CN113215284B - 长吻鮠生长速度相关的snp标记及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种与长吻鮠生长速度相关的SNP标记及其应用,所述SNP标记包括SNP1标记和SNP2标记,核苷酸序列依次如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。当SNP1位点的基因型为突变后的纯合TT、SNP2位点的基因型为突变后的纯合GG时,待测长吻鮠个体生长速度更快。选择在SNP1位点处基因型为TT个体与SNP2位点处基因型为GG的个体杂交,后代个体为快速生长类型。本发明的SNP标记与长吻鮠的生长速度紧密相关,能够在鱼苗培养早期根据育种需要选择亲本,利用本发明标记进行辅助育种,进而加快长吻鮠优良品种培养进程。

Description

长吻鮠生长速度相关的SNP标记及其应用
技术领域
本发明涉及长吻鮠生长速度相关的SNP标记及其应用,具体涉及长吻鮠生长速度相关的SNP标记,用于检测前述SNP标记的引物对和试剂盒,以及前述SNP标记、引物对及试剂盒在长吻鮠选育中的用途,以及检测长吻鮠生长速度的方法。
背景技术
长吻鮠(Leiocassis longirostris)又名鮰鱼,属鲶形目(Siloriformes)、鲿科(Bagridae)、鮠属(Leiocassis),因其吻部较一般鱼长,故名长吻鮠。长吻鮠肉质细嫩、口感爽滑、且肌间刺少、营养丰富,民间素有“不食江团,不知鱼味”之说,其鳔十分肥厚,干制成“鱼肚”是享誉中外的珍肴。长吻鮠是我果特有的名贵淡水经济鱼类,多分布于我国长江干流、通江湖泊和各大支流的下流水域,但由于人工捕捞、水利工程建立等的影响,野生长吻鮠资源急剧衰减,数量日渐减少,从而影响了长吻鮠生态资源的保存。因此,为保证长吻鮠的市场需求以及养殖产业的可持续发展,开展长吻鮠的良种选育刻不容缓。
分子标记辅助育种(marker-assisted selection,MAS)是依据与某一基因或性状紧密连锁的标记的出现来推断该基因或性状而进行选育,它是在DNA水平上而不是根据表型进行选择,因此选择的准确性大大提高,并可在早期鉴定出具有优良性状的个体,筛选优良亲本,从而加快育种进程,缩短育种周期。
单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)是指单个核苷酸发生改变而引起的DNA序列多态性,具有在全基因组多态性高、含量丰富、遗传稳定、分析简单等优点,因而广泛用于多种动物及少数鱼类的选择育种中。将SNP标记与生长性状相关联,可在DNA水平上进行选择育种,有效避免人为影响并提高选择育种的准确性,并且可以实现在早期鉴定出具有优良性状的个体。SNP标记是继微卫星标记之后最为高效的分子辅助育种标记手段,然而,长吻鮠生长相关(体质量、全长、体长和头高)SNP未见报道,能有效用于长吻鮠生长相关性状选育的SNP标记有待挖掘。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷,本发明的目的在于提供长吻鮠生长速度相关的SNP标记及其应用,通过该SNP标记能够快速检测长吻鮠的生长速度,进而加快长吻鮠优良品种培养进程。
本发明采取的技术方案如下:
1.一种长吻鮠生长速度相关的SNP标记,所述SNP标记包括SNP1标记和SNP2标记,核苷酸序列依次如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示,所述SEQ ID NO.1所示序列自5’端起第692位碱基是G或T,所述SEQ ID NO.2所示序列自5’端起第3115位碱基是A或G。
所述SNP1标记的纯合突变TT基因型个体生长速度显著高于杂合突变的GT基因型和未发生突变的GG基因型个体;所述SNP2标记的纯合突变GG基因型个体生长速度显著高于杂合突变的AG基因型和未发生突变的AA基因型个体;当所述SNP1标记的个体为TT基因型、SNP2标记的个体为GG基因型时长吻鮠的生长速度更快。
2.用于检测上述SNP标记的引物对,所述SNP1标记的引物对核苷酸序列为:
F1:ACGTTGGATGAAAGGTGCATGCGTAGAGTG,(SEQ ID NO.3);
R1:ACGTTGGATGATGATGCTGCTTCTGATGCC,(SEQ ID NO.4);
所述SNP2标记的引物对核苷酸序列为:
F2:ACGTTGGATGACAGTGGTGGTGAACCACAA,(SEQ ID NO.5);
R2:ACGTTGGATGGCGTCAGCTCCTCGAAATAG,(SEQ ID NO.6)。
3.用于检测上述SNP标记的试剂盒,包含上述的引物对。
4.一种检测长吻鮠生长速度的方法,通过对待测长吻鮠进行SNP标记的检测,确定所述待测长吻鮠的生长速度;
所述SNP标记包括SNP1标记和SNP2标记,核苷酸序列依次如SEQ ID NO.1和SEQ IDNO.2所示,所述SEQ ID NO.1所示序列自5’端起第692位碱基是G或T,所述SEQ ID NO.2所示序列自5’端起第3115位碱基是A或G;
优选的,包括以下步骤:
