CN113088576B - 与猪生长育肥性状关联的遗传标记及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于猪的遗传标记筛选和应用领域，具体涉及与猪生长育肥性状关联的遗传标记及应用，所述猪生长育肥性状为达100kg体重日龄和眼肌面积，所述猪的品种为美系大白猪，所述遗传标记从猪SYISL基因中筛选得到，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1和图1所示。上述序列第123位和第126位碱基存在两个等位基因替换，即G/A和T/C替换，所述替换导致SYISL基因产生多态性。本发明为猪的标记辅助选择提供了新的标记资源。
Description
技术领域
本发明属于猪的分子标记筛选及应用技术领域，具体涉及一种与猪生长育肥性状关联的遗传标记。所述的遗传标记分离自SYISL基因片段，本发明还包括所述的遗传标记在猪辅助选择关联分析中的应用。
背景技术
遗传标记经历了从传统的标记即形态学标记、细胞学标记、生物化学标记到现代分子标记的发展，分子标记具有很多优势，也促进了动植物育种的改革。分子标记作为一种遗传标记，以个体间核苷酸序列的变异为基础，能够直接反映出DNA水平的遗传多态性，反映生物个体或种群间基因组中的差异。利用与数量性状相关的分子标记，以标记信息为辅助信息，可以从分子水平准确快速地分析个体的遗传组成，从而实现对基因型的选择，此外，能够充分利用遗传标记、系谱和表型信息，与常规育种方法相比，信息量更丰富、选择准确性更高[1]。
目前所发现的分子标记一共包括四类特征序列：VNTR、STR、SNP、CNV。单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)是指基因组DNA序列中由于单个核苷酸(A、T、C或G)的突变而引起的多态性，形式包括单碱基的插入、缺失、转换和颠换等，是继限制性片段长度多态性和微卫星标记之后的第三代遗传标记。因其遗传稳定性高、位点丰富且分布广泛及检测快速易实现自动化分析等显著特点，而得到众多研究和应用。测序法是SNP的经典检测方法，是最直接、最准确的方法，该方法对于发现未知的SNP十分有效，检出率可达到100％，还可区分SNP的突变碱基类型和突变位置[2]。
本实验室前期发现一个随着小鼠C2C12成肌细胞的分化，表达水平持续升高的一个lncRNA SYISL(SYNPO2 intron sense-overlapping lncRNA)。前期研究发现SYISL可以招募PRC2蛋白至细胞周期素依赖性激酶抑制因子p21基因启动子上，从而促进细胞增殖，也可招募至成肌分化相关基因MyoG、MCK、myh4等基因启动子区域，抑制肌细胞的分化[3]。且通过保守性分析发现，猪基因组SYNPO2基因内含子处也存在一个全长1472bp的lncRNAAK238214，该lncRNA在猪骨骼肌中也呈现出高表达状态，在猪活体水平上验证了该lncRNA在骨骼肌细胞的增殖分化过程中发挥重要作用。
发明内容
本发明的目的是筛选与猪生长育肥性状关联的遗传标记。通过克隆大白猪SYISL基因外显子序列，运用直接测序法寻找SNP位点并进行基因分型，分析该突变位点与大白猪生长育肥性状的关联性。从而为猪的生长育肥性状建立新的标记辅助选择位点。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明获得了大白猪SYISL基因外显子片段，片段长度为1440bp，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所述，通过在NCBI网站对上述序列进行blast比对，在该扩增片段内发现有2处核苷酸多态性(即SNP)位点，该SNP位点如图2所示。在SEQ ID NO：1所述所述序列的第123位碱基和126位碱基处，分别发生一个等位基因突变，申请人将该突变的位点分别命名为c.123G>A和c.126T>C。
本发明以美系大白猪为试验材料，从猪血液中提取全基因组DNA，根据NCBI数据库公布的猪SYISL基因序列设计引物对，该引物对的序列如下所示：
正向引物F：5'-GTGTTTAAACATCCAGAGAAT-3'，
反向引物R：5'-GGAGTATAGCAGATTCCCTT-3'。
利用该引物对进行PCR扩增、PCR产物的纯化、克隆测序和序列比对分析。
本发明筛选得到一种生长育肥性状关联的遗传标记，该遗传标记的核苷酸序列如下所示(R旁的括号内为突变位点，本序列同序列表SEQ ID NO:1的核苷酸序列是一致的，序列表SEQ ID NO:1的123位和126位的碱基显示的是突变后的碱基)：
