CN111154893A - 猪生长速度相关的snp标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了与猪生长速度相关的SNP标记，所述SNP标记选自SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位核苷酸，为碱基C或T。由此，能够准确、高效地选育出生长速度较快的优良猪品种，具有简单、快捷、灵敏度高和特异性好等突出优点，为猪生长速度相关的育种提供了新的分子标记资源和应用。
Description
技术领域
本发明涉及SNP标记及其应用。具体地，本发明涉及猪生长速度相关的SNP标记及其应用。
背景技术
家猪是人类最早驯化的家养动物之一，家猪作为人类肉食消费的主要畜种，猪肉产量也是位列各个家畜之首。我国人口众多，对猪肉的需求量极大，进行猪的遗传改良，提高生猪养殖效率是目前育种工作的一项刻不容缓的重大任务。随着科技的发展，生猪养殖在遗传育种、营养调控以及疾病防控等方面均取得了显著突破，商品猪的生长速度、瘦肉率以及料肉均有了巨大的提升。
在猪生产中，生长性状是非常重要的经济性状，直接影响生猪养殖的经济效益，也是育种工作者最关心的性状。其中，生长性状主要分为4个度量标准：生长速度、饲料转化效率、采食量和活体背膘厚。生长速度通常用平均日增重表示，即指在一定时间内生长育肥猪平均每天增加的体重，一般是计算某段时间内体重增量除以饲养天数。100KG体重日龄也是生长速度的关键指标，即在出生后达到体重100KG的日龄。目前，通常用来测定生长性状的指标包括平均日增重、100KG日龄、饲料转化效率和剩余采食量。校正100KG日增重这个性状是根据下列公式计算得到的，是目前国内生猪养殖最常用的测定生长速度的指标之一。
校正1OOKG日增重＝100KG/校正100KG日龄
猪生长性状是由多基因控制的复杂性状，采用常规的遗传手段难以精确的鉴定其主效基因，而基于高密SNP芯片或测序的全基因组关联分析为复杂疾病或数量性状候选基因定位提供了有效的技术手段。全基因组关联分析的概念是Risch在1996年首次提出的，他曾发现在复杂性状的遗传学研究中关联分析比连锁分析的效果更好、统计效力更高，于是提出全基因组关联分析的概念。全基因组关联分析是指在全基因组范围内寻找与目标性状显著相关的遗传变异。全基因关联分析的原理是连锁不平衡，即在全基因组范围内总会存在一个SNP与引起性状的致因突变存在连锁不平衡，通过检测该SNP就可以缩小或识别出影响性状的基因组位置。自2005年发表的第一篇关于视网膜黄斑变性的全基因组关联分析以来，GWAS方法已经成为复杂疾病和数量性状研究的重要方法之一。
全基因关联分析时常用的模型有一般线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)、逻辑回归模型(LR)和贝叶斯模型(Bayesian)等。近年来，对于猪生长性状的全基因组关联分析也越来越多，但大多研究的样本含量比较小且在单一品种内开展，这种情况下得到的研究结果容易被质疑且很难得到广谱的控制生长性状的候选基因。
因此，目前针对猪生长速度的SNP标记仍有待研究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提出了与猪生长速度相关的SNP标记及其应用、预测猪生长速度的方法和系统以及猪选育系统。由此，能够准确、高效地选育出生长速度较快的优良猪品种，具有简单、快捷、灵敏度高和特异性好等突出优点，为猪生长速度相关的育种提供了新的分子标记资源和应用。
其中，需要说明的是，SNP(single nucleotide polymorphism,SNP，即单核苷酸多态性)是1996年由美国麻省理工学院的人类基因组研究中心学者Lander提出的一类分子遗传标记，主要是指基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。SNP表现出的多态性仅涉及到单个碱基的变异，表现是有转换、颠换、插入和缺失等。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种与猪生长速度相关的SNP标记。根据本发明的实施例，所述SNP标记选自SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位核苷酸，为碱基C或T。
申请人通过基因分型技术并参阅Ensembl，得到WU_10.2_10_25384240上下游50bp的核苷酸序列，其序列如表SEQ ID NO:1所示，其第51碱基处的R为一个C或T的等位基因突变，该突变使SEQ ID NO:1序列产生了核苷酸多态性。该分子标记可以作为检测与猪生长性状相关的分子标记，且当SEQ ID NO:1上的第51位核苷酸为T时，则猪具有更快的生长速度。由此，可以在体外采用基因芯片技术检测猪的基因型，作为非诊断目的的评价猪的生长速度，与目前的PCR-RFLP等方法相比，本发明具有简单、快捷、灵敏度高和特异性好等突出优点。并且，能够根据实际育种需求对猪育种进行早期选择(例如选择生长速度较快的个体)，进一步有效提高育种的效率和准确性，提高猪繁殖群体的遗传水平，从而能够准确、高效地选育出猪优良品种。此外，根据本发明的一些实施例，利用本发明的SNP标记进行猪分子标记辅助育种，具有早期筛选、节省时间、成本低廉、准确性高的优点。
