CN114317772A - 一种用于鉴定鸡高产性能的分子标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动物分子标记辅助育种技术领域,具体涉及一种用于鉴定鸡高产性能的分子标记及其应用。本发明提供的与鸡高产性能相关的SNP分子标记的多态性位点位于基因组版本galGal5的5号染色体的第48607009位,多态性为C/T。该SNP分子标记能够将具有高产性能的鸡只或群体与其他鸡群进行有效区分,利用该分子标记进行高产性能鸡的鉴定具有速度快、成本低、准确度高的优点,既可以为快速鉴定产蛋量较高的鸡只乃至群体提供有效的方法,同时也可以用于鸡产蛋性状的育种,改善产蛋量低的问题,在蛋鸡产业中具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及动物分子标记辅助育种技术领域,具体涉及一种用于鉴定鸡高产性能的分子标记及其应用。
背景技术
自鸡驯化以来,大量鸡种已通过自然选择或人工选择的方式,用于食品生产、观赏等。繁殖性状,特别是产蛋性状,是家禽生产中最重要的经济指标。作为动物蛋白的重要来源,在过去的几十年里,世界范围内的禽蛋消费量显著增加。据统计,每人每年大约消费12.5公斤鸡蛋,并且消费量可能随着城市人口的增加而继续增加。中国的蛋鸡产业近年来实现了快速发展,目前已经达到了总量世界第一,在全球的占比接近三分之一。
中国地方鸡种在中国的家禽业中扮演着非常重要的角色,代表了优质且丰富的自然及物质资源,但是受地域管理、人员技术限制等多种因素影响,中国地方鸡种年产蛋不足200枚,而与产蛋性能较弱的地方鸡种相比,商业品种或品系已被大量选择用于专门化蛋鸡或肉鸡生产,经过长时间的改良及严格管理,年平均产蛋量已达到300枚左右。
因此探索高产蛋鸡与地方鸡产蛋量差异,寻找与高产蛋鸡高产性状相关的特异性SNP位点,并作为地方鸡种高产性状选育的重要指标,将从根本意义上保障家禽产业发展的基础动力,为蛋鸡选种培育提供宝贵的育种经验,具有非常重大的经济意义和现实意义。
然而,产蛋是一个低至中等遗传力的多基因遗传性状,受遗传组分和环境因素的双重影响,可通过初次产蛋年龄、产蛋量、产蛋率等指标来评价。其中,产蛋量是能够有效评价鸡只某一阶段产蛋量和繁殖能力的重要指标。开发与产蛋量等高产性状相关的分子标记对于高产性能蛋鸡的育种具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种与鸡高产性能相关的SNP分子标记以及该SNP分子标记的应用。
本发明利用600K高密度SNP芯片技术对产蛋性能明显不同的大量鸡种进行基因分型,通过全基因组关联分析,发现了与产蛋量性状相关的SNP位点,通过对不同鸡种的关联SNP位点进行基因频率计算及对比,发现了与高产蛋鸡高产性状相关的特异性SNP位点,该SNP位点在高产蛋鸡与地方鸡种(低产蛋量鸡种)间的基因频率分布存在非常显著的差异,可作为分子标记迅速准确地将具有高产性能的鸡只或群体鉴别出来。
具体地,本发明提供以下技术方案:
本发明提供与鸡高产性能相关的SNP分子标记,所述SNP分子标记的多态性位点位于基因组版本galGal5的5号染色体的第48607009位,多态性为C/T。
以上所述的SNP位点的具体信息如表1所示。
表1 SNP位点信息
SNP | 位置 | Reference | Mutation |
AX-76855266 | 48607009 | C | T |
具体地,所述SNP分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,多态性位点位于SEQID NO.1所示序列的第251位,多态性为C/T。
以上所述的SNP分子标记的多态性位点为T,对应于高产蛋量,多态性位点为C,对应于低产蛋量。
本发明提供用于检测所述SNP分子标记的引物,其包含序列如SEQ ID NO.2-3所示的引物。
上述引物的序列具体如下:
SEQ ID NO.2:F:TGGAGAGCTCGAAACTAAAGCG;
SEQ ID NO.3:R:AAAGAGCCCTGAGAGTCAGTTG。
本发明还提供含有以上所述的引物的试剂盒。
除包含上述引物外,所述试剂盒还可包含选自如下试剂中的一种或多种:dNTP、Mg2+、DNA聚合酶、ddH2O、PCR反应缓冲液;上述试剂可单独包装,也可以预混液的形式混合包装。
基于本发明提供的SNP分子标记的功能,本发明提供所述SNP分子标记或用于检测所述SNP分子标记的试剂或所述引物或所述试剂盒在鉴定具有高产性能的鸡只或鸡群中的应用。
本发明还提供所述SNP分子标记或用于检测所述SNP分子标记的试剂或所述引物或所述试剂盒在鉴定高产蛋量的鸡只或鸡群中的应用。
本发明还提供所述SNP分子标记或用于检测所述SNP分子标记的试剂或所述引物或所述试剂盒在中国地方鸡中鉴定高产蛋量的鸡只或鸡群中的应用。
本发明还提供所述SNP分子标记或用于检测所述SNP分子标记的试剂或所述引物或所述试剂盒在高产性能鸡的分子标记辅助育种中的应用。
以上所述的高产性能鸡优选为具有高产蛋量性状的鸡。
本发明还提供所述SNP分子标记或用于检测所述SNP分子标记的试剂或所述引物或所述试剂盒在鸡的产蛋性能改良中的应用。
