CN114292927B

CN114292927B - 与母猪产仔均匀度相关的分子标记及其获得方法和应用

Info

Publication number: CN114292927B
Application number: CN202210235788.9A
Authority: CN
Inventors: 赵云翔; 高广雄; 李智丽; 周玉; 孙艳梅
Original assignee: Foshan University
Current assignee: Foshan University
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2042-03-11
Also published as: CN114292927A

Abstract

本发明涉及一种与母猪产仔均匀度相关的分子标记及其获得方法和应用，涉及猪遗传基因技术领域。该分子标记为SNP分子标记，所述SNP分子标记位于猪12号染色体54406034bp位置，所述猪12号染色体54406034bp位置为C>T突变的突变位点，猪参考基因组为Sscrofa11.1。该分子标记不同基因型母猪的产仔均匀度有极显著的差异，根据该分子标记选留母猪，能够降低母猪产仔初生重的变异系数，有利于改善仔猪均匀度，提高仔猪存活率。

Description

与母猪产仔均匀度相关的分子标记及其获得方法和应用

技术领域

本发明涉及猪遗传基因技术领域，特别是涉及一种与母猪产仔均匀度相关的分子标记及其获得方法和应用。

背景技术

产仔总数、活仔总数、出生窝重以及仔猪均匀度等是母猪繁殖性状的重要指标，直接影响养殖企业的经济效益。在过去的几十年里，养殖企业和科研工作者将产仔数作为重要目标性状，而往往忽略了一味追求该性状选育对养殖企业经济效益带来的负面影响。仔猪均匀度是衡量母猪繁殖性能的重要指标之一，均匀度是指同一母猪分娩后同一窝仔猪间体重的差异，常常使用窝内初生重的变异系数和标准差来表示，变异系数及标准差越低，仔猪均匀度越优。据研究表明，过度追求母猪产仔数会导致仔猪均匀度变差而进一步致仔猪存活率下降，且后期会影响仔猪的生长性能和饲料转化率的降低。而仔猪均匀度较优的后代群体，其活力、哺乳期存活率均明显得到提高。此外，仔猪均匀度与产仔数呈负相关，说明不能一味追求母猪高产而忽略仔猪均匀度。

近年来，仔猪均匀度越来越受到养殖企业和科研工作者的重视。然而，仔猪均匀度属于低遗传力性状（0.06~0.09），通过传统的育种手段难于对该性状进行改良。随着芯片数据的商业化以及成本较低，全基因组关联分析成为挖掘目标性状候选基因的重要手段，尤其是低遗传力性状。因此，开发和利用新的分子标记来提高母猪产仔均匀度具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种与母猪产仔均匀度相关的分子标记，该分子标记不同基因型母猪的产仔均匀度有极显著的差异，根据该分子标记选留母猪，能够留用产仔初生重变异系数低的母猪，有利于改善仔猪均匀度，提高仔猪存活率。

为了达到上述目的，本发明提供一种与母猪产仔均匀度相关的分子标记，该分子标记为SNP分子标记，所述SNP分子标记位于猪12号染色体54406034bp位置，所述猪12号染色体54406034bp位置为C>T突变的突变位点，猪参考基因组为Sscrofa11.1。

本发明人通过对两个品种母猪（长白猪和大白猪）混合的纯种猪产仔均匀度进行全基因组关联分析，成功筛选出影响仔猪均匀度相关的遗传分子标记WU_10.2_12_57207293，该标记位于猪12号染色体54406034bp位置，而猪12号染色体54406034bp位置为C>T突变的突变位点，该标记不同基因型母猪的产仔均匀度有极显著差异。

即本发明公开了一种用于评估母猪产仔均匀度的分子标记，可根据该分子标记评估母猪产仔的均匀度，并根据评估结果留用产仔初生重变异系数低的母猪，继而让留用的母猪产仔，进而改善新生仔猪的均匀度，提高仔猪存活率。

