CN112176073B - 鸡屠体性状相关的pros1基因分子标记及应用 - Google Patents

鸡屠体性状相关的pros1基因分子标记及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记及应用。该分子标记位于PROS1基因5’侧翼区。由此，克服了现有技术的偏见，现有技术认为PROS1蛋白并不具备酶活性，其功能的发挥主要是通过作为一种辅助因子，辅助活化蛋白C，进而提高活化蛋白C的抗凝作用；本发明中PROS1基因5’侧翼区的分子标记可以影响鸡屠体性状，并应用于鸡屠体性状的选育上，提高选育效率，提高鸡的产肉量。

Description

鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记及应用
技术领域
本发明涉及分子生物技术和分子标记技术领域，特别涉及一种鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记及应用。
背景技术
鸡肉是我国第二大肉类消费品，来源于白羽肉鸡与黄羽肉鸡。肉鸡养殖产业中，肉鸡的体重和产肉量与市场经济效益呈正相关关系，直接影响肉鸡养殖产业的发展。相比于白羽肉鸡，黄羽肉鸡的肉质更好、风味更佳，但也存在较大的弱势。黄羽肉鸡，尤其是地方鸡品种普遍存在饲料转化率低、产肉量低以及繁殖性能差等问题，对养殖成本以及饲料消耗具有较大的要求。从育种角度上，培育出高产肉量、低饲粮消耗的黄羽肉鸡能够极大地带动黄羽肉鸡产业的经济效益，有利于资源的有效利用，对推动黄羽肉鸡养殖产业发展具有重大意义。
相比于传统的表型性状选择方法，分子标记辅助选择技术是一项更具有高效性与准确性的方法。其中，单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism，SNP)作为一种DNA分子标记，具有可稳定遗传的特性，对提高育种效率具有明显效果。此外，由于在基因组中SNPs数量众多，检测方便等优势，可用于大规模的育种筛选。
PROS1(Protein S alpha，蛋白S1)基因位于鸡的1号染色体(参考基因组：GRCg6aPrimary Assembly)上，基因全长32462bp(NC_006088.5：91097947-91130588)。PROS1蛋白并不具备酶活性，其功能的发挥主要是通过作为一种辅助因子，辅助活化蛋白C，进而提高活化蛋白C的抗凝作用。PROS1蛋白的水平及活性与机体的凝血功能直接相关，对维持动物个体血液功能稳态具有重要作用，而PROS1的基因突变往往会引起静脉血栓等健康问题。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记，以用来选育提高鸡屠体性状。
本发明的第二个目的是提供一种鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记在鸡遗传育种中的应用。
本发明的第三个目的是提供一种提高鸡屠体性状的方法。
本发明的第四个目的是提供一种鸡的遗传改良的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记，该分子标记位于PROS1基因5’侧翼区；由此，克服了现有技术的偏见，现有技术认为PROS1蛋白并不具备酶活性，其功能的发挥主要是通过作为一种辅助因子，辅助活化蛋白C，进而提高活化蛋白C的抗凝作用；本发明中PROS1基因5’侧翼区的分子标记可以影响鸡屠体性状，并用于鸡屠体性状的选育上，提高选育效率，提高鸡的产肉量。
在某些实施方式中，鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记包括以下位点：位于国际鸡参考基因组GRCg6a Primary Assembly版本第1号染色体第91131136处的T>C突变、第1号染色体第91131187处的A>T突变、第1号染色体第91131298处的T>C突变、第1号染色体第91131319处的G>A突变；应用时选择其中的一个位点或者几个位点来进行鸡屠体性状的选育；由此，不仅克服了现有技术的偏见，现有技术认为PROS1蛋白并不具备酶活性，其功能的发挥主要是通过作为一种辅助因子，辅助活化蛋白C，进而提高活化蛋白C的抗凝作用；本发明中PROS1基因5’侧翼区的分子标记可以影响鸡屠体性状，并用于鸡屠体性状的选育上，选育出来的鸡品系具有更好的屠体性状。
在某些实施方式中，鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记位于国际鸡参考基因组GRCg6a Primary Assembly版本第1号染色体第91131136bp处T>C突变的SNP可以影响鸡体重、全净膛重、半净膛重、胸肌重，TT为优势基因型；由此，可以通过该位点的SNP来选育鸡品系，可提高该品系的体重、全净膛重、半净膛重、胸肌重。
在某些实施方式中，鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记位于国际鸡参考基因组GRCg6a Primary Assembly版本第1号染色体第91131187处A>T突变的SNP可以影响鸡全净膛重、半净膛重，TT为优势基因型；由此，可以通过该位点的SNP来选育鸡品系，可提高该品系的全净膛重、半净膛重。
在某些实施方式中，鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记位于国际鸡参考基因组GRCg6a Primary Assembly版本第1号染色体第91131298处T>C的SNP可以影响鸡胫长性状，TC为优势基因型；由此，可以通过该位点的SNP来选育鸡品系，可提高该品系的鸡胫长。
在某些实施方式中，鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记位于国际鸡参考基因组GRCg6a Primary Assembly版本第1号染色体第91131319处G>A的SNP可以影响鸡胫长性状，GA为优势基因型；由此，可以通过该位点的SNP来选育鸡品系，可提高该品系的鸡胫长。
在某些实施方式中，鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记位于国际鸡参考基因组GRCg6a Primary Assembly版本第1号染色体第91131298处T>C的SNP与所述的位于国际鸡参考基因组GRCg6a Primary Assembly版本第1号染色体第91131319处G>A的SNP是完全连锁基因型，影响鸡胫长性状；由此，可以通过该完全连锁基因型位点的SNP来选育鸡品系，可提高该品系的鸡胫长。
根据本发明的第二个方面，提供了一种鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记在鸡遗传育种中的应用；由此，可提高选育效率，尤其是用于提高鸡屠体性状的选育。
根据本发明的第三个方面，提供了一种提高鸡屠体性状的方法，该方法包括如下步骤：
1)采用如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示的引物对扩增鸡的基因序列，然后对序列进行测序，来检测鸡1号染色体上与鸡屠体性状相关的分子标记；
