CN115011704A - 影响产仔间隔性状的snp分子标记及其应用 - Google Patents

影响产仔间隔性状的snp分子标记及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种影响产仔间隔性状的SNP分子标记。该SNP分子标记位于国际猪基因组EnsembleSscrofa11.1版本第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变，该SNP分子标记位点基因片段如SEQIDNO:1所示，所述SEQIDNO:1核苷酸序列中突变位点为第161位碱基M，所述M选自碱基C或A。该分子标记应用于母猪产仔间隔性状选育、培育高繁殖力母猪品系、改善母猪群体繁殖力遗传性状上，可以大大缩短产仔间隔，进而大幅度缩短产程，降低母猪难产风险，减小对母猪的伤害并提高小猪的成活率，提高母猪/群体的繁殖性能，提高生产效率。

Description

影响产仔间隔性状的SNP分子标记及其应用
技术领域
本发明涉及分子遗产学及动物遗传育种领域，特别涉及一种影响产仔间隔性状的SNP分子标记及其应用。
背景技术
我国是一个养猪大国，猪肉产量和质量的市场需求日益增加，提高猪肉产量、改善猪肉胴体质量，成为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集中于猪的表型选择，随着基因组工作的不断推进和遗传标记的广泛开发，分子选择正逐渐成为可靠而有效的选择方法。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)标记是第三代分子标记，是指在基因组DNA序列上有单个碱基的突变而产生的一种多态性，这种突变包括单碱基的颠换、转换、插入和缺失。SNP具有量大、高频率、低突变率等优点，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、畜牧育种标记及遗传学等研究。
全基因组关联分析(Genome-wide association studies，GWAS)是畜禽经济性状遗传改良和机理解析的重要方法。猪的产仔间隔，表示猪的产程长短，产仔间隔越长，母猪发生难产等风险会随之增加，该指标是反映母猪繁殖自主性的一个重要指标。对猪群体进行GWAS研究，有助于快速找到影响猪产仔间隔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理论依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种影响产仔间隔性状的SNP分子标记及其应用，以解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种影响产仔间隔性状的SNP分子标记，该SNP分子标记位于国际猪基因组Ensemble Sscrofa 11.1版本第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变。
在某些实施方式中，该SNP分子标记位点基因片段如SEQ ID NO.1所示，该SEQ IDNO:1核苷酸序列中突变位点为第161位碱基M，该M表示碱基C或A。
在某些实施方式中，检测所述分子标记的引物序列如SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示。
本发明的第二个方面，提供了一种影响产仔间隔性状的SNP分子标记在母猪产仔间隔性状选育上的应用。
在某些实施方式中，该SNP分子标记在母猪产仔间隔性状选育上的应用方法包括如下步骤：
1)对后备种母猪检测第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为CC基因型的个体，作为留种母猪，可缩短种母猪的产仔间隔，提高繁殖效率。
本发明的第三个方面，提供了一种影响产仔间隔性状的SNP分子标记在培育高繁殖力母猪品系上的应用，其中，高繁殖力是指母猪生产时产仔间隔短。
在某些实施方式中，该SNP分子标记在培育高繁殖力母猪品系上的应用方法包括如下步骤：
1)对后备种母猪检测第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为CC基因型的个体，作为留种母猪，并对该留种母猪进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母猪检测第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变，保留CC基因型个体，进行繁育，培育出高繁殖力母猪品系。
本发明的第四个方面，提供了一种影响产仔间隔性状的SNP分子标记在改善母猪群体繁殖力遗传性状上的应用。
