CN115927649A - 与鸡腹脂率相关的snp遗传标记及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记，属于鸡遗传标记和鸡遗传育种技术领域，所述SNP遗传标记包括FR_tag3，所述FR_tag3对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息3号染色体第81057418位，属于基因COL12A1下游序列，此处碱基为G或A。所述SNP遗传标记有助于遗传上改善蛋鸡腹脂过度沉积问题，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腹脂率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。

Description

与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记及其应用

技术领域

本发明属于鸡遗传标记和鸡遗传育种技术领域，特别涉及与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记及其应用。

背景技术

脂肪，除了提供机械缓冲、隔热功能之外，还承担储存能量的作用。于鸡而言，适量的脂肪沉积是维持正常生理功能必要条件，然而，过量的腹脂沉积则会导致鸡体肥胖、血压升高、脂肪肝等疾病，并且降低产蛋性能、减少养殖收益。腹脂沉积能力受微效多基因调控，是长期进化产物，具有群体特异性。鸡在不同发育时期，调控腹脂沉积的信号通路不尽相同(Leanness in domestic birds:genetic,metabolic and hormonal aspects[M].Elsevier,2014)。所以，蛋鸡选育不能完全套用商品肉鸡腹脂相关遗传标记。

鸡的腹部脂肪主要由甘油三酯组成，是代谢终端产物，虽然贮存高能量，但化学性质稳定，过度腹脂沉积会消耗大量能量，因为形成单位重量的脂肪比同等重量肌肉多消耗三倍的饲料。鸡的腹脂沉积主要由遗传、营养、饲养管理因素影响，而从经济学角度来看，遗传选育是解决腹脂过度沉积优选手段。然而，蛋鸡腹脂沉积多发生在产蛋后期，难于测量，导致蛋鸡腹脂性状选育进展缓慢。

发明内容

为了解决鸡腹脂沉积的遗传调控问题，本发明提供了与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记，所述SNP遗传标记有助于遗传上改善蛋鸡腹脂过度沉积问题，可用于产蛋鸡种基因组选择或分子标记辅助选择。

本发明还提供了与鸡腹脂率相关的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：

与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记，所述SNP遗传标记包括FR_tag3，所述FR_tag3对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息3号染色体第81057418位，属于基因COL12A1下游序列，此处碱基为G或A。

基于同一发明构思，本申请提供一种与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。

基于同一发明构思，本申请提供一种鸡腹脂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FR_tag3的基因型对鸡腹脂率性状进行早期选择；

所述FR_tag3对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息3号染色体第81057418位，属于基因COL12A1下游序列，此处碱基为G或A。

进一步，所述早期选择方法具体包括：

检测待测鸡FR_tag3的基因型；

基于所述FR_tag3的基因型对待测鸡的腹脂率性状进行早期选择；

其中，所述FR_tag3的GG基因型个体的腹脂率小于GA基因型个体的腹脂率，GA基因型个体的腹脂率小于AA基因型个体的腹脂率。

进一步的，所述检测待测鸡FR_tag3的基因型，具体包括：

以Pr_FR3f和Pr_FR3r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3号染色体第81057418位的基因型；

其中，所述Pr_FR3f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_FR3r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腹脂率相关的SNP遗传标记的引物，所述引物包括Pr_FR3f和Pr_FR3r，所述Pr_FR3f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_FR3r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_FR3f和Pr_FR3r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_FR3f和Pr_FR3r。

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。

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.本发明与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记，涉及的SNP遗传标记为FR_tag3，可用于降低蛋鸡的腹脂沉积能力，从而实现从遗传上改善鸡腹脂率，可用于基因组选择或分子标记辅助选择。

2.本发明与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用，将SNP遗传标记FR_tag3应用于鸡的遗传育种中，能够辅助筛选出腹脂沉积能力低的蛋鸡，从遗传上减少蛋鸡在产蛋后期出现的鸡体肥胖、血压升高和脂肪肝等疾病，避免产蛋后期产蛋性能降低、造成养殖收益受损。

3.本发明用于检测与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记的引物，针对SNP遗传标记设计的Pr_FR3f和Pr_FR3r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资源群体腹脂率GWAS分析曼哈顿图；

图2为本发明实施例1资源群体腹脂率GWAS分析QQ图；

图3为本发明实施例2不同基因型腹脂率比较图。

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腹脂率相关的SNP遗传标记进行详细说明。

实施例1

资源群体构建与GWAS分析

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。于72周龄(产蛋后期)进行屠宰，屠宰前夜断料不断水。共有1534只母鸡进行宰前称重，以一次性注射器从试验鸡翅静脉采集血样2ml左右，置入BD抗凝管(苏州碧迪医疗器械有限公司)，-70℃保存。分3天进行屠宰，取肌胃末端至泄殖腔之间的脂肪称重(不包括肠系膜附着的脂肪)。腹脂重占宰前活重的百分比即为腹脂率。

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。

利用昂飞公司的鸡高密度基因芯片

600K ChickenGenotyping 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1512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腹脂率，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1512只鸡腹脂率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3号染色体存在基因组显著水平标记，2号、3号以及11号染色体存在基因组建议性标记。QQ图进一步验证GWAS结果可靠。

表1鸡腹脂率的遗传标记

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2

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检测鸡腹脂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，52.8℃退火30s，72℃延伸30s，共5个循环；接着94℃变性30s，52.8℃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72周龄腹脂率，然后进行显著性检验。分析结果如图3所示，AA基因型个体的腹脂率比AG基因型个体的腹脂率多0.20％，AG基因型个体的腹脂率比GG基因型个体的腹脂率多0.44％，GG为遗传标记YW_tag3的优选基因型。

实施例3

遗传标记FR_tag3在地方鸡种中的基因频率

采集4个江苏省地方鸡种，包括溧阳鸡、如皋黄鸡、鹿苑鸡、狼山鸡。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FR_tag3标记分型信息，经核对后统计最小等位基因频率。

表3地方鸡种腹脂率相关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 (9)

1.与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记，其特征在于，所述SNP遗传标记包括FR_tag3，所述FR_tag3对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal 1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息3号染色体第81057418位，属于基因COL12A1下游序列，此处碱基为G或A。

2.一种如权利要求1所述的与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记在鸡遗传育种中的应用。

3.一种鸡腹脂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FR_tag3的基因型对鸡腹脂率性状进行早期选择；

所述FR_tag3对应于NCBI中公布的鸡参考基因组bGalGal 1.mat.broiler.GRCg7b版本序列信息3号染色体第81057418位，属于基因COL12A1下游序列，此处碱基为G或A。

4.根据权利要求3所述的一种鸡腹脂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FR_tag3的基因型；

基于所述FR_tag3的基因型对待测鸡的腹脂率性状进行早期选择；

其中，所述FR_tag3的GG基因型个体的腹脂率小于GA基因型个体的腹脂率，GA基因型个体的腹脂率小于AA基因型个体的腹脂率。

5.根据权利要求4所述的一种鸡腹脂率性状的早期选择方法，其特征在于，所述检测待测鸡FR_tag3的基因型，具体包括：

以Pr_FR3f和Pr_FR3r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3号染色体第81057418位的基因型；

其中，所述Pr_FR3f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_FR3r的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

6.用于检测如权利要求1所述的与鸡腹脂率相关的SNP遗传标记的引物，其特征在于，所述引物包括Pr_FR3f和Pr_FR3r，所述Pr_FR3f的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Pr_FR3r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。

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