(1)提取待测长吻鮠的基因组DNA;
(2)利用上述引物对,将步骤(1)获取的DNA进行PCR扩增,以获得PCR扩增产物;
(3)对步骤(2)获得的PCR扩增产物进行测序,获得测序结果后根据结果确定待测长吻鮠的SNP标记的基因型;
(4)根据步骤(3)确定的SNP标记的基因型确定待测长吻鮠的生长速度。
优选的,当所述SNP1标记的个体为TT基因型、SNP2标记的个体为GG基因型时,长吻鮠的生长速度更快。
本发明还提供了前面所述的本发明SNP标记、引物对或试剂盒在长吻鮠选育中的用途。通过上述引物对或包含该引物对的试剂盒等,能够有效地检测确定待测长吻鮠的上述SNP标记的基因型,进而基于获得的基因型能够有效确定待测长吻鮠的生长速度,从而能够有效辅助长吻鮠选育。
本发明所述检测长吻鮠生长速度的方法中,基因组提取不受特别限制,可以采用传统酚氯仿法提取,也可采用试剂盒提取,本发明中的具体实施例是采用上海生工“Ezup柱式动物基因组DNA抽取试剂盒”提取,试剂盒操作简便、快速、提取的DNA质量高。另外,待测长吻鮠个体基因型检测方法不受特别限制,飞行时间质谱、测序、芯片、单链构象多态性聚合酶链式反应、限制性片段长度多态性聚合酶链式反应等技术均可用于SNP的检测。其中,飞行时间质谱准确性高、灵活性强、通量大、检测周期短,因此,本发明采用飞行时间质谱检测SNP标记。
本发明的有益效果在于:本发明经研究发现,在位点SNP1处,基因型为纯合突变TT时,长吻鮠的体重、全长、体长和头高都高于基因型为杂合突变的GT和未发生突变GG的个体;在位点SNP2处,纯合突变GG基因型的长吻鮠在体重、全长、体长和头高都高于基因型为杂合突变AG和未发生突变的AA基因型个体,因此,综合两个位点信息,当SNP1标记的个体为TT基因型、SNP2标记的个体为GG基因型时,待测长吻鮠个体生长速度更快。选择在SNP1位点处基因型为TT个体与SNP2位点处基因型为GG的个体杂交,后代个体都为快速生长类型。本发明的SNP标记与长吻鮠的生长速度紧密相关,能够在鱼苗培养早期根据育种需要选择亲本,利用本发明标记进行辅助育种,进而加快长吻鮠优良品种培养进程。
另外,利用本发明的两个SNP位点引物及相关试剂盒可检测长吻鮠基因型,判断该个体生长速度及不同基因型组合后代的生长速度,能够有效用于长吻鮠分子标记辅助选择育种,加快长吻鮠优良品种培育进程。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
1.1长吻鮠群体样本来源
待测长吻鮠来自于四川省农科院水产研究所的岷江中游珍稀鱼类保护基地,随机挑选115尾同一批次人工繁殖且饲养条件一致的长吻鮠,测定其表型性状(体重、全长、体长、头高),并剪取背部鳍条保存于无水乙醇中,用于基因组DNA提取。
1.2待测长吻鮠基因组DNA提取
将保存好的鳍条剪取20mg左右进行DNA抽提,抽提基因组DNA采用上海生工“Ezup柱式动物基因组DNA抽提试剂盒”,并按照使用说明进行。将抽提的DNA采用琼脂凝胶电泳检测质量,保存在-20℃以备用。
1.3测序及SNP标记开发
从1.1中的长吻鮠群体中随机选取18尾鱼,每6尾的肝脏组织等量混合,共3个样品,采用Trizol Reagent Kit(Invitrogen,Life Techologies,MD)提取长吻鮠肝脏组织样品RNA,RNA样品检测合格后用带有Oligo(dT)的磁珠富集并构建测序文库,用IlluminaHisSeq2500测序平台进行双末端测序,每个样品的产生不低于4Gb数据。同时还对待测长吻鮠的生长相关性状进行统计。采用SAMTools 1.19和GATK 2.8.1软件开发假定的SNPs,从转录组测序所获得的SNPs中随机选择57个SNPs进行PCR扩增和测序,并利用SPSS20.0进行关联分析,获得了两个与生长性状显著相关的SNP位点,SNP1位点位于SEQ ID NO.1所示序列自5’端起第692bp处,此位点碱基是G或T,SNP2位点位于SEQ ID NO.2所示序列自5’端起第3115bp处,此位点碱基是A或G。
1.4 PCR扩增及检测
以前述1.2中提取获得的长吻鮠基因组DNA为模板,采用下述引物进行PCR扩增,引物序列如下:
所述SNP1标记的引物对核苷酸序列为:
F1:ACGTTGGATGAAAGGTGCATGCGTAGAGTG,(SEQ ID NO.3);
R1:ACGTTGGATGATGATGCTGCTTCTGATGCC,(SEQ ID NO.4);
所述SNP2标记的引物对核苷酸序列为:
F2:ACGTTGGATGACAGTGGTGGTGAACCACAA,(SEQ ID NO.5);
R2:ACGTTGGATGGCGTCAGCTCCTCGAAATAG,(SEQ ID NO.6)。
在经PCR扩增后的产物中加入SNP序列特异性延伸引物(EXT1和EXT2),在SNP位点上延伸一个碱基。
SNP1延伸引物序列为:
EXT1:TCCAAAATATCACCCGGACCAT,(SEQ ID NO.7);
SNP2延伸引物序列为:
EXT2:AACCACAACCCAGAGAC,(SEQ ID NO.8)。
