CN114752678B - 与猪达115公斤体重背膘厚相关的snp分子标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种与猪达115公斤体重背膘厚相关的SNP分子标记,该分子标记位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa 11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变或位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A的SNP分子标记;该分子标记能早期、快速、低成本、有效的预测猪背膘厚度,在猪种改良方面具有广阔的应用前景,并能够取得优异的经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及分子遗产学领域,特别涉及一种与猪达115公斤体重背膘厚相关的SNP分子标记及其应用。
背景技术
我国是一个养猪大国和猪肉消费大国,猪肉消费量常年居于肉制品之首。市场对于猪肉产量和质量的需求日益增加,提高猪肉产量、改善猪肉胴体质量,是育种科学家长期以来不断探索的工作。早期的育种工作主要是基于猪的表型进行选择,可靠性低,导致遗传进展相对缓慢。随着遗传标记的广泛开发和育种新技术的不断推陈出新。分子标记辅助选择育种,是在分子水平上对目标性状进行选择,可以不受环境影响,通过遗传背景选择,减少连锁累赘,从而加速育种过程及精准度。因此,分子标记辅助选择正逐渐成为可靠而有效的选择方法。
分子标记(Molecular Markers),指可遗传并可检测的DNA序列。目前,广泛应用的第三代分子标记为单核苷酸多态性(SNP),SNP是指基因组上单个核苷酸的变异,包括转换、颠换、插入和缺失。SNP在基因组上分布广泛,数量多,遗传稳定性高,更适合用于对复杂性状与疾病的遗传解剖以及基于群体的基因识别等方面的研究。同时,由于SNP具有二态性,且单个SNP位点突变率低,易于通过芯片技术实现自动化和规模化检测。因此,SNP广泛应用于基因组分析、生物信息自动化检测、简单和复杂疾病的遗传研究、畜牧育种标记及全球种族遗传学等研究。
猪的背膘厚表示脂肪多少,背膘厚度越厚瘦肉率越低,相反,则瘦肉率高。由于背膘厚与猪产肉性能有强相关性,因此,研究猪的达115公斤体重背膘厚(BF),在育种中具有重要的研究意义。利用基因芯片检测技术对猪群体进行GWAS研究,有助于快速筛选到影响猪达115公斤体重背膘厚的有意义的分子标记,为猪的标记辅助选择育种提供有利的工具。
发明内容
本发明的目的是提供一种与猪达115公斤体重背膘厚相关的SNP分子标记及其应用,为猪的标记辅助选择育种提供有利的工具。
根据本发明的一个方面,提供了与猪达115公斤体重背膘厚相关的SNP分子标记,该分子标记位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa 11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变。
在某些实施方式中,该SNP分子标记位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A。
本发明的第二个方面,提供了一种位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变的SNP分子标记或位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A的SNP分子标记在瘦肉型猪选育上的应用。
在某些实施方式中,上述SNP分子标记在瘦肉型猪选育上的应用方法包括:
1)对猪仔检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体,进行繁育,即可得到瘦肉型猪。
本发明的第三个方面,提供了一种位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变的SNP分子标记或位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A的SNP分子标记在培育瘦肉型猪品系上的应用。
在某些实施方式中,上述SNP分子标记在培育瘦肉型猪品系上的应用方法包括:
1)对待留种的备选种猪检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体;
3)将步骤2)选留的个体作为种猪配种,进行繁育,培育出高瘦肉型的猪品系。
本发明的第四个方面,提供了一种位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变的SNP分子标记或位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A的SNP分子标记在瘦肉型猪遗传改良上的应用。
在某些实施方式中,上述SNP分子标记在瘦肉型猪遗传改良上的应用方法包括:
1)对待留种的备选种猪检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)检测得到的等位基因型为GG基因型的个体;
3)将步骤2)选留的个体作为种猪配种,后代继续选留GG基因型猪,淘汰其他基因型猪,以逐代提高GG优势等位基因型的频率,从而改良和提高后代猪的瘦肉率。
本发明的第五个方面,提供了一种位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变的SNP分子标记或位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A的SNP分子标记在育肥型猪选育上的应用。
在某些实施方式中,上述SNP分子标记在育肥型猪选育上的应用方法包括:
1)对猪仔检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为AA基因型的个体,进行繁育,即可得到育肥型猪。
本发明的第六个方面,提供了一种位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变的SNP分子标记或位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A的SNP分子标记在培育育肥型猪品系上的应用。
在某些实施方式中,上述SNP分子标记在培育育肥型猪品系上的应用方法包括:
1)对待留种的备选种猪检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为AA基因型的个体;
3)将步骤2)选留的个体作为种猪配种,进行繁育,培育出高肥肉型的猪品系。
本发明的第七个方面,提供了一种位于国际猪基因组Ensembl Sscrofa11.1版本18号染色体第10718753bp位置处的G/A碱基突变的SNP分子标记或位于SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基M,所述M选自碱基G或A的SNP分子标记在育肥型猪遗传改良上的应用。
在某些实施方式中,上述SNP分子标记在育肥型猪遗传改良上的应用方法包括:
1)对待留种的备选种猪检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)检测得到的等位基因型为AA基因型的个体;
3)将步骤2)选留的个体作为种猪配种,后代继续选留AA基因型猪,淘汰其他基因型猪,以逐代提高AA优势等位基因型的频率,从而改良和提高后代猪的肥肉率。
本发明的有益效果:
1、通过筛选获得一个SNP位点,当该SNP位点为GG型猪达115公斤体重背膘厚显著低于AA和AG型猪;
2、通过该SNP位点可以早期、快速、低成本、有效地预测猪背膘厚度,可以实现在瘦肉型猪选育上的应用;
3、通过该SNP位点可以实现在培育瘦肉型猪品系上的应用;
4、通过该SNP位点可以实现在瘦肉型猪遗传改良上的应用;
5、通过该SNP位点可以实现在育肥型猪选育上的应用;
6、通过该SNP位点可以实现在培育育肥型猪品系上的应用;
7、通过该SNP位点可以实现在育肥型猪遗传改良上的应用。
附图说明
图1猪达115公斤体重背膘厚GWAS结果的曼哈顿图(FarmCPU模型);
图2猪达115公斤体重背膘厚GWAS结果的曼哈顿图(MLM模型);
图3不同基因型猪达115公斤体重背膘厚测试结果图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步详细的说明。
实施例一猪经济性状全基因组关联分析
1.试验材料
本专利的研究群体是来自广西扬翔股份有限公司种猪核心群的杜洛克猪。收集2013~2020年间出生的个体的生产性能记录用于本研究。达115公斤体重背膘厚测定严格按照猪场内部规范进行。
2.试验方法
2.1达115公斤体重背膘厚测定
当猪只体重达到115±5kg时,开始进行终测;使用Aloka SSD-500型B超仪测定倒数3-4肋间处的背膘厚;将其校正到115kg体重时的数值。测量时探头、探头模及被测部位应紧密,但不要重压;探头直线平面与猪背正中线纵轴面垂直,不可斜切。由于校正公式对终测体重有一定要求,因此后续数据处理时,将终测体重<85kg或>130kg的个体记录设定为缺失值。对表型数据质控后,挑选出具有有效记录值的杜洛克猪共3837头。
2.2基于基因芯片技术的猪全基因组SNP分型方法
采集3837头杜洛克猪的耳组织样品,提取总DNA,并采用GGP 50KSNP(GeneSeekUS)芯片对合格DNA样品进行基因分型,其中合格DNA样纯度OD260nm/OD280nm值为1.6~1.8,获得覆盖全基因组的50679个SNP标记。根据最新版的猪参考基因组(Sscrofa11.1),采用NCBI基因比对程序(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)对SNP标记的物理位置进行更新,剔除基因组位置未知与性染色体上的SNP,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:去除SNP检出率<99%、最小等位基因频率<0.05、哈代-温伯格平衡检验P值小于10-6以及个体检出率<95%的个体。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3837头杜洛克猪以及34809个SNP位点用于后续全基组关联分析。
2.3全基因组关联分析
对杜洛克猪群体的达115公斤体重背膘厚进行了全基因组关联分析。使用混合线性模型(MLM)和FarmCPU模型对各性状进行全基因组关联分析。基因组水平显著位点的检测,采用Bonferroni校正法测定全基因组和染色体显著性阈值,染色体水平显著性阈值为1/34809,全基因水平显著性阈值为0.05/34809。
(1)MLM模型方程式
y=Xb+Sα-Zg+e
其中y是表型向量;b是包含年季、性别、胎次、出生场在内的固定效应;α是单个SNP的固定效应;g是符合正态分布的随机多基因效应;其中/>是多基因效应方差,G是基因组亲缘关系矩阵;X、S和Z是其对应的关系矩阵,e是符合正态分布的随机残差。
(2)FarmCPU模型方程式
y=Twi+Pjqj+mkhk+e
其中,y是表型值向量;T是包含年季、性别、胎次、出生场在内的固定效应矩阵;wi是相应效应的前三个主成分;Pj是第j个伪数量性状核苷酸(QTNs)的基因型矩阵,用作固定效应;而qj是相应的SNP效应;mk是待测第k个标记的基因型矩阵,hk是相应的效应;e是残差效应向量,其中/>表示残差方差。随机效应模型用于选择最合适的伪QTNs。该模型可以写成如下:
y=u+e