以上所述的产蛋性能优选为产蛋量性能。
以上所述的用于检测所述SNP分子标记的试剂包括用于检测所述SNP分子标记的引物、探针或其他试剂。
根据本发明的SNP分子标记及其上下游序列,本领域技术人员可以获得用于扩增、检测所述SNP分子标记的特异性引物或探针。
以上所述的应用具体包括:
(1)提取待测鸡的基因组DNA,以所述基因组DNA为模板,利用用于检测所述SNP分子标记的引物进行PCR,得到扩增产物;
(2)对所述扩增产物进行测序,检测所述SNP分子标记的基因型,若所述SNP分子标记的多态性位点为C,则判断为低产蛋量,若所述SNP分子标记的多态性位点为T,则判断为高产蛋量。
本发明的有益效果在于:本发明提供的用于鉴定鸡高产性能的SNP分子标记能够将具有高产性能的鸡只或群体与其他鸡群进行有效区分,利用该SNP分子标记进行高产性能鸡的鉴定具有速度快、成本低、准确度高的优点,既可以为快速鉴定产蛋量较高、具有高产性能的鸡只乃至群体提供有效的方法,同时也可以用于产蛋性状的育种,改善地方鸡等存在的产蛋量低的问题,有利于选育具有高产性能的品系,从根本上提高鸡群的产蛋性能,在蛋鸡产业中具有较好的应用前景。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1与鸡高产性能相关的SNP分子标记及其鉴定方法的开发
1、材料与方法
选择年平均产蛋量较高,产蛋性能具有突出优势的遗传背景各不相同的商业高产蛋鸡3个品种共220只鸡(洛岛红60只,矮小鸡60只,白来航100只),以及产蛋性能较差的中国地方鸡种222只(北京油鸡42只,河南斗鸡13只,西双版纳斗鸡10只,吐鲁番斗鸡11只,漳州斗鸡10只,鲁西斗鸡10只,藏鸡42只,洪山鸡42只,泰和丝羽乌骨鸡42只)。
2、基因分型及数据质量过滤
对实验鸡只进行翅下静脉采血,利用Tris酚-氯仿抽提技术提取出鸡基因组DNA,经过DNA质检后,基于galGal5,利用鸡600K Affymetrix Axiom Chicken GenotypingArray对基因组DNA数据进行基因分型,利用PLINK v1.90软件对基因型数据进行质量控制,删除一些低质量和低可信度的SNP,进行下一步的关联分析。质控要求保证SNP检出率98%以上,最小等位基因频率大于1%,个体基因型缺失率小于1%,且哈迪温伯格平衡小于0.000001。
3、全基因组关联分析
在得到基因型后,按照鸡种年平均产蛋量高低分为高产组与低产组,使用GEMMA软件进行case-control设计的全基因组关联分析,采用如下线性混合模型:y=Wα+xβ+u+ε。其中y代表表型(‘0’或‘1’);W是协变量矩阵;α为相应的系数;x是基因型向量;β代表相应SNP的效应;u是随机多基因效应向量;ε表示随机误差。模型中添加第一主成分作为协变量来控制群体分层及假阳性。GEMMA软件会输出每一个SNP标记的统计检验P值,根据P值大小,确定与鸡产蛋量性状显著关联的SNP。
4、特异性SNP位点鉴定
选取GWAS结果最显著的区域(galGal5:chr5:48.61-48.84Mb),对该区域的显著关联SNP位点进行高产蛋鸡与地方鸡种间基因频率的差异比较。首先利用PLINK分别对这些位点的基因频率进行计算,随后利用SPSS计算高产蛋鸡群体与地方鸡种的基因频率差异,找到差异最大且在高产蛋鸡群体中具有明显特异性的SNP位点作为标记。
本发明最终发现一个与高产蛋鸡高产性状相关的特异性SNP位点,该SNP位点位于基因组版本galGal5:chr5:48607009,高产蛋鸡等位基因C的频率显著低于地方鸡种。该SNP位点的基因频率统计结果如表2所示。
表2 SNP位点基因频率
针对上述SNP位点开发用于扩增、检测该SNP位点基因型的引物,引物序列具体如下:
SEQ ID NO.2:F:TGGAGAGCTCGAAACTAAAGCG;
SEQ ID NO.3:R:AAAGAGCCCTGAGAGTCAGTTG。
利用上述引物扩增SNP分子标记的PCR反应程序如下:94℃预变性5min;94℃、30s,60℃、30s,72℃、30s,35个循环;最后72℃延伸10min,4℃保存备用,PCR产物用于测序。
利用上述引物扩增SNP分子标记的PCR反应体系(总体积25μl)如下:
上下游引物各0.5μl,浓度10pmol/L;ddH2O 10.5μl;2×Taq PCR Mix 12.5μl;DNA模板1μl,浓度100ng/μl。
实施例2利用SNP分子标记鉴定高产性能鸡
洛岛红和矮小鸡是目前已知的高产蛋鸡品种,本实施例以60只洛岛红和60只矮小鸡为材料,利用实施例1中的SNP分子标记扩增引物、PCR扩增程序和反应体系对上述材料的SNP分子标记基因型进行检测,并计算SNP位点(chr5:48607009处)的基因型频率情况,结果如表3所示。将上述等位基因频率鉴定结果与实际的产蛋性状进行比较,结果显示,高产蛋鸡洛岛红和矮小鸡在48607009处的C基因频率显著低于T。
表3洛岛红和矮小鸡的SNP位点基因频率
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 中国农业大学
<120> 一种用于鉴定鸡高产性能的分子标记及其应用