GTGTTTAAACATCCAGAGAATGGAAACTTAACATACATGTGACCATCTATTCCATGTAACGGCCCTTCCTTTGATTTTATGGAGGCAATGGAGTTGGTCCTGTGTAAGCTCAAGCTAAAAATR(G/A)AGR(T/C)CCATGGGGATCATAACATAAAGTAGGTGACACATTTGGGTGTGTGGGAGGGGGAAAGCCTGGGAGAAAGGGAGAAGTCTTTTCCTCAGCCTTGTCTGGGGACAACCTTTCACTCCAACAGAGGGAGAGTAGGTTGGCAGCAACAGGAATTGTTTTTTGTGAAACTCAGGGCATTTGCTGTGCCAGCATCCAGGTGGTAATGTATGACACTGCTGTGGAGAAGTGGGCTCTGGCCCTTCCTTCTCATACGTAGGAGGGAATGGCAAGGACTGGAGACATTGCAGTTGAAGGTCTTACAGCTCTCCAGCTTTGTACACAGGAACCTCAATGCTCTTAACAGAGAGGCAGTCATGGAGACATAGGGAAAGAGTGGTTGACAGAGGCAGACGTGGATGGATTGTGAGCACACCCATCCTCAGGAAGGCTGCCGCAGAAGGATGTGAGTGAACTTGTCCCTGAGCGTGGAGGAGGAGCTAACAAGCTTCCAATTATTAGTGTTCCTGGGGCACTGTGATTATACTTATATCTGTGTGATTTCCAGAGAGCACAGCCTAGGTGTATCTCTGACTCTTTCTAGAAGTTGATATCCACCTACTAAAACTATCTGTAAAATAAGATAATTGCAAATGAGATGATTCACAGTTGCACAAAGGCACTTACTGATCACCCACAGTGTGCTCCAGGTCTTTCCTATTTGTTTAAGACAGATAACCTGAACGTGATTCCCTGTTCTTCCCCACCCCGCCTTGTTTTTTTGGTTTTTTGTTTCCAGAGTCTGTGCTCTGTAATGACCCCCAAATGATTAATCTAGCAAAAGTGCTGAAAGTTCTCTGATTCCAGTGTTGCTGCTTTTCATCTTAGATTCTGTCTTTGTAGCAACATATGTTGCTGTTTCTCATCGTTTTTGCTCTAAAAGTTGCAGAGAGAAACCCTAACTTTGTAGCCCCAAATGCTTCCTTTGAACTCCTACCGCCTTATGATAGGATGGTCTGTAGCACAGGAAGCAGTGGAGAATGCAGATGCCATCACTCAGTTTGGCTTGTCCTTTTCTGTGCTGGAACTTTATTTTTCCTTTTATCCTTTAATTTGCTCTTGACCTTGCAGAACATGCCTCTGCTCATATCTAAAAGAGGAGTTTGGCACTGGGGATTTCCATTTTCGTAGCATTCAAAATCACTTAATCTTCATGAGCACAAATGCTTAGAAATGACTTGTTTAATTTTGTGAATGTGTGTATTTATGGGAAATATGGTGTTTTTAAGTATTGCCAGTTTCCGCTAATTGATAGGATAGAAAAGGGAATCTGCTATACTCC，
上述序列第123位和第126位碱基处的R分别存在一个等位基因的替换，即G/A和T/C，所述替换导致核苷酸多态性；在达100kg体重日龄性状中，c.123G>A位点处AA基因型个体和GA基因型个体显著高于GG基因型个体；c.126T>C位点处TC基因型个体和CC基因型个体显著高于TT基因型个体；在眼肌面积性状中，c.123G>A位点处GG基因型个体显著高于GA基因型个体和AA基因型个体；c.126T>C位点处TT基因型个体显著高于TC基因型个体和CC基因型个体；GG基因型和TT基因型是猪生长育肥的有利基因型。
本发明提供了一种筛选猪生长育肥性状相关联的遗传标记方法，所述方法包括以下步骤：
从猪血液中提取全基因组DNA，根据猪SYISL基因序列设计引物对，用该引物对在猪基因组DNA中进行PCR扩增，通过直接测序法，得到SYISL基因片段的核苷酸序列。利用直接测序法对样本进行分型，得到SYISL基因的多态性核苷酸序列(SEQ ID NO:1)，在所述的SEQ ID NO.1序列的第123位和第126位碱基位点处分别存在G/A和T/C的碱基突变，利用该突变位点作为遗传标记进行猪的生长育肥性状进的辅助选择。
本发明提供了检测上述序列SNP位点的基因型分型方法。
本发明进一步提供了利用直接测序法确定不同基因型个体与生长育肥性状之间关联分析的应用。
