CN116144792A - 一种与猪背膘厚相关的snp分子标记及应用 - Google Patents

一种与猪背膘厚相关的snp分子标记及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种与猪背膘厚相关的SNP分子标记，该SNP分子标记为位于国际猪基因组Sscrofa11.1版本第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQ ID NO：1所示的第106位点的M表示的T>C突变，该分子标记与猪背膘厚性状显著相关，通过使用该分子标记可以建立高效准确的分子标记辅助育种技术，将其应用于降低种猪背膘厚的遗传改良中，从而提高猪群体的产肉(瘦肉)性能，提高企业经济利润，增加核心竞争力。通过优选该SNP分子标记的优势等位基因，能够逐代增加优势等位基因频率，降低核心群种猪的背膘厚，加快种猪相关胴体性状的改良进展从而有效提高种猪育种的经济效益。

Description

一种与猪背膘厚相关的SNP分子标记及应用
技术领域
本发明涉及动物遗传育种领域，特别涉及一种与猪背膘厚相关的SNP分子标记及应用。
背景技术
在生猪生产过程中，背膘厚是评价生猪育肥效果和猪脂肪沉积能力的关键指标。降低背膘厚和提高胴体瘦肉率是国内外猪育种工作的重要育种目标。此外，背膘厚还对母猪初情期的出现和繁殖性能有一定的影响，因此，通过猪背膘厚预测其他性状具有重要意义。猪的背膘厚属于中高等遗传力性状，遗传力约为0.45，且较为容易度量，所以通过常规的育种方法进行改良可以取得非常显著的成效。
目前，随着猪全基因组序列的公布和高密度芯片的研发，通过全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)鉴定与猪经济性状相关的分子标记和候选基因得到广泛使用。因此，采用GWAS分析策略可以鉴定得到与猪背膘厚相关的分子标记，从而加快猪背膘性状的遗传改良进展，从而提高猪场经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种与猪背膘厚相关的SNP分子标记及应用，以解决上述问题。
根据本发明的第一个方面，提供了一种与猪背膘厚相关的SNP分子标记，该分子标记位于国际猪基因组Sscrofa11.1版本第5号染色体第66885632bp位点处的T>C碱基突变。该分子标记与猪背膘厚性状显著相关，通过使用该分子标记可以建立高效准确的分子标记辅助育种技术，将其应用于降低种猪背膘厚的遗传改良中，从而提高猪群体的产肉(瘦肉)性能，提高企业经济利润，增加核心竞争力。通过优选该SNP分子标记的优势等位基因，能够逐代增加优势等位基因频率，降低核心群种猪的背膘厚，加快种猪相关胴体性状的改良进展从而有效提高种猪育种的经济效益。
在某些实施方式中，该SNP分子标记位点上下游基因序列如SEQ ID NO：1所示，所述SNP分子标记位于该SEQ ID NO：1所示的第106位点的M表示的T>C碱基突变。
根据本发明的第二个方面，提供了一种SNP分子标记在培育低背膘厚猪品种上的应用。该分子标记为位于国际猪基因组Sscrofa11.1版本第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQ IDNO：1所示的第106位点的M表示的T>C突变。通过对后备种猪的基因型进行筛选，并选留TT或TC的种猪个体进行扩繁，以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而培育出低背膘厚的猪品种。由此，可以降低种猪背膘厚，从而提高后代猪群体的产肉性能，提高企业经济利润，增加核心竞争力。
在某些实施方式中，该应用包括如下步骤：
1)检测后备种猪中第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQ IDNO：1所示的第106位点的M表示的T>C突变；
2)选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；
3)以步骤2)中筛选出的个体作为种猪，进行繁育，在后代中继续选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而培育出低背膘厚的猪品种。
根据本发明的第三个方面，提供了一种SNP分子标记在筛选低背膘厚遗传性状的仔猪上的应用，该SNP分子标记为位于国际猪基因组Sscrofa11.1版本第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变。通过筛选待测仔猪所述分子标记的基因型，就可以在仔猪阶段选留具备低背膘厚遗传性状的仔猪进行饲养，由此可以在仔猪阶段就对猪群进行分选，对TT或TC基因个体仔猪作为后备猪进行养殖，可以高效地降低该后备猪群体的背膘厚，实现更好的经济价值。