本发明还提供了一种用于评价母猪产仔均匀度的分子标记序列，该分子标记序列为所述突变位点的上下游100±20bp序列。

在其中一个实施例中，所述分子标记序列如下所示：

5’-TAGACTGCAGAAAGTTGAGTATAGGTATTGCCACCTCTAGGAACCACAAATACAATCTGTACAAAGATACATAGCAAAAAACACAGCAGAAAAATTAAAA（SEQ ID NO:1）-E-CGGGTTACTCTAAAAGTTCCTCTGTATGATCCCATTTATATGAGAGTCTCCAAAAAACAAAACTACGCTGATGGAGAGCAGCTCGGCTGGTGGTCACCGA-3’（SEQ ID NO:2），其中，E为突变位点。

本发明还提供了一种用于评价母猪产仔均匀度的方法，该方法包括获取所述分子标记序列的检测结果，当突变位点为T时，则判断母猪产仔初生重的变异系数低。

本发明还提供了所述分子标记的获得方法，包括以下步骤：

获取表型-系谱数据、SNP分子标记：获取待测母猪的表型-系谱数据，计算得到仔猪均匀度数据，对所述待测母猪取样，提取DNA，基因分型，获得覆盖全基因组的SNP分子标记；

质量控制：对所述覆盖全基因组的SNP分子标记进行物理位置更新，除去预定的SNP分子标记，根据预定质量控制标准，进行质量控制；

均匀度分析：结合所述仔猪均匀度数据，对质量控制后的SNP分子标记进行GWAS分析，并分析不同基因型群体母猪产仔均匀度差异情况，获得与母猪产仔均匀度相关的分子标记。

在其中一个实施例中，所述获取表型-系谱数据、SNP分子标记步骤中，采用GGP50k SNP芯片进行所述基因分型；所述质量控制步骤还包括：对质量控制后的缺失基因型，进行填充，根据预定质量控制标准，再次质量控制。

在其中一个实施例中，所述质量控制步骤中，所述物理位置更新根据猪参考基因组Sscrofa11.1，采用NCBI基因组比对程序进行更新；

所述质量控制标准为个体检出率≥90％、SNP检出率≥90％且小等位基因频率≥0.01。

在其中一个实施例中，所述均匀度分析步骤中，采用R统计环境下rMVP软件包的FarmCPU模型进行GWAS分析，采用方差分析和多重比较分析不同基因型群体母猪产仔均匀度差异情况。

本发明还提供了一种种猪的选育方法，按照所述方法进行检测，根据检测结果留用母猪或弃用母猪。

上述分子标记WU_10.2_12_57207293标记基因型在不同品种母猪产仔均匀度均存在显著差异。其中在两品种猪混合群体中，TT比CC基因型母猪个体间产仔初生重的变异系数显著降低了7.0%；在长白母猪群体中，TT比CC基因型母猪个体间产仔初生重的变异系数显著降低了6.5%；在大白母猪群体中，TT比CC基因型母猪个体间产仔初生重的变异系数显著降低了7.4%；所以，T是有利于显著降低仔猪初生重的变异系数的等位基因。

在其中一个实施例中，所述留用母猪的所述分子标记位置的基因型为TT。

通过选留TT基因型的纯种母猪，降低母猪产仔初生重的变异系数，有利于改善仔猪均匀度，提高仔猪存活率。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种与母猪产仔均匀度相关的分子标记及其获得方法和应用，不同基因型母猪的产仔均匀度有极显著的差异，根据该分子标记选留母猪，能够降低母猪产仔初生重的变异系数，有利于改善仔猪均匀度，提高仔猪存活率。

附图说明

图1为母猪产仔均匀度全基因组SNP效应分布图；

其中1为WU_10.2_12_57207293标记基因组位置。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