在某些实施方式中，该SNP分子标记在改善母猪群体繁殖力遗传性状上的应用方法包括如下步骤：
1)对后备种母猪检测第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为CC基因型的个体，作为留种母猪，并对该留种母猪进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母猪检测第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变，保留CC基因型个体，并对CC个体母猪再次进行繁育选配，保留后代母猪中CC基因型个体，淘汰其他基因型，以逐代提高CC优势等位基因型的频率，从而改善和提高后代母猪群体的繁殖力。
本发明的有益效果：
1、通过筛选得到影响产仔间隔性状的SNP分子标记，由此，为后续在遗传改良上的应用，提供基础。
2、影响产仔间隔性状的SNP分子标记应用于母猪产仔间隔性状的选育上，可以在后备母猪中就通过筛选，选出产仔间隔短的个体，最终选育为留种母猪，由此可以缩短产程，可以使每头小猪出生时间间隔缩短12.95min，降低母猪难产风险，减小对母猪的伤害并提高小猪的成活率。
3、影响产仔间隔性状的SNP分子标记应用于培育高繁殖力母猪品系上，由此，获得了具有产仔间隔短的高繁殖力母猪品系，可以大大缩短产程，降低母猪难产风险，减小对母猪的伤害并提高小猪的成活率，提高母猪的繁殖性能，提高生产效率。
4、影响产仔间隔性状的SNP分子标记应用于改善母猪群体繁殖力遗传性状上，由此，可以将母猪群体的产仔间隔缩短，缩短产程，降低母猪难产风险，减小对母猪的伤害并提高小猪的成活率，提高母猪的繁殖性能，提高生产效率。
附图说明
图1为GWAS结果的曼哈顿图；
图2为分子标记的SNP位点CNC10070635C>A不同基因型与产子间隔相关性分析的箱线图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
1、实验动物
本发明所使用的实验猪群群体为温氏食品集团股份有限公司长白、大白和长大二元母猪共1100头，为公司扩繁和生产群，群体系谱记录详细。猪群自由采食、饮水，整个饲喂方式、饲养条件等始终保持一致，为常规方法。
2、表型数据采集
母猪分娩后及时接产，记录分娩开始时间，结束时间，总产仔数以及每头小猪出生的时间，分娩总时间除以总产仔数作为产子间隔的表型值。
3、样本采集
收集上述仔猪断尾及耳组织浸泡于75％乙醇中，置于-20℃冰箱保存备用。
4、猪全基因组50K SNP基因型检测
从上述实验猪群群体中选取的1100头母猪中的每个个体采集的耳组织或者断尾组织，用标准苯酚-氯仿法提取全基因组DNA，经Nanodrop2000/2000C核酸蛋白检测仪准确测定每一份样品的DNA的浓度和OD比值(OD260/280、OD260/230)。经NanoDrop2000/2000C核酸蛋白检测仪检测合格的DNA样品，按照检测的浓度将DNA稀释至50ng/μL左右。再将6μL已提取好的待测DNA样品与2μL Loading Buffer混合，上样到1％的琼脂糖凝胶中，150V电压下电泳25min，在紫外分光光度仪和凝胶成像设备下观察并拍照，观察DNA的完整性。
DNA样品在Illumina Beadstration平台上根据检测标准流程进行猪全基因组50KSNP芯片(Illumina,美国)基因型判定。利用Plink软件对所有样本50K芯片扫描分型数据进行质量控制，剔除检出个体率低于80％、最小等位基因频率小于0.01且哈代-温伯格平衡显著性水平高于10-5的SNP，最终得到39163个SNP的有效基因型数据。
5、全基因组关联(GWAS)分析
为了消除群体层化效应，本发明采用线性混合模型单点回归分析并结合GCTA软件包进行GWAS分析，分析模型中利用个体间基因组的相似度校正层化效应。采用Bonferroni法确定SNP与产仔间隔性状关联程度的显著性阈值，基因组水平显著阈值为0.05除以有效SNP位点数量，即基因组显著水平阈值为1.28×10-6，即0.05/39163(有效SNP数量)；染色体水平显著阈值为1除以有效SNP位点数量，即染色体显著水平阈值为2.55×10-5，即1/39163(有效SNP数量)。
GWAS分析结果如图1所示。从图1可知，在实验猪群中7号染色体中存在显著影响产仔间隔的位点，其中，最强关联的SNP分子标记记为CNC10070635 C>A(P＝7.1E-7)，该分子标记位于国际猪基因组Ensemble Sscrofa 11.1版本第7号染色体上29375835bp位置处C>A突变。
6、不同基因型与产子间隔的关联性分析
根据表1和图2可知，分子标记的SNP位点CNC10070635C>A与产仔间隔显著相关(P<0.001)，说明此分子标记显著影响猪的产仔间隔，可以通过对猪的此SNP位点的辅助选择，从而改善该群体产仔间隔，进而加快育种进程。
