CN113897443B - 一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的snp分子标记、试剂盒及应用和选育方法 - Google Patents

一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的snp分子标记、试剂盒及应用和选育方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记、试剂盒及应用和选育方法，涉及分子标记辅助育种技术领域。本发明利用奶牛SNP芯片获得覆盖奶牛全基因组的SNP标记，与奶牛的乳脂率进行关联分析，经过多重校正筛选出与乳脂率显著相关的SNP分子标记，既可直接应用于分子标记辅助育种，同时也可以通过定位确定该SNP分子标记上下游的基因进行后续研究。本发明通过检测SNP分子标记，能够早期、快速、低成本、有效地预测奶牛的乳脂率，在提高奶牛生产性能方面具有广阔的应用前景，并能够取得良好的经济效益。

Description

一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记、试剂盒及 应用和选育方法
技术领域
本发明属于分子标记辅助育种技术领域，具体涉及一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记、试剂盒及应用和选育方法。
背景技术
目前，我国有关奶牛的遗传育种研究主要基于北方的奶牛群体，而针对南方奶牛群体的育种研究的报道相对较少。由于南北气候等自然环境的差异，南方奶牛的基因表达和表型可能与北方奶牛存在一定的差异。因此，筛选并开发适用于南方奶牛群体的分子育种标记对提高南方奶牛群体选育水平具有重要意义。
随着单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)第三代分子标记的出现和牛遗传图谱的不断完善，利用分子育种提高奶牛的育种效率成为了研究的焦点。而全基因组关联分析(Genome-wide association studies，GWAS)凭借其高效，快速的优点，迅速成为了分子育种的新手段。
乳脂率是奶牛重要的经济性状，是衡量牛奶品质的重要指标，也是制约中国奶业发展的重要因素。乳脂率在奶牛的泌乳周期中呈现周期性变化，因此如何在早期消除群体中奶牛所处的泌乳阶段不同而产生的影响，是目前并没有很好的处理方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记、试剂盒及应用和选育方法，通过检测SNP分子标记，能够快速、低成本、有效地预测奶牛的乳脂率，在提高奶牛生产性能方面具有广阔的应用前景，可以提高南方荷斯坦奶牛群体的乳脂率水。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记，所述SNP分子标记的SNP位点在Ensemble数据库中对应牛的rs110538727，所述SNP位点位于Chr.8:14540435；
所述SNP位点的多态性为C和T。
优选的，所述SNP分子标记位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列的第201位碱基。
优选的，所述SNP分子标记的优势基因型为T/T。
本发明还提供了上述SNP分子标记在制备分子标记辅助选育南方荷斯坦奶牛试剂盒中的应用。
本发明还提供了一种分子标记辅助选育南方荷斯坦奶牛的试剂盒，所述试剂盒中包括鉴定上述的SNP分子标记的多态性的试剂。
本发明还提供了一种分子标记辅助选育乳脂率高的南方荷斯坦奶牛的方法，包括以下步骤：利用上试剂盒鉴定上述的SNP分子标记的多态性，保留T/T基因型的奶牛。
优选的，所述鉴定的方法包括基因芯片法。
有益效果：本发明利用奶牛SNP芯片(GGP Bovine 100k)获得覆盖奶牛全基因组的SNP标记，与奶牛的乳脂率进行关联分析，经过多重校正筛选出与乳脂率显著相关的SNP分子标记，既可直接应用于分子标记辅助育种，同时也可以通过定位确定该SNP分子标记上下游的基因进行后续研究。在本发明中，该SNP频率在乳脂率较高的奶牛和乳脂率较低的奶牛中存在显著差异，基因型为T/T的奶牛平均乳脂率最高，基因型为C/C的奶牛平均乳脂率次之，基因型为C/T的奶牛平均乳脂率最低，因此可以通过早期检测的方法，检测候选群体奶牛该SNP分子标记的基因型，对具有优势基因型的个体进行选择，可以提高群体的乳脂率水平。本发明通过检测SNP分子标记，能够早期、快速、低成本、有效地预测奶牛的乳脂率，在提高奶牛生产性能方面具有广阔的应用前景，并能够取得良好的经济效益。
附图说明
图1为全基因组关联分析结果。
具体实施方式
本发明提供了一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记，所述SNP分子标记的SNP位点在Ensemble数据库中对应牛的rs110538727，所述SNP位点位于Chr.8:14540435；
所述SNP位点的多态性为C和T。
本发明优选通过测定并记录408头南方荷斯坦奶牛的乳脂率性状，通过GGPBovine 100k芯片检测该荷斯坦奶牛群体基因型，利用TASSEL5.0软件进行全基因组关联分析，得到所述SNP分子标记，所述SNP分子标记在Ensemble数据库中位于Chr.8:14540435，更优选位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列第201位碱基。
本发明所述SNP分子标记，基因型为T/T的奶牛平均乳脂率最高，基因型为C/C的奶牛平均乳脂率次之，基因型为C/T的奶牛平均乳脂率最低，因此本发明所述SNP分子标记的优势基因型为T/T。
本发明还提供了上述SNP分子标记在制备分子标记辅助选育南方荷斯坦奶牛试剂盒中的应用。
利用本发明所述SNP分子标记，可用于分子标记辅助选育南方荷斯坦奶牛，尤其是早期发现高乳脂率的胎牛。
本发明还提供了一种分子标记辅助选育南方荷斯坦奶牛的试剂盒，所述试剂盒中包括鉴定上述的SNP分子标记的多态性的试剂。