PCR反应条件为:94℃预变性2分钟;94℃变性20秒,56℃退火30秒,72℃延申60秒,共45个循环;72℃终延伸3分钟。反应体系以5μL计为:0.625μL10×PCR buffer(含15mMMgCl2),2.5mM dNTP Mix 0.1μL,25mM MgCl2 0.325μL,0.5uM Primer Mix 1μL,浓度为5U/μL的Taq polymerase(Qiagen)0.2μL,10ng/μL的DNA template 1μL,water(HPLC grade)1.75μL。延伸产物经纯化后与表面覆盖基质的MassARRAY SpectroCHIP芯片共结晶。将该晶体放入质谱仪的真空管中即可自动分析SNP的位点信息。
115尾长吻鮠在SNP1和SNP2位点基因型及对应的生长相关性状(体重、全长、体长、头高)如下表1所示。
表1 115尾长吻鮠在SNP1和SNP2位点基因型及对应的生长相关性状
1.5 SNP位点与生长相关性状的关联分析
基于表1的结果,采用SPSS20.0的一般线性模型中的多元方差分析和独立样本T检验检验各SNPs位点的基因型和各位点的等位基因与数量性状的相关分析,对于表达显著的SNPs位点,采用Duncan法进行多重比较分析。分析结果见表2。
表2长吻鮠SNP位点与表型性状的相关关系
由表2可知,在位点SNP1处,基因型为纯合突变TT时长吻鮠的体重、全长、体长和头高的均值都高于基因型为杂合突变的GT和未发生突变的纯合GG的个体;在位点SNP2处纯合突变GG基因型的长吻鮠在体重、全长、体长和头高都高于杂合突变AG和未发生突变的纯合AA基因型个体;进而证明SEQ ID NO.1所示核苷酸序列(全长1729bp)自5’段起第692位碱基G或T,SEQ ID NO.2所示核苷酸序列(全长5053bp)自5’段起第3115位碱基A或G,都与长吻鮠生长速度显著相关,为长吻鮠生长相关SNP标记,本发明的两个标记可用于长吻鮠生长相关性状选育。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
序列表
<110> 西南大学
四川省农业科学院水产研究所(四川省水产研究所)
四川省长吻鮠原种场
<120> 长吻鮠生长速度相关的SNP标记及其应用
<160> 8
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1729
<212> DNA
<213> 长吻鮠(Leiocassis longirostris)
<400> 1
aaaaaaaaaa caacaacaaa acaaaagcat tatggttggt cataaagtgc ttcatgtggg 60
ggaggaaggt gaagggttga gtggggggat tgtcacgtta caaacttaat acacaaatat 120
acacctgggt gttagtacac acttagtaca cactaaacct tgtggataaa caactatata 180
ctgacaactt gggaaccgtt aaatactcaa atacagtttt actaacaatt aaaattcaag 240
atggacccaa agtgataaaa tgcttctata ggcatgacgg tcatagaaca gaacttttta 300
cagccactga ttagtcaaag cctttgacaa agatgacgta tttaaaagtc tataggattg 360
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<211> 5053
<212> DNA
<213> 长吻鮠(Leiocassis longirostris)
<400> 2
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gaagacagcc attaaagtgg tgcgccacct cggcattgtg ggagagtgca acatccagta 2160
cgccctgcat ccgtactctc tggagtaccg catcatcgag gtcaatgccc ggctttccag 2220
aagctcagcg ctggcatcaa aagctacggg gtacccgctg gcgtttgtgg cggccaagct 2280
ggcactggga attcctctgc ctgagataaa gaacgcagtg tctgggaaga ccacggcctg 2340
ctttgagcct agtctggact acatcgtgac aaagatccct cgctgggacc tggaccgctt 2400
ccagggcatg tcacaagaga tcggcagtgc catgaagagc gtaggagagg taatggcagt 2460
gggccgtacc tttgaggaga gtgtccagaa ggcgttgcga atgtgcaacc cttctgtgga 2520
tggctttgtg ccccacctgc ccttgaagag accctggagc gagcagcagg acctgcacca 2580