在某些实施方式中，该应用包括如下步骤：
1)检测待筛选仔猪中第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQID NO：1所示的第106位点处M表示的T>C突变；
2)步骤1)中检测出的分子标记的基因型为TT或TC时，该待筛选仔猪具有低背膘厚遗传性状，予以保留；基因型为CC时，该待筛选仔猪具有高背膘厚遗传性状，予以淘汰。
根据本发明的第四个方面，提供了一种降低猪背膘厚的遗传改良方法，其中，该方法包括如下步骤：
1)检测后备种猪中第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQ IDNO：1所示的第106位点的M表示的T>C突变；
2)选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；
3)以步骤2)中筛选出的个体作为种猪，进行繁育，在后代中继续选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而降低后代猪的背膘厚。
通过该方法可以有效降低猪的背膘厚性状，提高胴体瘦肉率，提高猪种的市场竞争力和市场经济价值。
根据本发明的第五个方面，提供了用于检测猪中位于第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQ ID NO：1所示的第106位点的M表示的T>C突变的SNP分子标记的引物对，其中，该引物对核苷酸序列如下所示：
P001-F：5’-CGCAGGCACAGAGAAGCACAAG-3’，
P002-R：5’-CCATCATCTCGCTTGCAGGAATCC-3’。
通过该引物对，可以高效检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
根据本发明的第六个方面，提供了一种用于检测猪中位于第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQ ID NO：1所示的第106位点的M表示的T>C突变的SNP分子标记的试剂盒，其中，该试剂盒含有如下引物对：
P001-F：5’-CGCAGGCACAGAGAAGCACAAG-3’，
P002-R：5’-CCATCATCTCGCTTGCAGGAATCC-3’。
通过该试剂盒，可以高效检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
根据本发明的第七个方面，提供了一种引物对在鉴定猪背膘厚性状上的应用，其中，该应用包括如下步骤：
1)对待检测猪采用引物对进行PCR，然后对PCR产物进行基因分型检测，该引物对为：
P001-F：5’-CGCAGGCACAGAGAAGCACAAG-3’，
P002-R：5’-CCATCATCTCGCTTGCAGGAATCC-3’；
2)步骤1)中检测出的基因型为TT或TC基因型时，该待检测猪具有低背膘厚遗传性状；检测出的基因型为CC基因型时，该待检测猪具有高背膘厚遗传性状。
通过该引物对可以高效检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
根据本发明的第八个方面，提供了一种分子标记或检测该分子标记的引物对或含有该引物对的试剂盒在筛选猪背膘厚性状、鉴定猪背膘厚性状、猪低背膘厚性状品种培育、降低猪背膘厚性状、猪的肉质性状遗传改良中的应用。由此，通过该SNP分子标记或检测该分子标记的引物对或含有该引物对的试剂盒可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
本发明有益效果：
1、公开了一种与猪背膘厚相关的新的SNP分子标记，该SNP分子标记为位于国际猪基因组Sscrofa11.1版本第5号染色体第66885632bp位点处的T>C突变或位于如SEQ ID NO：1所示的第106位点的M表示的T>C突变，该分子标记与猪背膘厚性状显著相关，通过使用该分子标记可以建立高效准确的分子标记辅助育种技术，将其应用于降低种猪背膘厚的遗传改良中，从而提高猪群体的产肉(瘦肉)性能，提高企业经济利润，增加核心竞争力。通过优选该SNP分子标记的优势等位基因，能够逐代增加优势等位基因频率，降低核心群种猪的背膘厚，加快种猪相关胴体性状的改良进展从而有效提高种猪育种的经济效益。
2、公开了该SNP分子标记在培育具备低背膘厚猪品种上的应用。通过对后备种猪的基因型进行筛选，并选留TT或TC的种猪个体进行扩繁，以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而培育出低背膘厚的猪品种。由此，可以降低种猪背膘厚，从而提高后代猪群体的产肉性能，提高企业经济利润，增加核心竞争力。