本发明对所述所述鉴定的方法并没有特殊限定，优选包括测序、PCR扩增或基因芯片法，更优选为基因芯片法。本发明所述基因芯片法优选包括：GGP Bovine 100k或包含所述SNP分子标记的其他芯片。在本发明中，优选通过基因芯片法鉴定所述SNP分子标记的多态性位点，因此所述试剂优选包括提取牛基因组DNA时所用的磁珠提取试剂盒，可购自LGC或天根。
本发明还提供了一种分子标记辅助选育乳脂率高的南方荷斯坦奶牛的方法，包括以下步骤：利用上试剂盒鉴定上述的SNP分子标记的多态性，保留T/T基因型的奶牛。
本发明实施例中优选通过基因芯片法鉴定所述SNP分子标记的多态性，所述基因芯片法优选与上述相同，在此不再赘述。
下面结合实施例对本发明提供的一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记、试剂盒及应用和选育方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
实施例1
1、试验群体
试验群体为408头南方荷斯坦奶牛，来源于广西贺州温氏某奶牛场，胎次为2～5胎，月龄为21～74月龄。群体实行统一的内部管理，各饲养条件均相同。
2、乳脂率测定
南方荷斯坦奶牛群体的乳脂率通过DHI数据计算得出。根据每个测定日的产奶量和乳脂率DHI记录计算得出每个测定日的乳脂量，再通过用这几个测定日的乳脂量总合除以日产奶量总和，计算结果作为该牛只某胎次的平均乳脂率。计算公式如下：
Figure BDA0003337510220000041
其中∑为累计的总和，F为每次测得的乳脂率，M为该次测定日的日产奶量。
同时记录奶牛的胎次和月龄作为协变量参与关联分析。
3、奶牛血液DNA提取与检测
试验奶牛群体采用牛尾根静脉采血，置于1.5mL事先加入0.3mL抗凝剂的EP管中，混匀后-20℃保存用于基因组DNA的提取，再用凝胶电泳检测DNA的完整性。将采集到的DNA样品送测序，所有样品均采用GGP Bovine100k芯片进行检测。
4、SNP质控
为获得可靠的GWAS结果，使用PLINK1.9软件对芯片数据进行质控，质控条件如下：
剔除SNP基因型缺失大于5％的个体；
剔除位于0号染色体和30号染色体的位点；
剔除检出率<95％的位点；
剔除次等位基因频率小于1％的位点；
剔除不符合哈迪温伯格平衡检验P值小于10-6的位点。
经过筛选，最终获得覆盖1～29号染色体的共81203个SNP位点。
5、全基因组关联分析
使用TASSEL5.0软件对南方荷斯坦奶牛乳脂率进行了全基因组关联分析，关联分析模型为混合线性模型(MLM)。
6、结果与分析
本发明以408头南方荷斯坦奶牛群体为对象，采用GGP Bovine 100k芯片测序获得的81203个SNP与奶牛的乳脂率性状进行了全基因组关联分析，确定了一个与奶牛乳脂率性状显著相关的SNP位点(Chr.8:14540435)，关联分析结果如图1所示。该荷斯坦奶牛群体基因型及乳脂率数据如表1所示。该SNP位点基因型与乳脂率相关性检验结果如表2所示。
表1荷斯坦奶牛群体基因型及乳脂率数据
Figure BDA0003337510220000051
Figure BDA0003337510220000061
Figure BDA0003337510220000071
Figure BDA0003337510220000081
Figure BDA0003337510220000091
Figure BDA0003337510220000101
Figure BDA0003337510220000111
Figure BDA0003337510220000121
Figure BDA0003337510220000132
表2 SNP位点基因型与乳脂率相关性检验
Figure BDA0003337510220000131
注：同一性状的数字上标小写字母相同的数据间差异不显著，标有不同小写字母的数据间差异显著。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 华南农业大学
<120> 一个与南方荷斯坦奶牛乳脂率相关的SNP分子标记、试剂盒及应用和选育方法
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 401
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
gctcctctgt ccatgggatt ctccagggaa gtatatgcca atatactgga gtgggttgcc 60
atttcctttt ccagggaatc ttcctgaccc aaggatcgaa cccaagtctc ctaccagcag 120
gcagattctt taccatcaca ccaccaagga agtccaatct atttcttgga ggactgctaa 180
taactacatt ttggatggct rcccacttcc agtcaatttt aagtacaagt tctttggatt 240
tgttttaccc tttggtctga taacagcatt tactgtttat ctctcctccc agaatcctgg 300
aaaggaagtt tgagaggcac tgtatctctg ttctcagact gcactcagag cccctttggc 360
tgctggcctt tcttccacac agtatttacc gtagctcaat g 401

Claims (3)

1.检测SNP分子标记的试剂在制备分子标记辅助选育乳脂率高的南方荷斯坦奶牛试剂盒中的应用，所述SNP分子标记的SNP位点在Ensemble数据库中对应牛的rs110538727；
所述SNP位点的多态性为C或T；
保留T/T基因型的奶牛。
2.一种分子标记辅助选育乳脂率高的南方荷斯坦奶牛的方法，其特征在于，包括以下步骤：利用检测试剂鉴定SNP分子标记的多态性，所述SNP分子标记的SNP位点在Ensemble数据库中对应牛的rs110538727；
所述SNP位点的多态性为C或T，保留T/T基因型的奶牛。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述鉴定的方法包括基因芯片法。
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