更详细的技术方案见《具体实施方式》所述。
附图说明
图1：大白猪SYISL基因的核苷酸序列。附图标记说明在所示序列中有2处突变位点是导致SYISL基因多态性的特异性位点。
图2：本发明中2个SNP位点利用Haploview 4.2软件进行的连锁不平衡及单倍型分析的结果。
具体实施方式
对序列表的说明：
SEQ ID NO:1所示的核苷酸酸序列是本发明筛选的基因片段，即作为猪生长育肥性状检测的遗传标记。其中在该序列中发现2个SNP位点，具体突变位点为123位和126位，突变方式见本说明书和图1。
实施例1：猪SYISL基因外显子区域DNA片段的获得及SNP检测方法的建立
试验选择常见的大白猪(例如美系大白猪)，根据猪SYISL基因组序列设计如下引物对，引物组合具体序列如下：
正向引物F：5'-GTGTTTAAACATCCAGAGAAT-3'，
反向引物R：5'-GGAGTATAGCAGATTCCCTT-3'。
利用上述引物对在大白猪基因组DNA中进行PCR扩增。
PCR反应体系见表1所示。
表1 PCR反应体系
PCR反应条件见表2所示。
表2 PCR反应条件
将所得的PCR产物进行纯化和克隆后进行序列测定，测序工作由上海生工生物工程技术服务有限公司完成。经blast比对分析，发现在扩增的产物即序列中共有2个碱基处存在突变(碱基替换)，该突变引起SYISL基因的多态性
实施例2：本发明的遗传标记与猪生长育肥性状的关联分析中的应用
为了确定猪SYISL基因外显子区域内的SNP与猪表型差异是否相关，选择美系大白猪(430头)为试验材料，样本采集及其数据收集于浙江开盛生态农业发展有限公司。采用常规直接测序方法进行多态性检测，并分析猪SYISL基因外显子区域不同基因型与猪生长育肥性状的相关性。采用SAS统计软件中的混合线性模型(Mixed)进行基因型和表型值之间的关联分析，分析模型为：
Yijkl＝u+Gi+Mj+Xk+Sl+e
式中，Yijkl为性状观察值；u为性状总平均值；Gi为基因型效应(包括基因加性效应和显性效应；加性效应用-1，0和1分别代表TT、TC和CC基因型；显性效应用-1代表TC基因型，1代表TT和CC基因型)；Mj为年-季度效应；Xk为性别效应及固定效应；Sl为父本效应及随机效应；e为随机误差，假定服从(0，σ2)分布。
对美系大白猪SYISL基因外显子区域2个SNP位点的多态性检测，在该群体中检测到三种基因型，基因型频率及分布情况如表2所示。
表3美系大白猪SYISL基因SNP位点基因型频率和等位基因频率
注：“/”前为个体数，“/”后为基因型的频率。
表4美系大白猪SYISL基因SNP位点的多态性与生长育肥性状的关联分析
注：以上数值为最小二乘均值±标准误；同行含有相同字母表示差异不显著，字母不同时，小写字母表示差异显著(P<0.05)，大写字母表示差异极显著(P<0.01)，未标注者表示差异不显著(P>0.05)。
由表4可以看出，在美系大白猪达100kg体重日龄性状中，SYISL基因多态性位点c.123G>A的AA基因型个体和GA基因型个体的达100kg体重日龄极显著高于GG基因型个体(P<0.01)，表明GG基因型个体相较于AA基因型个体和GA基因型个体，其生长速度较快。同理可得，基因多态性位点c.126T>C的CC基因型个体和TC基因型个体极显著高于TT基因型个体(P<0.01)，表明美系大白猪TT基因型个体生长速度较快。在眼肌面积性状中，SYISL基因多态性位点c.123G>A的GG基因型个体的眼肌面积显著高于GA基因型个体和AA基因型个体(P<0.05)，表明GG基因型个体的瘦肉率较高；基因多态性位点c.126T>C的TT基因型个体显著高于TC基因型个体和CC基因型个体(P<0.05)，表明TT基因型个体的瘦肉率较高。因此，c.123G>A的GG基因型和c.126T>C的TT基因型是猪生长选育过程中的有利基因型。综合以上结果，本发明推测上述2个位点可作为增加大白猪生长速度和瘦肉率的潜在遗传标记。
主要参考文献
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caaatgcttc ctttgaactc ctaccgcctt atgataggat ggtctgtagc acaggaagca 1140
gtggagaatg cagatgccat cactcagttt ggcttgtcct tttctgtgct ggaactttat 1200
ttttcctttt atcctttaat ttgctcttga ccttgcagaa catgcctctg ctcatatcta 1260
aaagaggagt ttggcactgg ggatttccat tttcgtagca ttcaaaatca cttaatcttc 1320