2)分析标记在第91131136bp处的TT型；分子标记在第91131187bp处的TT型；分子标记在91131298处TC型；分子标记在第91131319处的GA型；选择其中的一个基因型或者两个基因型组合的个体；
3)将选择出的个体作为种鸡，进行繁育，培育出高屠体性状的鸡品系。
根据本发明的第四个方面，提供了一种鸡的遗传改良的方法，该方法包括如下步骤：
1)采用如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示的引物对扩增鸡的基因序列，然后对序列进行测序，来检测鸡1号染色体上与鸡屠体性状相关的分子标记；
2)分析标记在第91131136bp处的TT型；分子标记在第91131187bp处的TT型；分子标记在91131298处TC型；分子标记在第91131319处的GA型；选择其中的一个基因型或者两个基因型组合的个体；
3)将选择出的个体作为种鸡，进行繁育，培育出高屠体性状的鸡品系；
4)将选育出的上述鸡品系作为种鸡，经过繁育，逐代提高该位点的优势等位基因的频率，从而改良后代鸡的屠体性状。
本发明的有益效果：
1、克服了现有技术的偏见，现有技术认为PROS1蛋白并不具备酶活性，其功能的发挥主要是通过作为一种辅助因子，辅助活化蛋白C，进而提高活化蛋白C的抗凝作用；本发明中PROS1基因5’侧翼区的分子标记可以影响鸡屠体性状，并用于鸡屠体性状的选育上，提高选育效率，提高鸡的产肉量。
2、根据本发明的SNP位点可以高效的选育鸡屠体性状，提高鸡的产肉量。
附图说明
图1 PROS1基因5’侧翼区SNP位点测序图。
具体实施方式
1、动物样品
选取80日龄的粤黄麻肉鸡320只，采集皮下静脉血液1mL，保存于-30℃，用于DNA提取。测量体重、胫长、全净膛重、半净膛重以及胸肌重等屠体性状。
2、主要试剂
血样DNA提取试剂盒(品牌：OMEGA；货号：D3392；广州飞扬生物工程有限公司)、T3Super PCR Mix(品牌：擎科；货号：TSE030；北京擎科新业生物技术有限公司)、DNA marker(品牌：全式金；货号：BM101-01；北京全式金生物技术有限公司)。
4鸡PROS1基因的5’侧翼区序列PCR扩增引物设计
根据NCBI(National Center for Biotechnology Information Searchdatabase)公布的鸡PROS1基因的5’侧翼区序列(NC_006088.5:91130895-91132555)，使用Primer Premier 6.0设计引物，引物由广州擎科生物科技有限公司合成。引物序列及相关信息如表1，PCR产物长度为1661bp(PROS1基因5’侧翼区NC_006088.5:91130895-91132555)。
表1.PCR扩增引物
Figure BDA0002746715520000041
4 PROS1基因5’侧翼区序列PCR扩增
将动物样品血样参照血样DNA提取试剂盒的说明书提取样品DNA，以血样DNA为模板，使用T3 Super PCR Mix进行PROS1基因5’侧翼区序列PCR扩增。PCR程序为：95℃预变性3min，95℃变性30s,58℃退火30s，72℃延伸100s(变性-退火-延伸，36个循环)，72℃后延伸5min。PCR产物送往广州擎科生物科技有限公司进行Sanger测序。测序结果正确，表明已经成功扩增PROS1基因5’侧翼区序列。
5 PROS1基因5’侧翼区SNP筛选
使用DNAstar软件的SepMan程序对PCR产物的Sanger测序结果进行序列的峰图分析。通过峰图分布判断SNP位点的位置，同时进行基因型分型。
本实施例选取了320个粤黄麻鸡个体，以每个个体DNA为模板进行PCR扩增，PCR产物进行Sanger测序后进行序列峰的比对分析，一共检测到8个SNP位点(如图1所示)，分别为：91131134:T>C，91131136:T>C，91131140:G>T，91131187:A>T，91131298:T>C，91131319:G>A，91131349:G>A和91131410:G>A。
6 PROS1基因5’侧翼区SNP位点的哈代温伯格平衡检验
使用公式计算SNP位点中等位基因的频率：
Figure BDA0002746715520000051
Fi表示SNP位点等位基因的频率，Aii和Aij表示SNP位点纯合(ii)与杂合(ij)的个体数，n为群体总数。哈代温伯格平衡检验使用excel软件进行卡方检验。
对上述检测到的8个SNP位点进行基因分型，并统计基因型的实际个体数、基因频率以及哈代温伯格平衡卡方检验，结果如表2所示。
根据表2结果可知，8个SNPs中有7个SNPs(91131134:T>C，91131136:T>C，91131140:G>T，91131187:A>T，91131298:T>C，91131319:G>A和91131410:G>A)的哈代温伯格平衡检验P值均大于0.05，表明这7个SNPs的基因频率符合哈代温伯格平衡，该群体数量足够大，没有发生突变、人工选择和群体迁移等。而91131349:G>A位点的P值小于0.05，并不符合哈代温伯格平衡。
表2.SNP的基因型个体数、基因频率统计以及哈代温伯格平衡检验
Figure BDA0002746715520000052
Figure BDA0002746715520000061
7 PROS1基因5’侧翼区SNP位点与粤黄麻鸡的生长性状相关性分析
列出所有的SNPs位点与基因型以及对应个体的生长性状数据，采用Proc-GLMR算法于SAS 9.0软件进行SNP位点与生长性状的关联性分析。
采用Proc-GLMR函数算法在SAS 9.0软件中进行7个SNPs(满足哈代温伯格平衡)与生长性状(体重、胫长、胫宽、屠体重、皮下脂肪厚度、肌间脂肪宽度、全净膛重、半净膛重、腹脂重、腿肌重以及胸肌重)的关联分析。结果显示(如表3所示)，4个SNPs位点与屠体性状关联性差异显著，其他SNPs位点与屠体性状关联性不显著：91131136:T>C位点与体重、全净膛重、半净膛重和胸肌重存在相关性，且相关性均达到显著水平(P<0.05)；91131187:A>T位点与全净膛重和半净膛重存在显著的相关性(P<0.05)；而91131298:T>C和91131319:G>A两个位点出现基因型完全连锁的情况，并且这两个位点与胫长显著关联(P<0.05)。其他SNPs位点与生长性状关联性不显著。
表3.SNP位点与生长性状相关性
Figure BDA0002746715520000071
注：表中不同字母表示多重比较的差异性，相同字母表示组间差异不显著，不同字母表示组间差异显著。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。
序列表
<110> 华南农业大学
<120> 鸡屠体性状相关的PROS1基因分子标记及应用
<130> 20201023
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 25
<212> DNA
<213> Gallus gallus
<400> 1
agttaccaca gaaactaaga aaacc 25
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> Gallus gallus
<400> 2
cacctcttcg ccgctgat 18

