CN115927647A

CN115927647A - 与鸡蛋重曲线斜率相关的snp遗传标记及其应用

Info

Publication number: CN115927647A
Application number: CN202210825447.7A
Authority: CN
Inventors: 郭军; 曲亮; 窦套存; 胡玉萍; 王星果; 童海兵; 王克华
Original assignee: Yunnan Hengyu Technology Co ltd; Jiangsu Institute Poultry Sciences
Current assignee: Jiangsu Institute Poultry Sciences
Priority date: 2022-07-13
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2042-07-13
Also published as: CN115927647B

Abstract

本发明提供了与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记，属于生物技术和鸡遗传育种技术领域，所述SNP遗传标记包括SLOPE_tag24，所述SLOPE_tag24对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息24号染色体物理位置第2026458位，属于基因NTM第1内含子，此处碱基为C或T。提升SLOPE_tag24标记CC等位基因频率可降低蛋重曲线斜率，有利于解决产蛋后期蛋重过大的问题，可用于基因组选择或分子标记辅助选择。本发明还提供了与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。

Description

与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记及其应用

技术领域

本发明属于生物技术和鸡遗传育种技术领域，特别涉及与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记及其应用。

背景技术

蛋重是关系消费者选购取向的重要因素，过大或过小鸡蛋难于被消费者接受，并且由于难于分拣和包装，蛋重异常的鸡蛋也给蛋品加工企业带来麻烦，因此，蛋重也是蛋鸡选育的重要指标。蛋鸡选育时应考虑减少蛋重，以减缓产蛋后期蛋壳品质下降以及骨质疏松的问题(Bain M M,Nys Y,Dunn I C.Increasing persistency in lay andstabilising egg quality in longer laying cycles.What are the challenges？[J].British poultry science,2016,57(3):330-338.)。不同周龄蛋重之间遗传相关系数较大，早期蛋重高的蛋鸡个体往往预示后期产蛋过大，过大蛋不仅影响产蛋数、蛋壳质量、死淘率，还影响养殖收益。蛋重是高遗传力性状，难以通过非遗传方式改变蛋重，然而，蛋重异常多表现在产蛋后期，且属于限性性状，导致遗传改善蛋重曲线进展缓慢。

发明内容

为了解决鸡产蛋后期蛋重过大的技术问题，本发明提供了与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记，所述SNP遗传标记有助于遗传上有利于解决产蛋后期蛋重过大的问题，可用于鸡的基因组选择或分子标记辅助选择。

本发明还提供了与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。

本发明通过以下技术方案实现：

与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记，所述SNP遗传标记包括SLOPE_tag24，所述SLOPE_tag24对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息24号染色体物理位置第2026458位，属于基因NTM第1内含子，此处碱基为C或T。

基于同一发明构思，本申请提供与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。

基于同一发明构思，本申请提供一种鸡蛋重曲线斜率性状的早期选择方法，所述早期选择方法包括基于SNP遗传标记SLOPE_tag24的基因型对鸡蛋重曲线斜率性状进行早期选择；

所述SLOPE_tag24对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息24号染色体物理位置第2026458位，属于基因NTM第1内含子，此处碱基为C或T。

进一步的，所述早期选择方法具体包括：

检测待测鸡SLOPE_tag24的基因型；

基于所述SLOPE_tag24的基因型对待测鸡蛋重曲线斜率进行早期选择；

其中，基于单因素方差分析，所述SLOPE_tag24的CC基因型个体的蛋重曲线斜率小于CT基因型个体的蛋重曲线斜率，CT基因型个体的蛋重曲线斜率小于TT基因型个体的蛋重曲线斜率。

进一步的，所述检测待测鸡SLOPE_tag24的基因型，具体包括：

以Pr_EW24f和Pr_EW24r为引物，对待测鸡的基因组DNA进行PCR扩增；

对PCR扩增产物进行测序，获得待测鸡24号染色体正义链第2026458位的基因型；

其中，所述Pr_EW24f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_EW24r的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

基于同一发明构思，本申请提供用于检测与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记的引物，所述引物包括Pr_EW24f和Pr_EW24r，所述Pr_EW24f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_EW24r的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

基于同一发明构思，本申请提供引物Pr_EW24f和Pr_EW24r在鸡遗传育种中的应用。

基于同一发明构思，本申请提供一种试剂盒，所述试剂盒包含引物Pr_EW24f和Pr_EW24r。

基于同一发明构思，本申请提供上述一种试剂盒在鸡遗传育种中的应用。

基于同一发明构思，本申请提供与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记在预测鸡产蛋后期蛋重中的应用。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本发明与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记，涉及的SNP遗传标记为SLOPE_tag24，可减小鸡的蛋重曲线斜率，采用上述遗传标记有助于遗传上改善鸡蛋重曲线，有利于解决产蛋后期蛋重过大的问题，可用于基因组选择或分子标记辅助选择。