另外根据表1和图2所示，CC型比AC和AA型的产仔间隔短，说明纯合子CC对产仔间隔是最有利的。产仔间隔是母猪生产性能的重要指标，产仔间隔短说明母猪的繁殖性能好，符合现代生产需求。因此，淘汰AA基因型的猪可带来更多的经济效益，我们在进行育种的过程中需要淘汰AA型和AC型的种猪，保留CC型的种猪，以逐代提高该位点的等位基因C的频率。
表1分子标记的SNP位点CNC10070635C>A与产仔间隔的相关性
Figure BDA0003649158310000051
7、检测SNP标记的发明过程
(1)引物设计
含有与母猪产仔间隔显著相关SNP位点的目的片段的扩增目的片段为7号染色体中的一段321bp的核苷酸序列，利用引物设计软件primerpremier6.0设计引物，序列扩增的上下游引物序列为：
上游引物(SEQ ID NO:2)：5’-CTACAGCTCCGATTCGA CCC-3’，下游引物(SEQ ID NO:3)：5’-TAATGCCCACGACACAGGAC-3’；
(2)PCR扩增
10uL的反应体系中加入DNA模板1uL，双蒸水3.4uL，2×Tag PCRStanMix withLoading Dye 5uL，引物P001和P002各0.3ul。PCR反应条件为：94℃预变性2min后，94℃变性30s、55℃退火20s、72℃延伸30s，35个循环，最后72℃延伸10min。
(3)DNA序列测定
最后对PCR扩增后的产物进行测序，序列测定由sanger测序完成，基因片段测序要求为双向测通，将所测得的序列与NCBI基因组序列对比，得出对应SNP位点的突变。
测序结果如SEQ ID NO:1所示：
Figure BDA0003649158310000052
Figure BDA0003649158310000061
注：序列表中标注的M为突变位点，M表示碱基C或A，其用标有下划线显示(括号中左侧为参考基因组等位基因，右侧为突变碱基，为等位基因突变)，在该序列的首尾加粗显示为设计引物序列位置。
8、分子标记的CNC10070635C>A位点与产仔间隔的效应分析
本发明提供一个能显著降低母猪产仔间隔的SNP标记，使用该SNP进行标记辅助选择，能够极大地加快母猪产仔间隔选择上的育种进程。若本发明将影响猪产仔间隔性状的分子标记的AA型个体全部选育成CC型个体，则每头小猪出生时间间隔可以缩短12.95min，猪产仔间隔越短，整个产程越短，对母猪的伤害越小和小猪死亡率越小，这将极大的提升母猪的繁殖性能，为企业创造财富。本SNP标记个体中，通过优选母猪该SNP的优势等位基因(C)，可最终实现提高母猪的经济效益，从而增加企业的收益。本发明通过对SEQ ID NO:1序列中的第161个位碱基突变位点进行检测，初步进行其基因型与猪的产仔间隔性状之间的关联分析的应用，为猪的分子标记辅助选择提供了一个新的分子标记。
9、分子标记的CNC10070635C>A在母猪产仔间隔性状选育上的应用
1)对后备种母猪检测CNC10070635C>A位点(第7号染色体上10070635bp位置处)的分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为CC基因型的个体，作为留种母猪，可缩短种母猪的产仔间隔，提高繁殖效率。
10、分子标记的CNC10070635C>A在培育高繁殖力母猪品系上的应用
1)对后备种母猪检测CNC10070635C>A位点(第7号染色体上10070635bp位置处)的分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为CC基因型的个体，作为留种母猪，并对该留种母猪进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母猪检测CNC10070635C>A位点(第7号染色体上10070635bp位置处)的分子标记，保留CC基因型个体，进行繁育，培育出高繁殖力母猪品系。
11、分子标记的CNC10070635C>A在改善母猪群体繁殖力遗传性状上的应用
1)对后备种母猪检测CNC10070635C>A位点(第7号染色体上10070635bp位置处)的分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为CC基因型的个体，作为留种母猪，并对该留种母猪进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母猪检测CNC10070635C>A位点(第7号染色体上10070635bp位置处)的分子标记，保留CC基因型个体，并对CC个体母猪再次进行繁育选配，保留CC基因型个体，淘汰其他基因型，以逐代提高CC优势等位基因型的频率，从而改善和提高后代母猪群体的繁殖力。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 温氏食品集团股份有限公司