<130> KHP211125755.9
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 501
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
ccctcgagta catgtatgtg cagaatgtgg caaagccttt gtggagagct cgaaactaaa 60
gcgacatcaa ctagttcata ctggagagaa accctttcag gtattgtaaa cttccagact 120
acaacttatt tgttagaata cgaatagagt ttaacatggc ttctgtatca ctctggggat 180
agtgtgttct ttttttgttt tttcaaaggc cacatgaatg atgatcttta aaactgggag 240
tctccttagg ctatcctttg tctacttctg tggcctttta ataggaatta atgagttgtt 300
tgtacacaaa agatatgttc tataaaaaat gtaaaggtat atatatgcct acttcaaaca 360
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atgatagtcc cgtagacaac tgactctcag ggctctttgc tcaggtgtct tatgatacta 480
atttatagta gtagatatca a 501
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
tggagagctc gaaactaaag cg 22
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
aaagagccct gagagtcagt tg 22
Claims (10)
1.与鸡高产性能相关的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记的多态性位点位于基因组版本galGal5的5号染色体的第48607009位,多态性为C/T。
2.根据权利要求1所述的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,多态性位点位于SEQID NO.1所示序列的第251位,多态性为C/T。
3.根据权利要求1或2所述的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记的多态性位点为T,对应于高产蛋量,多态性位点为C,对应于低产蛋量。
4.用于检测权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记的引物,其特征在于,其包含序列如SEQ ID NO.2-3所示的引物。
5.一种试剂盒,其特征在于,其含有权利要求4所述的引物。
6.权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记或用于检测权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记的试剂或权利要求4所述的引物或权利要求5所述的试剂盒在鉴定具有高产性能的鸡只或鸡群中的应用。
7.权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记或用于检测权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记的试剂或权利要求4所述的引物或权利要求5所述的试剂盒在鉴定高产蛋量的鸡只或鸡群中的应用。
8.权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记或用于检测权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记的试剂或权利要求4所述的引物或权利要求5所述的试剂盒在高产性能鸡的分子标记辅助育种中的应用。
9.权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记或用于检测权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记的试剂或权利要求4所述的引物或权利要求5所述的试剂盒在鸡的产蛋性能改良中的应用。
10.根据权利要求6~9任一项所述的应用,其特征在于,所述应用包括:
(1)提取待测鸡的基因组DNA,以所述基因组DNA为模板,利用权利要求4所述的引物进行PCR,得到扩增产物;
(2)对所述扩增产物进行测序,检测权利要求1~3任一项所述的SNP分子标记的基因型,若所述SNP分子标记的多态性位点为C,则判断为低产蛋量,若所述SNP分子标记的多态性位点为T,则判断为高产蛋量。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220412 |