定义：

C>T突变：指C为大频率的等位基因，T为小频率的等位基因，符号＞表示等位基因频率大小。

SNP分子标记：指在基因组上单个核苷酸的变异，形成的遗传标记。

来源：

GGP 50k SNP （GeneSeek，US）。

本实施例所用试剂、材料、设备如无特殊说明，均为市售来源；实验方法如无特殊说明，均为本领域的常规实验方法。

实施例1

一种与母猪产仔均匀度相关的分子标记的获得方法。

1、表型-系谱数据采集。

本实施例的研究群体为长白猪和大白猪的纯种母猪，全部来自广西扬翔股份有限公司种猪核心群。在2018~2021年间记录3369头长白和4531头大白母猪仔猪均匀度繁殖性状，有效记录条数分别为11833和13917条仔猪均匀度数据，系谱追朔3代。

其中，仔猪均匀度（用同一窝内仔猪初生重的变异系数CV来表示）计算公式如下所示：

其中，SD表示同一窝内仔猪初生重的标准差，Mean表示同一窝内仔猪初生重的平均重。

2、基因分型。

分别采集1424头长白和2213头大白猪的耳组织样品或者血样，提取总DNA，并采用GGP50kSNP芯片对合格DNA样品进行基因分型，其中合格DNA样品纯度OD260nm/OD280nm值为1.6~1.8，获得覆盖全基因组的50679个SNP标记。

3、质量控制。

根据最新版的猪参考基因组（Sscrofa11.1），采用NCBI 基因组比对程序（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）对所有SNP标记的物理位置进行更新。基因组位置未知与性染色体上的SNP标记不用于关联分析。对于所有常染色体上的SNP标记，利用Plink软件进行质量控制，标准为：个体检出率≥90％、SNP检出率≥90％且小等位基因频率≥0.01。对于缺失基因型，采用Beagle软件（version 4.1）进行填充。填充完后再次质控，质控条件与前面相同。质控后，最终有3623头纯种母猪（长白1420头，大白2203头）以及42,543个SNP位点用于后续全基因组关联分析。

4、GWAS反应变量逆回归育种值(de-regressed EBV)的计算。

母猪繁殖性状属于重复测量性状，具有多胎次繁殖数据。在全基因组关联分析中，个体基因型与表型值需要一一对应关系，因此需要使用适当的计算方法来对重复的表型值进行校正，从而构建新的表型来代替重复表型值进行关联分析。基于系谱数据计算出来的个体EBV和DEBV值常在关联分析中代替重复测量性状，然而使用系谱数据计算得到的EBV值作为反应变量会导致存在亲缘关系个体的育种值之间存在相关性增加，关联分析的假阳性。而逆回归育种值DEBV剔除了父母信息的影响。

使用逆回归育种值DEBV来代替重复的表型值作为关联分析的反应变量，DEBV值得计算方法参考VanRaden(1991年)研究公式，其计算公式如下所示：

上述计算公式中，PA是个体父母本的育种平均值，EBV和REL分别表示母猪个体的育种值及其可靠性，本实施例中的个体育种值EBV值利用基于系谱数据的最佳线性无偏估计(pblup)方法进行估计。

5、均匀度分析。

利用多标记关联模型的方法，在R统计环境下使用rMVP软件包的FarmCPU模型进行GWAS分析，该FarmCPU模型如下：

Y_n=T_niW_i+ P_njQ_j + e_n

其中，Y_n表示第n个体的逆回归育种值DEBV，T_ni为固定效应，包括i个pseudo QTNs的基因型以及控制群体遗传背景的前三大主成分；W_i表示对应的效应；P_nj表示第n个体的第j个标记；Q_j表示第j个对应的效应；e_n表示残差向量，服从正态分布，

表示残差方差。

对于所有分子标记的效应值画曼哈顿图，展示和筛选大效应的SNP标记，结果如图1所示。

6、与母猪产仔均匀度相关的分子标记。

根据上述步骤得到的分析结果，发现WU_10.2_12_57207293标记在不同基因型仔猪初生重变异系数存在差异，因此初步筛选得到WU_10.2_12_57207293标记与母猪产仔均匀度相关。同时采用方差分析和多重比较（R统计分析平台），分析WU_10.2_12_57207293标记不同基因型群体母猪产仔均匀度的差异情况。筛选得到的与母猪产仔均匀度相关的分子标记为WU_10.2_12_57207293标记，该分子标记位于猪12号染色体54406034bp位置，该位置为一个C>T突变（Sscrofa11.1），该SNP标记上下游100bp序列如下所示，其中，E为突变位点。

