CN111235282B - 一种与猪总乳头数相关的snp分子标记及其应用和获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分子标记技术领域，特别涉及一种与猪总乳头数相关的SNP分子标记及其应用和获取方法，该SNP分子标记通过采集杜洛克猪耳样，提取DNA并进行质量检测，进行基因分型得到SNP分型数据，获得一种与杜洛克猪总乳头数相关的分子标记，该SNP分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，在序列的第51位碱基处存在一个A/C的等位基因突变，引起所示序列的核苷酸产生多态性，当该核苷酸序列上的第51位核苷酸为C时，杜洛克猪有更多的总乳头数。

Description

一种与猪总乳头数相关的SNP分子标记及其应用和获取方法
【技术领域】
本发明涉及分子标记技术领域，特别涉及一种与猪总乳头数相关的SNP分子标记及其应用和获取方法。
【背景技术】
猪乳头数性状是猪生产重要的繁殖性状，在猪的育种中常把猪乳头的数量和有效性当作留种的指标之一。有研究表明，乳头数性状与产仔数性状呈弱的遗传负相关,高强度选择产仔数性状可能会减少猪乳头数。随着对产仔数性状的高强度选择和生产条件的逐渐改善,猪总产仔数不断上升,同时也导致母猪乳头数不够情况的发生，因此选育提高猪乳头数显得越发重要。
全基因组关联分析,即在全基因组范围上寻找变异位点—单核苷酸多态性(SNPs)，并从中筛选出与表型性状相关联的SNPs。随着各种生物全基因组测序的完成和高通量芯片不断的研发，GWAS在人的疾病性状和畜禽，植物的经济性状等的研究中得到了广泛应用，并取得了新的进展。目前GWAS已经在猪上的生长，肉质等性状的研究取得了新进展，证明了GWAS在猪上研究的适用性。
本专利通过采集来自广西扬翔某猪场的杜洛克猪耳样，提取DNA并进行质量检测，由GeneSeek Porcine 50K SNP高密度芯片进行基因分型得到基因型数据和来自广西扬翔某猪场的1604头杜洛克猪的表型数据，使用R语言的MVP包，采用MLM模型，筛选出与杜洛克猪总乳头数相关的SNP分子标记，为杜洛克猪总乳头数的选择和提高提供了新的分子标记基础，对猪的育种具有重要意义。
本发明筛选的SNP分子标记与杜洛克猪总乳头数的相关性达到显著水平，为总乳头数性状的相关研究提供新的资源。
【发明内容】
鉴于上述内容，有必要提供一种与猪总乳头数相关的SNP分子标记及其应用和获取方法，第16号染色体的第10759593核酸位点；为A>C突变，根据该突变可设计出用于扩增该分子标记的引物和鉴定分子标记的探针；进而应用于筛选具有高总乳头数的猪，为杜洛克猪总乳头数的选择和提高提供了新的分子标记基础。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种与猪总乳头数相关的SNP分子标记，其特征在于，所述的分子遗传标记位于猪的第16号染色体的第10759593核酸位点，该位点的碱基为A或C，对应位于核酸序列表SEQIDNO.1的第51位核酸位点。
本申请还包括用于扩增所述分子遗传标记的引物或鉴定所述分子遗传标记的探针。
本申请还包括含有所述引物或探针的试剂盒。
本申请还包括一种所述分子遗传标记在高或低猪总乳头数品种或品系选育中的用途。
本申请还包括利用所述SNP分子标记一种选育或辅助选育高/低总乳头数猪品种或品系的方法，所述方法为：提取猪DNA，检测猪第16号染色体的第10759593位脱氧核糖核苷酸，测出第10759593位核苷酸的序列为A或C，确定待测猪的基因型是CC型或AA型，根据需要选择CC型或AA型基因的杜洛克猪进行下一步选种和/或育种；所述CC型基因猪的总乳头数高于AA型猪。
进一步的，所述CC基因型为猪第16号染色体的第10759593位脱氧核糖核苷酸为C的纯合体；AA基因型为第16号染色体的第10759593位脱氧核糖核苷酸为A的纯合体。