ATGGCGCAACGCTGGAAGGGACAGAAAAACAGCGGAGGACAACACTGGAAR(C/T)GGAAAAGGCATCCGGGAGGTTGGGATACTGATCTGAACCTAAGAGAGAAT(SEQ ID NO:1)
根据本发明的实施例，上述与猪生长速度相关的SNP标记还可以具有下列附加技术特征：
根据本发明的实施例，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T的猪生长速度快于所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基C的猪生长速度。由此，进一步准确、高效地选育出生长速度较快的优良猪品种。
根据本发明的实施例，所述生长速度为校正100KG日增重。本发明中以校正100KG日增重作为评价生长速度的指标，当校正100KG日增重值较大，则表明猪生长速度较快，相反地，当校正100KG日增重值较小，则表明猪生长速度较慢。
在本发明的又一方面，本发明提出了前面所述与猪生长速度相关的SNP标记在预测猪生长速度中的应用。由此，可以预测与猪生长速度相关性状，准确、高效地选育出猪优良品种。此外，利用本发明的SNP标记进行猪分子标记辅助育种，具有早期筛选、节省时间、成本低廉、准确性高的优点。
需要说明的是，前面针对与猪生长速度相关的SNP标记、用于检测SNP标记的引物组和试剂盒所描述的特征和优点，同样适用于该应用，在此不再赘述。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种预测猪生长速度的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：通过对待测猪进行前面所述的SNP标记的检测，预测所述待测猪的生长速度。如前所述，SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位碱基处的R为T或C的等位基因突变，产生了核苷酸多态性，该分子标记可以作为预测与猪生长速度性状相关的分子标记，第51位的基因型为T时，则猪拥有较快的生长速度。
由此，可以在体外采用基因芯片技术检测猪的基因型，作为非诊断目的的评价猪的生长速度，与目前的PCR-RFLP等方法相比，本发明具有简单、快捷、灵敏度高和特异性好等突出优点。并且，能够根据实际育种需求对猪育种进行早期选择(例如选择生长速度较快的个体)，进一步能够有效提高育种的效率和准确性，提高猪繁殖群体的遗传水平，从而能够准确、高效地选育出猪优良品种。此外，根据本发明的一些实施例，利用本发明的SNP标记进行猪分子标记辅助育种，具有早期筛选、节省时间、成本低廉、准确性高的优点。
根据本发明的实施例，所述方法包括：提取所述待测猪的基因组DNA；将所述待测猪的基因组DNA进行PCR扩增，以便获得PCR扩增产物；对所述PCR扩增产物进行测序，并基于测序结果确定所述猪的生长速度；其中，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T的猪生长速度快于所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基C的猪生长速度。由此，能够准确、高效地选育出生长速度较快的优良猪品种。
需要说明的是，前面针对与猪生长速度相关的SNP标记所描述的特征和优点，同样适用于该预测猪生长速度的方法，在此不再赘述。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种预测猪生长速度的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：扩增单元，所述扩增单元适于对待测猪的基因组DNA进行扩增；测序单元，所述测序单元与所述扩增单元相连，适于对所述扩增所得到的扩增产物进行测序，确定前面所述SNP标记；预测单元，所述预测单元与所述测序单元相连，适于基于所述SNP标记预测所述猪生长速度，其中，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T的猪生长速度快于所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基C的猪生长速度。
由此，可以在体外采用基因芯片技术检测猪的基因型，作为非诊断目的的评价猪的生长速度，与目前的PCR-RFLP等方法相比，本发明具有简单、快捷、灵敏度高和特异性好等突出优点。并且，能够根据实际育种需求对猪育种进行早期选择(例如选择生长速度较快的个体)，进一步能够有效提高育种的效率和准确性，提高猪繁殖群体的遗传水平，从而能够准确、高效地选育出猪优良品种。此外，根据本发明的一些实施例，利用本发明的SNP标记进行猪分子标记辅助育种，具有早期筛选、节省时间、成本低廉、准确性高的优点。