2.本发明与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用，将遗传标记SLOPE_tag24应用于鸡的遗传育种，可筛选出蛋重曲线斜率更低的鸡个体或品种，有利于解决鸡产蛋后期蛋重过大的问题。

3.本发明用于检测与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记的引物，针对SNP遗传标记设计的Pr_EW24f和Pr_EW24r中的任意一种或两种引物，用于对待测鸡遗传位点的扩增、鉴定，特异性强，准确率高，为鸡育种提供坚实基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例1蛋鸡资源群体F2代蛋重曲线参数；

图2为本发明实施例2资源群体蛋重曲线斜率GWAS分析曼哈顿图；

图3为本发明实施例2资源群体蛋重曲线斜率GWAS分析QQ图；

图4为本发明实施例3不同基因型蛋重曲线斜率比较图。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

下面将结合实施例及实验数据对本申请与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记进行详细说明。

实施例1

多项式回归分析获得个体蛋重曲线斜率数据

以F2设计构建蛋鸡资源群体。即：以东乡绿壳蛋鸡、白来航鸡为亲本，经正反交获得F1代、F2代。试验鸡单笼饲养，机械化喂料、清粪。按着江苏省家禽研究所制定的免疫程序进行常规免疫。29周龄-72周龄统计产蛋数据，其中，29周-60周每4周称取蛋重，66周、72周也进行称重试验、获取蛋重数据，称重周每个个体连续收集3个鸡蛋，称重后取平均值。舍弃不足2条蛋重记录的个体。

对蛋重数据进行初步筛选，去除明显错误、重复的数据后，去除离群值，整理成表格形式。数据清洗后，资源群体F2代蛋重数据集剩余13286条记录。然后，用R语言分析月蛋重曲线参数。去除拟合度低于0.5的参数，剩余846个个体。以R语言ggplot2、gridExtra软件包展示分析结果(如图1)。分析蛋重曲线的模型如下：

y＝μ+ax+bx²

其中，y是蛋重表型值，μ是初始蛋重，a、b是回归系数，x是周龄。

从图1可知：资源群体初始蛋重略低于40克，蛋重曲线斜率呈现正态分布，可用于混合模型解析遗传结构。

实施例2

蛋重曲线斜率GWAS分析

试验动物来自实施例1所构建的蛋鸡资源群体。以一次性注射器从试验鸡翅静脉采集血样1ml左右，置入BD抗凝管(苏州碧迪医疗器械有限公司)，-70℃保存。从血液样品提取基因组DNA，经0.8％琼脂糖电泳检测以及紫外分光光度检测，合格后稀释DNA样品至50±5ng/μl，用于基因芯片分型。

利用昂飞公司基因芯片

600K Chicken Genotyping Array进行基因分型。参照芯片说明书进行数据的质量控制，主要包括：利用APT软件进行分型前的质量控制；用PLINK进行质量控制，剔除检出率低于0.97，去除偏离哈代温伯格平衡的SNP标记；以metrics.R、SNP_filter.R以及SNP、CR、FLD信息分析，筛选SNP；以BEAGLE进行基因型填充。质控后剩余435867个SNPs和846个样本用于后续分析。

全基因组关联分析之前先进行多维度主成分分析以消除假阳性，以前5个主成分作为协变量参数加入到遗传模型，将鸡舍效应模型固定效应。利用R脚本“simpleM"方法计算各SNPs位点独立检验估计，得到了59308个独立标记。利用Bonferroni进行校正，得到基因组显著阈值为8.43×10^-7，基因组建议阈值为1.69×10^-5。以混合线性模型分析蛋重曲线斜率，获得各个SNPs标记显著性检验P值。线性模型的矩阵表达式为，

y＝Wα+xβ+u+ε

其中y代表样本表型值向量；W代表协方差矩阵；α为截距向量；x标记的基因型向量；u为随机效应向量；ε为残差。

对846只鸡蛋重曲线斜率进行全基因组关联分析，结果如图2、图3所示。由曼哈顿图可知，鸡24号染色体存在基因组显著水平标记，QQ图进一步验证GWAS结果可靠。

表1鸡蛋重曲线斜率的遗传标记

其中：所述标记染色体物理位置参考鸡全基因组(Gallus gallus-GRCg7b)。

实施例3

遗传标记的检测与验证

应用上述SNP遗传标记对东乡绿壳蛋鸡-白来航鸡资源群体进行候选基因关联分析。具体操作步骤如下：

1)PCR引物：从NCBI网站下载DNA模板序列信息，以primer premier 6.0软件设计PCR扩增引物，引物信息如表2所示。由生工生物工程(上海)股份有限公司合成PCR引物。