5’-TAGACTGCAGAAAGTTGAGTATAGGTATTGCCACCTCTAGGAACCACAAATACAATCTGTACAAAGATACATAGCAAAAAACACAGCAGAAAAATTAAAA（SEQ ID NO:1）-E-CGGGTTACTCTAAAAGTTCCTCTGTATGATCCCATTTATATGAGAGTCTCCAAAAAACAAAACTACGCTGATGGAGAGCAGCTCGGCTGGTGGTCACCGA -3’（SEQ ID NO:2）

均匀度分析的结果如下表所示。

表1 WU_10.2_12_57207293标记的不同基因型母猪产仔初生重变异系数(两品种母猪混合群体)

表2 WU_10.2_12_57207293标记不同基因型母猪产仔初生重变异系数(长白)

表3 WU_10.2_12_57207293标记不同基因型母猪产仔初生重变异系数(大白)

结果显示：由表1-3可知，WU_10.2_12_57207293标记基因型在不同品种母猪产仔均匀度均存在显著差异。在两品种猪混合群体结果中，基因型为TT个体母猪的产仔初生重变异系数显著低于CC基因型母猪个体，显著降低了7.0%；在长白母猪群体结果中，TT比CC基因型母猪个体间产仔初生重变异系数显著降低了6.5%；在大白母猪群体结果中，TT比CC基因型母猪个体间产仔初生重变异系数显著降低了7.4%；综上结果表明，TT基因型母猪个体的产仔猪初生重变异系数极显著低于CC个体，所以T是有利于显著降低仔猪初生重变异系数的等位基因。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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发明专利范围的限制。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，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

序列表

<110> 佛山科学技术学院

<120> 与母猪产仔均匀度相关的分子标记及其获得方法和应用

<160> 2

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 100

<212> DNA/RNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

tagactgcag aaagttgagt ataggtattg ccacctctag gaaccacaaa tacaatctgt 60

acaaagatac atagcaaaaa acacagcaga aaaattaaaa 100

<210> 2

<211> 100

<212> DNA/RNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

cgggttactc taaaagttcc tctgtatgat cccatttata tgagagtctc caaaaaacaa 60

aactacgctg atggagagca gctcggctgg tggtcaccga 100

Claims

1.一种用于评价母猪产仔均匀度的方法，其特征在于，该方法包括获取分子标记序列的检测结果，当突变位点为T时，则判断母猪产仔初生重的变异系数低；

所述母猪为长白猪或大白猪；所述分子标记序列为5’-TAGACTGCAGAAAGTTGAGTATAGGTATTGCCACCTCTAGGAACCACAAATACAATCTGTACAAAGATACATAGCAAAAAACACAGCAGAAAAATTAAAA（SEQ ID NO:1）-E-CGGGTTACTCTAAAAGTTCCTCTGTATGATCCCATTTATATGAGAGTCTCCAAAAAACAAAACTACGCTGATGGAGAGCAGCTCGGCTGGTGGTCACCGA-3’（SEQ ID NO:2），其中，E为突变位点，所述突变位点为SNP分子标记，所述SNP分子标记位于猪12号染色体54406034bp位置，所述猪12号染色体54406034bp位置为C>T突变的突变位点，猪参考基因组为Sscrofa11.1。

2.一种种猪的选育方法，其特征在于，按照权利要求1所述的方法进行检测，当突变位点为T时，则判断母猪产仔初生重的变异系数低，留用母猪；所述母猪为长白猪或大白猪。

3.根据权利要求2所述的选育方法，其特征在于，所述留用母猪的所述分子标记位置的基因型为TT。