需要说明的是，前面针对与猪生长速度相关的SNP标记、用于检测SNP标记的引物组和试剂盒所描述的特征和优点，同样适用于该预测猪生长速度的系统，在此不再赘述。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种猪选育系统。根据本发明的实施例，所述猪选育系统包括：候选猪获取设备，所述候选猪获取设备用于提供多头候选猪；性状预测设备，所述性状预测设备与所述候选猪获取设备相连，所述性状预测设备为前面所述预测猪生长速度的系统，并且用于预测猪生长速度的系统；和培育设备，所述培育设备与所述性状预测设备相连，所述培育设备用于基于所述性状预测设备的预测结果，选择并培育猪生长速度性状优的候选猪。由此，利用根据本发明实施例的猪选育系统可以选育出具有较快生长速度的优良猪品种，具有早期筛选、节省时间、成本低廉、准确性高的优点。
根据本发明的实施例，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T是所述猪生长速度性状优的指示。由此，可以选育出具有较快生长速度的优良猪品种，具有早期筛选、节省时间、成本低廉、准确性高的优点。
需要说明的是，前面针对预测猪生长速度的系统所描述的特征和优点，同样适用于该猪选育系统，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的获得SNP标记的流程示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的曼哈顿图，其中，黑色圆圈及箭头指向标记的为筛选的SNP分子标记，该标记位于猪第10号染色体上。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
在该实施例中，参考图1，通过下列方法筛选与猪生长速度相关的分子标记。
1、基因分型检测
(1)利用试剂盒法(离心柱型)提取生长性状相关群体的耳组织或尾组织DNA
1)将生长性状相关群体的耳组织或尾组织用眼科剪剪碎至糊状，加入200ul GA，并震荡混匀；然后放入56℃水浴锅中消化过夜。
2)将消化后的组织样加入200ul缓冲液GB，充分颠倒混匀，并70℃放置10分钟，溶液应变清亮，简短离心以去除管壁上的水珠。
3)加入200ul无水乙醇，充分震荡混匀15秒，此时可能会出现絮状沉淀，简短离心以去除管壁上的水珠。
4)将上一步所得溶液及絮状沉淀一并加入吸附柱CB3中，并将吸附柱放入收集管中，12000rpm离心30s，倒掉废液，并将吸附柱放回收集管中。
5)向吸附柱CB3中加入500ul缓冲液GD，12000rpm离心30s，倒掉废液，并将吸附柱放入收集管中。
6)向吸附柱CB3中加入600ul漂洗液PW，12000rpm离心30s，倒掉废液，并将吸附柱放入收集管中，并重复该步骤。
7)将吸附柱CB3放回收集管中，12000rpm离心2分钟，到掉废液。将吸附柱CB3置于室温下放置数分钟，以彻底晾干吸附柱材料中剩余的漂洗液。
8)将吸附柱CB3转入一个干净的离心管中，并向吸附柱膜中间部位悬空滴加50-200ul的洗脱液TE，室温下放置2-5分钟，12000rpm离心2分钟，将溶液收集到离心管中。
(2)SNP基因型的判定及质量控制
使用50K基因芯片进行分型，并对基因型数据进行质检，最终有4620个个体和47157个SNP用于GWAS研究。
2、WU_10.2_10_25384240分子标记分型方法在猪生长性状关联分析中的应用
(1)WU_10.2_10_25384240分子标记分型结果与生长性状(校正100KG日增重)关联分析
用于基因型与生长性状关联分析所用的实验猪群来自两个相互独立的纯种猪群体，包括大白猪、长白猪、杜洛克猪和皮特兰猪(为常规品种)。基因分型所用的DNA由纯种大白、长白、杜洛克、皮特兰(说明书正文和表中所称的“纯种大白、长白、杜洛克、皮特兰”简称“猪”)耳样或尾样提取。采用基于多标记关联模型的方法，采用个体的性别和场次作为固定效应，利用R统计环境下MVP软件包中的FarmCPU模型进行GWAS分析。具体的模型如下：yi＝titbt+Sijdj+ei，其中，yi是第i个个体的“表型值向量"(the vector of phenotypes)；Mit是固定效应，包括t个pseudo QTNs的基因型以及控制群体遗传背景的主成分；bt是对应的效应；Sij是第i个体的第j个标记；dj是第j个标记对应的效应；ei代表“残差向量”(a vectorof residual errors)，服从正态分布，
表示残差方差。
关联分析中，WU_10.2_10_25384240标记达到了全基因组显著水平，说明该标记不仅与猪的校正100KG日增重显著相关，且当该标记突变为T时，猪拥有较快的生长速度。SEQID NO:1所示的核苷酸序列为WU_10.2_10_25384240上下游50bp的核苷酸序列，即为本发明筛选的分子标记，序列长度为101bp，在该序列的51位碱基处的R存在一个T/C的等位基因突变。