<120> 影响产仔间隔性状的SNP分子标记及其应用
<130> 20220517
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 321
<212> DNA
<213> Sus scrofa
<400> 1
ggcctggatc cagcgttgct gtggctgtgg tataggccag cagctacagc tccgattcga 60
cccctagcct gggaacctcc atatgccgca ggagtggccc aagcaatgga aaaaagacca 120
aaaaaaaatt atcattcttt agttcccccc caccccacct mcttgagcaa tggtttatcc 180
actacatttc agtctcctga ccagaccttt gtcctgtgtc gtgggcatta acaacagtta 240
ttgaaacctg aggcaaaaaa agcaagccaa ggaaaacaga agagacatgg aatttttaaa 300
acatttccca atcatgattc a 321
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> Sus scrofa
<400> 2
ctacagctcc gattcgaccc 20
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Sus scrofa
<400> 3
taatgcccac gacacaggac 20

Claims (9)

1.影响产仔间隔性状的SNP分子标记，其中，所述SNP分子标记位于国际猪基因组Ensemble Sscrofa 11.1版本第7号染色体上29375835bp位置处的C>A碱基突变。
2.根据权利要求1所述的SNP分子标记，其中，所述SNP分子标记位点基因片段如SEQ IDNO:1所示，所述SEQ ID NO:1核苷酸序列中突变位点为第161位碱基M，所述M表示碱基C或A。
3.根据权利要求2所述的SNP分子标记，其中，检测所述分子标记的引物序列如SEQ IDNO:2和SEQ ID NO:3所示。
4.权利要求1或2所述的SNP分子标记在母猪产仔间隔性状选育上的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其中，所述应用的方法包括如下步骤：
1)对后备种母猪检测如权利要求1或2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CC基因型的个体，作为留种母猪，可缩短种母猪的产仔间隔，提高繁殖效率。
6.权利要求1或2所述的SNP分子标记在培育高繁殖力母猪品系上的应用，其中所述的高繁殖力是指母猪生产时产仔间隔短。
7.根据权利要求6所述的应用，其中，所述应用的方法包括如下步骤：
1)对后备种母猪检测如权利要求1或2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CC基因型的个体，作为留种母猪，并对该留种母猪进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母猪检测如权利要求1或2所述的分子标记，保留CC基因型个体，进行繁育，培育出高繁殖力母猪品系。
8.权利要求1或2所述的SNP分子标记在改善母猪群体繁殖力遗传性状上的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其中，所述应用的方法包括如下步骤：
1)对后备种母猪检测如权利要求1或2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CC基因型的个体，作为留种母猪，并对该留种母猪进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母猪检测如权利要求1或2所述的分子标记，保留CC基因型个体，并对CC个体母猪再次进行繁育选配，保留后代母猪中CC基因型个体，淘汰其他基因型，以逐代提高CC优势等位基因型的频率，从而改善和提高后代母猪群体的繁殖力。
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CN117757959A (zh) * 2024-02-22 2024-03-26 海南省农业科学院三亚研究院(海南省实验动物研究中心) 一种与母猪难产性状相关的snp分子标记及应用

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