atgagcacaa atgcttagaa atgacttgtt taattttgtg aatgtgtgta tttatgggaa 1380
atatggtgtt tttaagtatt gccagtttcc gctaattgat aggatagaaa agggaatctg 1440
ctatactcc 1449
Claims (1)
1.一种遗传标记在猪生长育肥性状辅助选择中的应用，所述猪生长育肥性状为达100kg体重日龄和眼肌面积，所述猪的品种为美系大白猪，所述遗传标记的核苷酸序列如下所示：
GTGTTTAAACATCCAGAGAATGGAAACTTAACATACATGTGACCATCTATTCCATGTAACGGCCCTTCCTTTGATTTTATGGCGGCAGTGGAGTTGGTCCTGTGTAAGCTCAAGCTAAAAATRAGRCCATGGGGATCATAACATAAAGTAGGTGACACATTTGGGTGTGTGGGAGGGGGAAAGCCTGGGAGAAAGGGAGAAGTCTTTTCCTCAGCCTTGTCTGGGGACAACCTTTCACTCCAACAGAGGGAGAGTAGGTTGACAGCAGCAGGAATTGTTTTTTGTGAAACTCAGGGCATTTGCTGTGCCAGCATCCAGGTGGTAATGTATGACACTGCTGTGGAGAAGTGGGCTCTGGCCCTTCCTTCTCATACGTAGGAGGGAATGGCAAGGACTGGAGACATTGCAGTTTTACCTCTTGAAGGTCTTACAGCTCTCCAGCTTTGTACACAGAAACCTCAATGCTCTTAACAGAGAGGCAGTCATGGAGACATAGGGAAAGAGTGGTTGACAGGGGCAGACGTGGATGGATTGTGAGCACACCCATCCTCAGGAAGGCTGCCGCAGAAGGATGTGAGTGAGCTTGTCCCTGAGCGTGGAGGAGGAGCTAACAAGCTTCCAATTATTAGTGTTCCTGGGGCACTGTGATTATACTTATATCTGTGTGATTTCCAGAGAGCACAGCCTGGGTGTATCTCTGACTCTTTCTAGAAGTTGATATCCACCTACTAAAACTATCTGTAAAATAAAATAATTACAAATGAGATGATTCACAGTTGCACAAAGGCACTTACTGATCACCCACAGTGTGCTCCAGGTCTTTCCTATTTGTTTAAGACAGATAACCTGAACGTGATTCCCTGTTCTTCCCCACCCCGCCTTGTTTTTTTGGTTTTTTGTTTCCAGAGTCTGTGCTCTGTAATGACCCCCAAATGATTAATCTAGCAAAAGTGCTGAAAGTTCTCTGATTCCAGTGTTGCTGCTTTTCATCTTAGATTCTGTCTTTGTAGCAACATATGTTGCTGTTTCTCATCGTTTTTGCTCTAAAAGTTGCAGAGAGAAACCCTAACTTTGTAGATCCAAATGCTTCCTTTGAACTCCTACCGCCTTATGATAGGATGGTCTGTAGCACAGGAAGCAGTGGAGAATGCAGATGCCATCACTCAGTTTGGCTTGTCCTTTTCTGTGCTGGAACTTTATTTTTCCTTTTATCCTTTAATTTGCTCTTGACCTTGCAGAACATGCCTCTGCTCATATCTAAAAGAGGAGTTTGGCACTGGGGATTTCCATTTTCGTAGCATTCAAAATCACTTAATCTTCATGAGCACAAATGCTTAGAAATGACTTGTTTAATTTTGTGAATGTGTGTATTTATGGGAAATATGGTGTTTTTAAGTATTGCCAGTTTCCGCTAATTGATAGGATAGAAAAGGGAATCTGCTATACTCC，
上述序列第123位和第126位碱基分别存在一个等位基因的替换，即G/A和T/C，所述替换导致核苷酸多态性；在达100kg体重日龄性状中，c.123G>A位点处AA基因型个体和GA基因型个体显著高于GG基因型个体；c.126T>C位点处TC基因型个体和CC基因型个体显著高于TT基因型个体；在眼肌面积性状中，c.123G>A位点处GG基因型个体显著高于GA基因型个体和AA基因型个体；c.126T>C位点处TT基因型个体显著高于TC基因型个体和CC基因型个体；GG基因型和TT基因型是猪生长育肥的有利基因型。
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