CN115927648B - 一种与鸡骨钙含量相关的snp遗传标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记，属于鸡遗传育种、畜禽遗传标记领域，所述SNP遗传标记包括BCC_tag2，所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2内含子，此处碱基为C或T。提升BCC_tag2标记CC等位基因频率可提高鸡骨钙含量，有利于遗传上改善骨钙代谢平衡以及骨骼质量，可用于基因组选择或分子标记辅助选择。本发明还提供一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。
Description
技术领域
本发明属于鸡遗传育种和畜禽SNP遗传标记技术领域，特别涉及一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记及其应用。
背景技术
骨，作为蛋壳钙池，于鸡而言承载着异乎寻常的生理“压力”。据Whitehead统计，一只商品蛋鸡一生沉积在蛋壳中的钙约等于其体重。当母鸡接近性成熟时期，骨腔内会形成髓质骨，一种容易存储释放“钙”的组织。髓质骨仅具有微弱机械支撑作用，骨皮质、松质以及骨小梁承担支撑机体的主要功能。蛋壳形成一般在夜间，母鸡已经停止采食，需要骨骼在短时期内供应大量钙。因此，皮质、骨小梁以及髓质骨在破骨细胞作用下分解，以保证蛋壳钙源供应。母鸡完成蛋壳周期恢复进食后，外源钙得以补充，髓质骨在成骨细胞作用下重新塑造，此时骨皮质观察不到成骨细胞活动。随着母鸡不断产蛋，骨皮质部分变得越来越薄，骨小梁减少并且缺少连接，骨骼系统越来越脆弱，产蛋鸡发生骨钙代谢失衡。
影响骨钙含量的因素很多，唯有遗传上改善骨钙代谢平衡，才能达到长久可持续利用的目的。然而，骨钙代谢失衡多发生在产蛋后期，且属于难于测量、限性性状，导致遗传提高骨钙含量进展缓慢。
发明内容
为了解决鸡产蛋后期的骨钙代谢失衡问题，本发明提供了一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记，所述SNP遗传标记有助于从遗传上提高鸡骨骼质量，解决产蛋后期骨质疏松问题，可用于鸡的基因组选择或分子标记辅助选择。
本发明还提供了一种与鸡骨钙含量相关的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：
一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记，所述SNP遗传标记包括BCC_tag2，所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2内含子，此处碱基为C或T。
基于同一发明构思，本申请提供一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。
基于同一发明构思，本申请提供一种鸡骨钙含量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BCC_tag2的基因型对鸡骨钙含量性状进行早期选择；
所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组
bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2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BCC_tag2的基因型；
基于所述BCC_tag2的基因型对待测鸡骨钙含量性状进行早期选择；
其中，所述BCC_tag2的TT基因型个体的骨钙含量小于CT基因型个体的骨钙含量，CT基因型个体的骨钙含量小于CC基因型个体的骨钙含量。
进一步的，所述检测待测鸡BCC_tag2的基因型，具体包括：
以Pr_BCC2f和Pr_BCC2r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1号染色体正义链第188032561位的基因型；
其中，所述Pr_BCC2f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_BCC2r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一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记的引物，所述引物包括Pr_BCC2f和Pr_BCC2r，所述Pr_BCC2f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_BCC2r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_BCC2f和Pr_BCC2r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_BCC2f和Pr_BCC2r。
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，本申请提供一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记在预测鸡产蛋后期骨质性状中的应用。
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.本发明一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记，涉及的SNP遗传标记为BCC_tag2，可改善鸡骨钙代谢平衡，采用上述遗传标记有助于遗传上提高鸡骨骼质量，可用于基因组选择或分子标记辅助选择。
2.本发明一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用，将SNP遗传标记为BCC_tag2应用于鸡的遗传育种，有利于筛选出骨骼质量高的鸡品种，解决产蛋后期骨质疏松问题，改善产蛋鸡体质。
3.本发明用于检测一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记的引物，针对SNP遗传标记设计的Pr_BCC2f和Pr_BCC2r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资源群体骨钙含量GWAS分析曼哈顿图；
图2为本发明实施例1资源群体骨钙含量GWAS分析QQ图；
图3为本发明实施例2不同基因型骨钙含量比较图。
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一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记进行详细说明。
实施例1
鸡骨钙含量GWAS分析
以东乡绿壳蛋鸡、白来航鸡为亲本，经正反交获得F1代、F2代，以基因芯片获得F2代试验鸡基因分型。试验鸡单笼饲养，机械化喂料、清粪，进行常规免疫。于72周龄(产蛋后期)进行屠宰试验，收集胫骨，以高锰酸钾滴定法测定骨钙含量。对骨钙含量数据进行初步筛选，去除明显错误、翅号缺失的数据后，去除离群值，整理成表格形式。数据清洗后，资源群体F2代骨钙数据集剩余383条记录。