表1 WU_10.2_10_25384240的多态性以及不同基因型对猪生长性状(校正100KG日增重)的影响
表1说明：P<0.05为差异显著；P<0.01为差异极显著。
由表1可知，对于校正100公斤日增重性状，基因型为CT的个体的日增重极显著高于CC个体，所以T是有利于生长速度加快的等位基因。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
SEQUENCE LISTING
<110> 广西扬翔股份有限公司，华中农业大学
<120> 猪生长速度相关的SNP标记及其应用
<130> PIDC3196641
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 101
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 1
<220>
<221> misc_feature
<222> (51)..(51)
<223> r为c或t
<400> 1
atggcgcaac gctggaaggg acagaaaaac agcggaggac aacactggaa rggaaaaggc 60
atccgggagg ttgggatact gatctgaacc taagagagaa t 101
Claims (9)
1.一种与猪生长速度相关的SNP标记，其特征在于，所述SNP标记选自SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位核苷酸，为碱基C或T。
2.根据权利要求1所述的SNP标记，其特征在于，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T的猪生长速度快于所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基C的猪生长速度。
3.根据权利要求1所述的SNP标记，其特征在于，所述生长速度为校正100KG日增重。
4.权利要求1～3任一项所述与猪生长速度相关的SNP标记在预测猪生长速度中的应用。
5.一种预测猪生长速度的方法，其特征在于，包括：通过对待测猪进行权利要求1～3任一项所述的SNP标记的检测，预测所述待测猪的生长速度。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，包括：
提取所述待测猪的基因组DNA；
将所述待测猪的基因组DNA进行PCR扩增，以便获得PCR扩增产物；
对所述PCR扩增产物进行测序，并基于测序结果确定所述猪的生长速度；
其中，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T的猪生长速度快于所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基C的猪生长速度。
7.一种预测猪生长速度的系统，其特征在于，包括：
扩增单元，所述扩增单元适于对待测猪的基因组DNA进行扩增；
测序单元，所述测序单元与所述扩增单元相连，适于对所述扩增所得到的扩增产物进行测序，确定权利要求1～3任一项所述SNP标记；
预测单元，所述预测单元与所述测序单元相连，适于基于所述SNP标记预测所述猪生长速度，
其中，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T的猪生长速度快于所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基C的猪生长速度。
8.一种猪选育系统，其特征在于，包括：
候选猪获取设备，所述候选猪获取设备用于提供多头候选猪；
性状预测设备，所述性状预测设备与所述候选猪获取设备相连，所述性状预测设备为权利要求7所述预测猪生长速度的系统，并且用于预测猪生长速度的系统；和
培育设备，所述培育设备与所述性状预测设备相连，所述培育设备用于基于所述性状预测设备的预测结果，选择并培育猪生长速度性状优的候选猪。
9.根据权利要求8所述的猪选育系统，其特征在于，所述SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第51位的核苷酸为碱基T是所述猪生长速度性状优的指示。
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-
2020
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| WU ABGC: ""rs338493501"", 《UCSC》 * |
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