Claims (3)

1.鸡屠体性状相关的PROS1基因SNP分子标记在鸡遗传育种中的应用，所述的SNP分子标记位于PROS1基因5’侧翼区，所述SNP分子标记为：位于国际鸡参考基因组GRCg6aPrimary Assembly版本第1号染色体第91131136处的T>C突变、第1号染色体第91131187处的A>T突变、第1号染色体第91131298处的T>C突变、第1号染色体第91131319处的G>A突变、应用时选择其中的一个位点或者几个位点来进行鸡的遗传育种。
2.一种提高鸡屠体性状的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
1）检测鸡1号染色体上第91131136处的T>C突变、第1号染色体第91131187处的A>T突变、第1号染色体第91131298处的T>C突变、第1号染色体第91131319处的G>A突变；
2）选择具有下列基因型中的一个或几个的组合的个体：SNP分子标记在第91131136bp处为TT型；分子标记在第91131187bp处为TT型；分子标记在91131298处为TC型；分子标记在第91131319处为GA型；
3）将选择出的个体作为种鸡，进行繁育，培育出高屠体性状的鸡品系。
3.一种鸡的遗传改良的方法，其中，所述的方法包括通过权利要求2所述的方法选育出的品系作为种鸡，经过繁育，逐代提高该位点的优势等位基因的频率，从而改良后代鸡的屠体性状。
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