进一步的，所述方法为：提取杜洛克猪的总DNA，对总DNA进行质量控制、分析得到基因型数据；统计杜洛克猪的个体总乳头数数据作为表型，利用全基因组关联分析技术，获得与杜洛克猪总乳头数性状显著关联的SNP；所述质量控制标准为：去除最小等位基因频率小于1％的SNP位点、去除基因型检出率小于90％的SNP位点、去除基因型缺失率大于10％的个体、去除哈代温伯格平衡检验P值小于10-6的SNP位点；所述全基因组关联分析采用混合线性模型为：y＝Xβ+Zμ+e,其中，y代表个体的表型值；β代表主成分在内的固定效应；μ代表服从分布u～N(0,
Figure BDA0002369892010000021
)的随机效应；G代表由对应个体的SNP计算的亲缘关系矩阵；X和Z代表β和μ的关联矩阵；e代表残差向量。
本发明具有如下有益效果：
本发明筛选的分子标记可应用于非诊断目的的对杜洛克猪总乳头数相关基因的基因型或相关性状的关联分析中，为杜洛克猪总乳头数的分子标记辅助选择提供新的分子标记资源。本发明可通过在体外采用基因芯片技术检测猪的基因型，作为非诊断目的选择和提高杜洛克猪的总乳头数，与目前的PCR-RFLP等方法相比，本发明具有简单、快捷、灵敏度高等优点。
【附图说明】
图1是本发明的总体技术流程示意图；
图2是本发明全基因组关联分析的曼哈顿图。附图标记说明：研究的是杜洛克猪总乳头数性状，黑色圆圈及箭头指向的标记为本发明筛选的分子标记，该标记位于猪第16号染色体上。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1：
基因分型及检测
步骤一：通过采集的杜洛克猪耳样，提取DNA并进行质量检测，由GeneSeekPorcine 50K SNP高密度芯片进行基因分型得到SNP分型数据。
步骤二：使用Plink1.9软件将原始数据转换为VCF格式，随后使用该软件对VCF格式文件进行质控(1)maf 0.01：去除最小等位基因频率小于1％的SNP位点；(2)geno 0.1：剔除基因型检出率小于90％的SNP位点；(3)mind 0.1：剔除基因型缺失率大于10％的个体；(4)hwe le-6：剔除哈代温伯格平衡检验P值小于10-6的SNP位点，使用beagle 4.1软件对质控后的芯片数据进行缺失基因型填充，beagle nthreads＝16gt＝./tb.data.DuplicatesRemoved.vcf out＝tb.impute。
步骤三：对基因型数据进行检测，最终有1604个个体和37807个SNP用于全基因组关联分析。
实施例2：
与杜洛克猪总乳头数性状关联分析：
用于与基因型关联分析的杜洛克猪总乳头数表型来自广西扬翔某猪场，总计1604个个体。采用混合线性模型，利用R语言下的MVP包中的MLM模型进行全基因组关联分析。具体模型如下：y＝Xβ+Zμ+e,
其中，y代表个体的表型值；
β代表主成分在内的固定效应；
μ代表服从分布u～N(0,
Figure BDA0002369892010000041
)的随机效应；
G代表由对应个体的SNP计算的亲缘关系矩阵；
X和Z代表β和μ的关联矩阵；
e代表残差向量。该标记基因型与对应表型个体数见表1，全基因组关联分析显著水平见表2。
表1多态性及对应群体内个体数
Figure BDA0002369892010000042
表1说明：NN为未知基因型
表2全基因组关联分析显著水平
SNP ID 染色体号 位置 P-value
ASGA0072278 16 10759593 5.81E-07
表2说明：显著标记水平为P值<0.05/37807(Bonferroni校正)
由表1可知，对于基因型为CC的个体，其更可能有更多的总乳头数；对于基因型为AA的个体，其更可能有更少的总乳头数。在采用混合线性模型的全基因组关联分析中，上述标记达到了显著关联水平，说明该标记不仅与杜洛克猪总乳头数性状显著关联，且当该标记突变为C时，个体更可能有更多的总乳头数。