表2检测鸡蛋重曲线斜率遗传标记所用扩增引物

2)基因组DNA提取：以CTAB法提取1478份血液样品基因组DNA，经紫外分光光度计检测、琼脂糖电泳检测合格后进行PCR扩增。

3)PCR扩增过程：

①反应体系：10μl体系包括鉴定材料DNA模板50ng，正、反向引物各l0 ng,5μL 2×power Taq MasterMix，剩余体积用超纯水补足。

②反应程序：首先94℃变性30s，50.8℃退火30s，72℃延伸30s，共5个循环；接着94℃变性30s，50.8℃退火30s，72摄氏度延伸30s，共30个循环；72℃延伸5min，4℃保存。

4)扩增产物送至测序公司进行序列多态性检测。

5)关联分析：受试个体均有基因型和蛋重曲线斜率，然后进行显著性检验。分析结果如图4所示，TT基因型个体的蛋重曲线斜率比CT基因型个体的蛋重曲线斜率多6.97％，CT基因型个体的蛋重曲线斜率比CC基因型个体的蛋重曲线斜率多9.28％，CC为遗传标记SLOPE_tag24的优选基因型，提升CC基因型比率可减缓蛋重曲线上升。

实施例4

遗传标记SLOPE_tag24在地方鸡种中的基因频率

采集6个地方鸡种，包括溧阳鸡、如皋黄鸡、鹿苑鸡、狼山鸡、仙居鸡、白耳黄鸡。每个品种按照家系选择个体(公母各半)，翅静脉采血0.5ml，置入抗凝管，-70℃保存。

以常规血液DNA提取试剂盒(天根生化科技有限公司，DP705试剂盒)抽取基因组DNA。以限制性内切酶对基因组DNA进行酶切，然后加上测序接头，构建小片段文库，进行GBS简化基因组测序。

为了检查酶切的效率，便于后续DNA序列多态性分析，进行了染色体电子酶切评估。为了保证数据质量，对原始序列进行更严格的过滤：去除含有接头序列的读长；去除未知碱基比例大于10％的读长；去除低质量读长(Q值低于10的碱基占比高于50％以上)。去除质控不合格个体。通过质量控制的序列存成VCF格式。

以TASSEL5.0软件打开VCF文件，依据染色体物理位置读取SLOPE_tag24标记分型信息，经核对后统计最小等位基因频率。

本实施例演示了通过分子标记可对限性性状进行选择。

表3地方鸡种蛋重曲线斜率相关SNP基因型频率以及最小等位基因频率

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记，其特征在于，所述SNP遗传标记包括SLOPE_tag24，所述SLOPE_tag24对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息24号染色体物理位置第2026458位，属于基因NTM第1内含子，此处碱基为C或T。

2.一种如权利要求1所述的与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。

3.一种鸡蛋重曲线斜率性状的早期选择方法，其特征在于，所述早期选择方法包括基于SNP遗传标记SLOPE_tag24的基因型对鸡蛋重曲线斜率性状进行早期选择；

4.根据权利要求3所述的一种鸡蛋重曲线斜率性状的早期选择方法，其特征在于，所述早期选择方法具体包括：

检测待测鸡SLOPE_tag24的基因型；

其中，所述SLOPE_tag24的CC基因型个体的蛋重曲线斜率小于CT基因型个体的蛋重曲线斜率，CT基因型个体的蛋重曲线斜率小于TT基因型个体的蛋重曲线斜率。

5.根据权利要求4所述的一种鸡蛋重曲线斜率性状的早期选择方法，其特征在于，所述检测待测鸡SLOPE_tag24的基因型，具体包括：

以Pr_EW24f和Pr_EW24r为引物，对待测鸡的基因组DNA进行PCR扩增；

6.用于检测如权利要求1所述的与鸡蛋重曲线斜率相关的SNP遗传标记的引物，其特征在于，所述引物包括Pr_EW24f和Pr_EW24r，所述Pr_EW24f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_EW24r的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

7.如权利要求6所述的引物在鸡遗传育种中的应用。

8.一种试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包含如权利要求6所述的引物。

9.一种如权利要求8所述的试剂盒在鸡遗传育种中的应用。

10.一种如权利要求1所述的SNP遗传标记在预测鸡产蛋后期蛋重中的应用。