其中,y是表型值向量;其中K是伪QTN定义的亲属矩阵,/>是未知的遗传方差;e是剩余效应向量
3.结果与分析
本发明以3837头杜洛克猪为对象,利用基因芯片技术获得的34809个SNP对猪达115公斤体重背膘厚进行了GWAS分析,分析得到一个与猪达115公斤体重背膘厚达到Bonferroni校正的5%基因组水平显著的SNP位点(P<1.436E-6),其在染色体上的位置为chr18:10718753。如图1、图2所示。
实施例二SNP标记(chr18:10718753)不同基因型杜洛克猪达115kg体重背膘厚比较
1.试验材料
本专利的研究群体是来自广西扬翔股份有限公司种猪核心群的3837头杜洛克猪。测定记录了结测体重、背膘厚和日龄,进一步计算了其校正115公斤体重背膘厚。之后采集3837头杜洛克猪的耳组织样品,提取总DNA,并采用GGP 50K SNP(GeneSeekUS)芯片对合格DNA样品进行基因分型,获取每个个体在该SNP位点rs81349297(chr18:10718753)的基因型。
2.试验方法
统计rs339397851(chr18:10718753)处,不同基因型猪的达115公斤体重背膘厚,并使用SPSS软件进行单因素方差分析,进行组间显著性差异分析。
3.结果与分析
rs339397851(chr18:10718753)不同基因型猪的达115公斤体重背膘厚统计结果如表1及图3所示,其中,G/G型猪比A/A型猪的达115公斤体重背膘厚平均减少了0.95mm,下降了6.67%;比A/G型猪的达115公斤体重背膘厚平均减少了0.53mm,下降了4.80%;组间均达到了差异极显著水平(P<0.01)。A/G型猪比A/A型猪的达115公斤体重背膘厚平均减少了0.22mm,下降了1.96%,差异不显著(P>0.05)。
表1rs339397851标记不同基因型杜洛克猪达115公斤体重背膘厚
注:不同小写字母表示差异极显著P<0.01
由此,得到了一种与猪达115公斤体重背膘厚相关的SNP分子标记,该SNP分子标记位于如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中第61位碱基:该位点的碱基M表示其为等位基因为G或A,SEQ ID NO.1序列如下:GACCAGGGTCCTAGTTCTGACTCTTGCTGGGCTTTGGGCAACCTCAAACTTTCYRTGCCCMTCTGTCTTGTTGGTGAAACAGTAATGCTAACAGTACCTCCCCCACAGGCCTGGTGACAAT
由此,在生长速度慢的群体中,通过选择保留基因组版本Ensembl Sscrofa11.1的rs339397851(chr18:10718753)基因型为G/G的个体进行育种,淘汰A/A型和A/G型,可以逐步提高优势等位基因G的频率,从而降低育种群体的背膘厚度,提高瘦肉产出。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式,若在本发明的基础上,对之做出的一些修改或改进,对于本领域技术人员而言都是显而易见的。因此,在不脱离本发明创造构思的前提下所做的修改和改进,这些都属于发明的保护范围。
序列表
<110> 广西扬翔股份有限公司;广西贵港秀博基因科技股份有限公司
<120> 与猪达115公斤体重背膘厚相关的SNP分子标记及其应用
<130> 20220316
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 121
<212> DNA
<213> Sus barbatus
<400> 1
gaccagggtc ctagttctga ctcttgctgg gctttgggca acctcaaact ttcyrtgccc 60
mtctgtcttg ttggtgaaac agtaatgcta acagtacctc ccccacaggc ctggtgacaa 120
t 121
Claims (4)
1.一种SNP分子标记在瘦肉型猪选育上的应用,其中,所述应用的方法包括:
1)对猪仔检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体,进行繁育,即可得到瘦肉型猪;
所述SNP分子标记为SEQ ID NO.1所示的核酸,其中第61位碱基为G或A,所述猪为杜洛克猪。
2.一种SNP分子标记在培育瘦肉型猪品系上的应用,其中,所述应用的方法包括:
1)对待留种的备选种猪检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体;
3)将步骤2)选留的个体作为种猪配种,进行繁育,培育出高瘦肉型的猪品系;
所述SNP分子标记为SEQ ID NO.1所示的核酸,其中第61位碱基为G或A,所述猪为杜洛克猪。
3.一种SNP分子标记在瘦肉型猪遗传改良上的应用,其中,所述应用的方法包括:
1)对待留种的备选种猪检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)检测得到的等位基因型为GG基因型的个体;
3)将步骤2)选留的个体作为种猪配种,后代继续选留GG基因型猪,淘汰其他基因型猪,以逐代提高GG优势等位基因型的频率,从而改良和提高后代猪的瘦肉率;
所述SNP分子标记为SEQ ID NO.1所示的核酸,其中第61位碱基为G或A,所述猪为杜洛克猪。
4.一种SNP分子标记在育肥型猪选育上的应用,其中,所述应用的方法包括:
1)对猪仔检测所述的分子标记;
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为AA基因型的个体,进行繁育,即可得到育肥型猪;
所述SNP分子标记为SEQ ID NO.1所示的核酸,其中第61位碱基为G或A,所述猪为杜洛克猪。
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