断奶后有一快速追赶期,但60日龄时仍只有对照组体重的70%。说明PLAG1基因对小鼠体重具有重要的调节作用。
Abi Habib W等(2018)发现PLAG1基因突变可导致RSS综合征——一种胎儿生长发育阻滞的人类遗传病。PLAG1第5外显子439、1363位胞嘧啶缺失导致移码突变,分别产生截短的227、469个氨基酸的肽,可导致胎儿出生体重和身高的下降。
全基因组关联分析发现,牛PLAG1基因邻近区域存在与腿肌重显著相关的数量性状位点(Song Y et al,2016)。PLAG1-NCAPG基因间隔区一个数量性状位点与日本和牛阉牛日增重、体长、胴体性状连锁(Hoshiba H et al,2013)。QTL、eQTL分析发现,PLAG1启动子区变异、PLAG1表达水平与牛生长、产奶性状(乳脂、乳蛋白、产奶量)相关(Fink T et al,2017)。PLAG1 SNPs影响牛早期体重、青春期体重和生长(Littlejohn M et al,2012)。PLAG1 SNPs影响韩牛的胴体性状(Kim HJ et al,2017)。PLAG1存在与牛体尺相关的SNPs(Xu W et al,2018;Zhong JL et al,2018)。进化分析表明,现代牛体长的恢复主要受到PLAG1单倍型(Q)选择的影响(Utsunomiya YT et al,2017)。
选择性清扫分析发现猪的脊椎数与PLAG1相关(Rubin CJ et al,2012;Zhang Yet al,2018)。全基因组关联分析表明PLAG1是影响猪平均背脂厚、肢骨长的候选基因(QiaoR et al,2015;Guo Y et al,2015)。
虽然目前已经发现牛、猪PLAG1基因多态性与生长性状相关,但山羊PLAG1基因多态性及其与生长性状的相关性均未见报道。
发明内容
本发明的目的在于克服山羊育种中生长性状表型选择准确性低,遗传进展慢的缺陷,提供一个影响山羊早期体重的分子标记。
本发明的另一目的是提供该分子标记的应用。
本发明的又一目的是提供一种筛选快速生长的山羊品种(系)的方法。
本发明的目的可通过如下技术方案实现:
一个影响山羊早期体重的分子标记,所述分子标记为克隆自山羊PLAG1基因3’UTR区NC_030821.1:g.58751553位点的一段核苷酸序列,该位点具有A/T多态性,AA型山羊早期体重高于AT型和TT型山羊。
所述的分子标记优选以SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示的引物对PCR扩增山羊基因组DNA得到的466bp的扩增产物,其包含山羊PLAG1基因3’UTR区NC_030821.1:g.58751553位点,该位点具有A/T多态性,AA型初生体重和3月龄体重高于AT型和TT型。
本发明所述的分子标记在山羊育种中的应用,优选在筛选快速生长的山羊品种(系)中的应用。
一种用于扩增所述的分子标记的引物对,上游引物P1如SEQ ID NO:1所示,下游引物P2如SEQ ID NO:2所示。
本发明所述的引物对在山羊育种中的应用,优选利用所述的引物对PCR扩增山羊基因组中含有本发明所述的分子标记,对扩增产物进行测序,判读山羊PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点的A/T多态性。
一种检测本发明所述的分子标记的方法,包括利用所述的引物对PCR扩增山羊基因组中所述的分子标记,对扩增产物进行测序,判读山羊PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点的A/T多态性。
一种筛选早期快速生长山羊品种(系)的方法,包括检测山羊PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点的A/T多态性,选择AA型个体留种。
本发明所述的方法,优选包括以下步骤:
1)提取山羊基因组DNA;
2)利用所述的引物对PCR扩增PLAG1基因3’UTR区序列,得到466bp扩增产物;
3)利用所述的引物P2对466bp扩增产物进行测序分型,分为AA型、AT型、TT型;
4)选择AA型个体留种。
其中,所述PCR扩增的反应总体系为20μL,模板DNA 15-100ng,5U/μL Taq聚合酶0.2μL,10mM的dNTP0.5μL,引物P1和P2各5pmol,25mM的MgCl2 1.2-1.6μL,10×缓冲液2μL,加灭菌双蒸水至20μL;所述PCR扩增的反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性30s,52-55℃退火30s,72℃延伸30s,35个循环;72℃延伸7min。
有益效果
山羊生长性状是一个重要的经济性状,属于数量性状,传统的表型选择准确性低,且表型值需要在山羊成年后才能逐步表现出来,周期很长,无法进行超早期选择,遗传进展缓慢。本发明采用PCR扩增与测序相结合检测PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点的A/T多态性,并将基因型与山羊的早期体重进行关联分析,发现PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点AA型山羊初生体重、三月龄体重高于AT型和TT型山羊。该多态位点可用于山羊生长的辅助选择,提高选择的准确性,同时可以在山羊出生时就通过检测基因型进行选择,加快育种进程,降低育种成本。不仅对进一步提高山羊生长性状有重要的实际意义,而且对山羊新品种(系)培育具有重要的实践价值。
附图说明
图1波尔山羊PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553突变位点测序图
1a为AA型,1b为AT型,1c为TT型。
具体实施方式
下述实施例中提到的实验方法,如无特别说明均为常规方法,PCR试剂购自南京擎科生物科技有限公司,PCR产物回收试剂盒购自北京百泰克生物技术有限公司,其余试剂购自南京生兴生物技术有限公司。