ggagcttgcc gttccctcga gcactcgtat tttctccttg gctaaggcgc tacatgacgg 2640
cgtcagcgtg gaccagattc atgagctcac ggctatcgat aagtggtttc tgcacaaact 2700
gaggtgcatc acagagctgg agcagaggct acgccagtac gacagctcca ccattccagc 2760
tgatgttctg ctgaaggcca agcaggaggg tttctcagac cggcaggtgg gtcgggccct 2820
cgggaccaca gaggcagagg cacgctcgct cagactgagc cacgacatca agccctgggt 2880
caaacagatc gacacgctcg ctgcagaata tcctgctgtc actaactacc tgtactgtac 2940
ctaccacggc caggaacatg atctggactt cagagatcag agtgtgatgg ttttaggctg 3000
tggcccttat cacattggca gcagcgtgga gttcgactgg tgtgccgtgt ccagcatccg 3060
agccctcaga cagatgggca agcgcacagt ggtggtgaac cacamcccag agacagtcag 3120
taccgacttc gacgagtgcg accgcctcta tttcgaggag ctgacgctcg agcgcatcct 3180
ggacatcgat catcaggagg aatgtacagg ctgcatcgtc tcagtaggag ggcagatccc 3240
aaacaacctg gccatgccac tgcacctgaa cggcgtgaag attctgggta cagagccact 3300
gcagatccac cgggccgaag agaggtctat attctccagc gtcttggatg agctgggagt 3360
ggctcaggca ccatggagag ccctgaactc actggaagac gcctttgcgt tcgccggtca 3420
agtgggttac ccctgcctcc tgaggccctc ttacgtttta agcggttctg cgatgaacgt 3480
ggcctacggc gacgaggaaa tgaagcgctt cttggaggag gcgacgcagg tgtcccagga 3540
gcatcctgtc gtcatcacca agttcatccg tggagccaga gaggtcgagg tggacgcggt 3600
ggccaaatca ggcaaggttc tggctcacgc cattacagag catgtcgagg acgctggagt 3660
tcactcagga gatgcaactt taatacttcc cactcagacc atcagtcaag gagctctgga 3720
gaaggtgaag aacgccacac ggaaaatcgc aaaggcgttc gagatttcag ggccgtttaa 3780
cattcaattt ctggtgaaag gcaatgatgt catggtgatc gagtgtaacc tgcgggcttc 3840
tcgttccttc ccgtttgtgt ccaaaaccat tggtgtggac ctgattaacg tggcgaccca 3900
cgtaatggtg ggagaaccac taaatgagtc tgtactgccc acgctggaga accccatcat 3960
tcctgtagac tacgttggaa ttaaggcccc gatgttttcc tggcctcgtc tgagagatgc 4020
tgaccctgtc ctgcgctgtg agatggcctc cactggagag gttgcttgct ttggaccaaa 4080
tatctactca gcctttttga aggcgatgct ctccacaggg ttcaaactgc ctgagagagg 4140
aatcctcatc ggtatccagc attcatttag accagacttc ctgtccactg ctcaccagct 4200
taaggaggag ggatttaaaa tttatgccac agaagctaca tccgcttggc taaatgccaa 4260
cgacgtgccc acaacgccag tgacatggcc cagtgaggat ggtaaagacc acagcttacc 4320
gactatcagc agtctgatca gcgatggtca tatcgacctg gtggtaaatc ttcccaataa 4380
caacaccaag ttcatcaaag agaacttcct tatccgcaga atggctgtgg actacggtgt 4440