序列表SEQ ID NO:1是本发明筛选的与杜洛克猪总乳头数性状相关联的分子标记的上下游各50bp的核苷酸序列，序列长度为101bp，在该序列的第51bp处存在一个等位基因突变(A/C，本发明的序列表51bp处的碱基是选取的突变碱基C为例)，该突变引起SEQ IDNO:1所示的核苷酸序列产生多态性；SEQ ID NO:1是本发明分子标记rs80966907。
实施例3：
根据上述筛选得到的基因结果，显示，本申请与猪总乳头相关的分子遗传标记，所述的分子遗传标记位于猪的第16号染色体的第10759593核酸位点，该位置为一个A>C突变，对应位于核酸序列表SEQ ID NO.1的第51位核酸位点。
实施例4：
本领域技术人员很容易根据本发明的分子遗传标记设计出用于扩增该分子标记的引物或鉴定所述分子标记的探针，从而用于该遗传标记的检测，例如通过PCR扩增得到所述分子遗传标记，再通过克隆测序得到相应的序列，或者通过Bsm-RFLP多态性进行检测。因此，本发明还包括用于扩增所述分子遗传标记的引物或鉴定所述分子遗传标记的探针，以及含有所述引物或探针的试剂盒。
实施例5：
可应用本申请的分子遗传标记辅助进行猪的育种或辅助育种工作，具体方法为：提取猪的基因组DNA，设计引物扩增如序列表SEQ ID NO.1的基因片段，并检测其第51位点的基因为C或A；根据该位点基因型判断待测猪是CC型、AC或AA型；根据育种需求，选择CC型、或AA的猪进行留种或配种；其中，CC纯合基因型的猪总乳头数高于AC杂合基因型猪总乳头数；高于AA纯合基因型猪总乳头数。
综上所述，使用本申请的方法能简单、高效、准确的获取与猪总乳头数相关的分子遗传标记，根据该突变可设计出用于扩增该分子标记的引物和鉴定分子标记的探针；快速筛选出具有猪总乳头数的猪，本申请利用一步法全基因组关联分析法进行分析，能有效提高筛选分子标记的准确率和效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
序列表
<110> 广西扬翔股份有限公司
华中农业大学
<120> 一种与猪总乳头数相关的SNP分子标记及其应用和获取方法
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 101
<212> DNA
<213> 猪属猪(Sus scrofa)
<220>
<221> misc_feature
<222> (51)..(51)
<223> n is a or c
<400> 1
ggtttgattc ctgccctagc acagtaagtt aaaaggatct ggtgttacca naggcagctg 60
tggcataggt cacaattgtg gcttgggtct tatccctggc c 101

Claims (2)

1.一种SNP分子遗传标记在高或低猪总乳头数品种或品系选育中的用途，其特征在于，所述SNP分子遗传标记的序列为核酸序列表SEQ ID NO.1，该序列的第51位碱基为A或C；
根据该位点基因型判断待测猪是CC型、AC或AA型；根据育种需求，选择CC型或AA的猪进行留种或配种；其中，CC纯合基因型的猪总乳头数高于AC杂合基因型猪总乳头数， 高于AA纯合基因型猪总乳头数；所述猪为杜洛克猪。
2.一种选育或辅助选育高/低总乳头数猪品种或品系的方法，其特征在于，所述方法为：提取猪DNA，检测核酸序列表SEQ ID NO.1的第51位核酸位点，测出该位点的序列为A或C，确定待测猪的基因型是CC型或AA型，根据需要选择CC型或AA型基因的杜洛克猪进行下一步选种和/或育种；所述CC型基因猪的总乳头数高于AA型猪；所述猪为杜洛克猪。
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