实施例1、波尔山羊早期生长的PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553A/T分子标记选择方法材料与方法:
(一)羊群
217只波尔山羊样本由江苏省农业科学院六合动物科学基地羊场统一饲养管理,营养以及管理水平保持一致。其体重资料均由江苏省农业科学院六合动物科学基地羊场提供。
(二)方法
1、样品采集
每个个体采集耳组织样,置冰桶中带回实验室,-20℃保存。
2、DNA的提取
采用常规酚、氯仿法提取DNA,采用电泳及测定OD260/280检测DNA质量。
3、含PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点序列的扩增
根据序列NC_040260.1,利用Primer Primer 5设计一对特异性引物(序列为P1:GGGGTTGTCCCATCTTCT(SEQ ID NO.1),P2:GCTTGTTTTACTGTGCTCTTCT(SEQ ID NO.2)),PCR扩增波尔山羊PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点序列。
PCR扩增的反应总体系为20μL,模板DNA 15-100ng,5U/μL Taq聚合酶0.2μL,10mM的dNTP 0.5μL,引物P1和P2各5pmol,25mM的MgCl2 1.2-1.6μL,10×缓冲液2μL,加灭菌双蒸水至20μL;所述PCR扩增的反应程序为:94℃预变性5min;94℃变性30s,52-55℃退火30s,72℃延伸30s,35个循环;72℃延伸7min。
4、PCR扩增产物的测序分型。采用引物P2对466bp扩增产物进行Sanger测序分型,分为AA型、AT型、TT型。
5、PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点不同基因型波尔山羊早期体重的差异显著性分析,采用SPSS 11.5中的One-way ANOVA方法进行。
(三)结果与分析
1、PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点多态性
217个波尔山羊样本DNA经PCR扩增的产物,采用P2引物Sanger测序,发现存在AA、AT、TT三种基因型(图1)。
2、PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点不同基因型波尔山羊早期体重差异显著性分析
采用单因素方差分析比较不同基因型羊群间早期体重的差异发现,AA型波尔山羊初生体重、3月龄体重均高于AT、TT型波尔山羊,其中AA型与AT型波尔山羊初生体重、3月龄体重差异达到显著水平(p<0.05)(表1)。
表1 PLAG1基因NC_030821.1:g.58751553位点不同基因型山羊早期体重
注:同行不同小写字母上标表示差异显著(p<0.05)。
综合分析以上结果可以看出,AA型山羊在早期生长方面具有优势,该位点可以作为山羊早期生长性状选择的分子标记,在留种时选择AA型个体。
序列表
<110> 江苏省农业科学院
<120> 一个影响山羊早期体重的分子标记及其引物和应用
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
ggggttgtcc catcttct 18
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
gcttgtttta ctgtgctctt ct 22
Claims (5)
1.一种用于扩增影响山羊早期体重的分子标记的引物对在筛选高生长性状的波尔山羊中的应用,其特征于所述生长性状为初生体重,所述的引物对的上游引物P1如SEQ IDNO:1所示,下游引物P2如 SEQ ID NO:2所示,所述分子标记为以所述引物对PCR扩增波尔山羊基因组DNA得到的466 bp的扩增产物,其包含PLAG1基因3’UTR区NC_030821.1:g.58751553位点,该位点具有A/T多态性,AA型初生体重高于AT型和TT型。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于利用所述的引物对进行PCR扩增,对扩增产物进行测序,判读PLAG1基因3’UTR区NC_030821.1: g.58751553位点的A/T多态性。
3.一种筛选高生长性状的波尔山羊的方法,其特征在于所述生长性状为初生体重,所述方法包括检测权利要求1所述分子标记中波尔山羊PLAG1基因3’UTR区NC_030821.1:g.58751553位点的A/T多态性,AA型初生体重高于AT型和TT型,选择AA型个体留种。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于包含以下步骤:
1)提取波尔山羊基因组DNA;
2)利用权利要求1中所述的引物对PCR扩增PLAG1基因3’UTR区序列,得到466 bp扩增产物;
3)利用权利要求1中所述的引物P2对466 bp扩增产物进行测序分型,分为AA型、AT型、TT型;
4)选择AA型个体留种。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于所述PCR扩增的反应总体系为20 μL,模板DNA 15-100 ng,5 U/μL Taq聚合酶 0.2 μL,10 mM的 dNTP 0.5 μL,引物P1和P2各5 pmol,25 mM 的MgCl2 1.2-1.6 μL,10×缓冲液 2 μL,加灭菌双蒸水至20 μL;所述PCR扩增的反应程序为:94℃预变性5 min;94℃变性30 s,52-55℃退火30 s,72℃延伸30 s,35个循环;72℃延伸7 min。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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