ccccctcatc actaacttcc aggtggtgaa gttattcgct gaggccatta agtacagcag 4500
taaattggac accaccagtc tcttccacta tcgccagcag gaggcggagc agcggggtta 4560
gaggctcctg agccgtacat ccgctcctca catccatgat aggaaacgca cagaaactcc 4620
tacaggtcca cagagcagct cctaacaccc ctgcaggggg gtcaccccat ccgctgggct 4680
tcgacccttc ctcttaccca catctacctt aatgccactt ctttaaatga cccatcccca 4740
ggtaactctc ctatggagtg gatttggggt ttatttaaac acttattact tttgccctaa 4800
aggggctccc tgaccaccag agccttgaat aggttgtgga ttattttctt atgatgtgtt 4860
ctgtttatag tgtttatagc ctgtttattc ctgctgtaat agagtttaca ctagtaaaca 4920
acaacaagga acgtttctat aagcactttt tgctggcttt catgtcgtgt atcagtgtaa 4980
attcagtgca tctgtgcttg aacccatgag agagaagaag agctgttcat ttctcaataa 5040
acgtcagagt gcg 5053
<210> 3
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
acgttggatg aaaggtgcat gcgtagagtg 30
<210> 4
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
acgttggatg atgatgctgc ttctgatgcc 30
<210> 5
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
acgttggatg acagtggtgg tgaaccacaa 30
<210> 6
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
acgttggatg gcgtcagctc ctcgaaatag 30
<210> 7
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
tccaaaatat cacccggacc at 22
<210> 8
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
aaccacaacc cagagac 17

Claims (2)

1.一种检测长吻鮠生长速度的方法,其特征在于,通过对待测长吻鮠进行SNP标记的检测,确定所述待测长吻鮠的生长速度;
所述SNP标记包括SNP1标记和SNP2标记,核苷酸序列依次如SEQ ID NO.1和SEQ IDNO.2所示,所述SEQ ID NO.1所示序列自5’端起第692位碱基是G或T,所述SEQ ID NO.2所示序列自5’端起第3115位碱基是A或G;
所述SNP1标记的个体为TT基因型、SNP2标记的个体为GG基因型时,长吻鮠的生长速度更快。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)提取待测长吻鮠的基因组DNA;
(2)利用SNP标记的引物对,将步骤(1)获取的DNA进行PCR扩增,以获得PCR扩增产物;
所述SNP标记的引物对包括SNP1标记的引物对和SNP2标记的引物对,所述SNP1标记的引物对核苷酸序列为:
F1:ACGTTGGATGAAAGGTGCATGCGTAGAGTG;
R1:ACGTTGGATGATGATGCTGCTTCTGATGCC;
所述SNP2标记的引物对核苷酸序列为:
F2:ACGTTGGATGACAGTGGTGGTGAACCACAA;
R2:ACGTTGGATGGCGTCAGCTCCTCGAAATAG;
(3)对步骤(2)获得的PCR扩增产物进行测序,获得测序结果后根据结果确定待测长吻鮠的SNP标记的基因型;
(4)根据步骤(3)确定的所述SNP标记的基因型确定待测长吻鮠的生长速度。
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Characterization of 55 SNP markers in Chinese longsnout catfish Leriocassis Longirostris;Wei Zhao et al.;《Conservation Genetics Resources》;第427-432页 *

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