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_fi lter.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383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。利用R脚本“simpleM"方法计算各SNPs位点独立检验估计，得到了55655个独立标记。利用Bonferroni进行校正，得到基因组显著阈值为8.99×10-7，基因组建议阈值为1.80×10-5。以混合线性模型分析骨钙含量，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代表样本骨钙含量表型值向量；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383只鸡骨钙含量进行全基因组关联分析，结果如图1、图2所示。由曼哈顿图可知，鸡1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 鸡骨钙含量相关遗传标记
其中，所述标记染色体物理位置参考鸡全基因组(Gallus gallus-GRCg7w)。
实施例2
遗传标记的检测与验证
应用实施例1筛选的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 检测鸡骨钙含量遗传标记所用扩增引物及扩增条件
2)基因组DNA提取：以CTAB法提取383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，52.6℃退火30s，72℃延伸30s，共5个循环；接着94℃变性30s，52.6℃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骨钙含量表型值，然后进行显著性检验。分析结果如图3所示，其中，TT基因型个体的骨钙含量比CT基因型个体的骨钙含量低2％，CT基因型个体骨钙含量比CC基因型个体的骨钙含量低2％。因此可以得出，CC为遗传标记BCC_tag2的优选基因型，提升CC基因型比率可改善鸡骨钙代谢平衡。
实施例3
遗传标记BCC_tag2在地方鸡种中的基因频率
采集7个地方鸡种，包括溧阳鸡、如皋黄鸡、鹿苑鸡、狼山鸡、太湖鸡、汶上芦花鸡、白耳黄鸡。每个品种按照家系选择个体(雌雄各半)，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BCC_tag2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 地方鸡种骨钙含量相关SNP基因型频率以及优选等位基因频率
其中，
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 (7)
1.一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记在鸡关于骨钙含量性状遗传育种中的应用，其特征在于，所述SNP遗传标记包括BCC_tag2，所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2内含子，此处碱基为C或T；
所述鸡的品种为东乡绿壳蛋鸡和/或白来航鸡。
2.一种鸡骨钙含量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BCC_tag2的基因型对鸡骨钙含量性状进行早期选择；
所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组
bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2内含子，此处碱基为C或T；
其中，所述BCC_tag2的TT基因型个体的骨钙含量小于CT基因型个体的骨钙含量，CT基因型个体的骨钙含量小于CC基因型个体的骨钙含量；
所述鸡的品种为东乡绿壳蛋鸡和/或白来航鸡。
3.根据权利要求2所述的一种鸡骨钙含量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BCC_tag2的基因型；
基于所述BCC_tag2的基因型对待测鸡骨钙含量性状进行早期选择；
其中，所述BCC_tag2的TT基因型个体的骨钙含量小于CT基因型个体的骨钙含量，CT基因型个体的骨钙含量小于CC基因型个体的骨钙含量。
4.根据权利要求3所述的一种鸡骨钙含量性状的早期选择方法，其特征在于，所述检测待测鸡BCC_tag2的基因型，具体包括：
以Pr_BCC2f和Pr_BCC2r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1号染色体正义链第188032561位的基因型；
其中，所述Pr_BCC2f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_BCC2r的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
5.用于检测与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记的引物在鸡关于骨钙含量性状遗传育种中的应用，其特征在于，所述鸡的品种为东乡绿壳蛋鸡和/或白来航鸡；
所述引物包括Pr_BCC2f和Pr_BCC2r，所述Pr_BCC2f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_BCC2r的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；
所述SNP遗传标记包括BCC_tag2，所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2内含子，此处碱基为C或T。
6.一种试剂盒在鸡关于骨钙含量性状遗传育种中的应用，其特征在于，所述鸡的品种为东乡绿壳蛋鸡和/或白来航鸡；
所述试剂盒包含用于检测与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记的引物；
所述引物包括Pr_BCC2f和Pr_BCC2r，所述Pr_BCC2f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_BCC2r的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；
所述SNP遗传标记包括BCC_tag2，所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2内含子，此处碱基为C或T。
7.一种与鸡骨钙含量相关的SNP遗传标记在预测鸡产蛋后期骨钙含量性状中的应用，其特征在于，所述鸡的品种为东乡绿壳蛋鸡和/或白来航鸡；
所述SNP遗传标记包括BCC_tag2，所述BCC_tag2对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w版本序列信息1号染色体物理位置第188032561位，属于基因GRM5第2内含子，此处碱基为C或T。
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| Gallus gallus isolate bGalGal1 chromosome 1, alternate assembly bGalGal1.pat.whiteleghornlayer.GRCg7w, whole genome shotgun sequence;NCBI;NCBI;第1页 * |
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