3、公开了该SNP分子标记在筛选低背膘厚遗传性状的仔猪上的应用。通过筛选待测仔猪所述分子标记的基因型，就可以在仔猪阶段选留具备低背膘厚遗传性状的仔猪进行饲养，由此可以在仔猪阶段就对猪群进行分选，对TT或TC基因个体仔猪作为后备猪进行养殖，可以高效地降低该后备猪群体的背膘厚，实现更好的经济价值。
4、公开了一种降低猪背膘厚的遗传改良方法，通过该方法可以有效降低猪的背膘厚性状，提高胴体瘦肉率，提高猪种的市场竞争力和市场经济价值。
5、公开了一种用于检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记的引物对，通过该引物对，可以高效检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
6、公开一种用于检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记和试剂盒，通过该试剂盒，可以高效检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
7、公开了检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记的引物对在鉴定猪背膘厚性状上的应用，通过该引物对可以高效检测与猪背膘厚相关的SNP分子标记，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
8、公开了与猪背膘厚相关的SNP分子标记或检测该分子标记的引物对或含有该引物对的试剂盒在筛选猪背膘厚性状、鉴定猪背膘厚性状、猪低背膘厚性状品种培育、降低猪背膘厚性状、猪的肉质性状遗传改良中的应用。通过该SNP分子标记或检测该分子标记的引物对或含有该引物对的试剂盒可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确地对种猪低背膘厚进行提高性选育改良，加快育种进展。
附图说明
图1为大白猪、长白猪和杜洛克猪在第5号染色体上关于背膘厚性状的全基因组关联分析GWAS曼哈顿图；其中：横坐标表示猪的染色体位置；纵坐标表示-logP值。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)实验动物
本发明所使用的实验猪群群体为广东广垦畜牧集团股份有限公司的纯种大白猪、长白猪和杜洛克猪共1131头，为该公司核心群。
本实验共选取该资源群体中大白猪、长白猪和杜洛克猪，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)样本采集
收集上述仔猪断尾或耳组织浸泡于体积分数为75％的乙醇溶液中，置于-20℃冰箱保存备用。
(3)猪全基因组50k SNP芯片判型
对上述资源群体1131头大白猪、长白猪和杜洛克猪中的每个个体采集耳组织或断尾组织，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2μLLoading Buffer混合，上样到质量体积比为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样品送北京康普森生物技术有限公司进行猪全基因组50kSNP芯片(中芯一号育种芯片，北京康普森生物技术有限公司)基因型判定。按照严格的质控标准，剔除检出个体率低于90％、家系孟德尔错误率高于0.1、最小等位基因频率小于0.05且哈代-温伯格平衡显著性水平高于10-6的SNP，最终得到24435个SNP的有效基因型数据。
(4)全基因组关联(GWAS)分析
为了消除群体层化效应，本发明采用gcta软件计算了全部个体基于全基因组序列信息的主成分特征量，并采用前5个主成分作为协变量以校正潜在的群体分层对结果的影响。本发明采用GEMMA软件中的线性混合模型进行背膘厚性状的GWAS分析。采用Bonferrini法确定SNP与背膘厚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2.05E-06，即0.05/24435(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4.09E-05，即1/24435(有效SNP数量)。
GWAS分析结果如图1所示。从图1可知，在大白猪、长白猪及杜洛克猪群体5号染色体上存在显著影响背膘厚的位点(该位点位于国际猪基因组Sscrofa11.1版本第5号染色体第66885632bp处T>C突变)，显著关联的SNP位点上下游基因序列为SEQ ID No:1所示，其中该SNP位点位于SEQ ID No:1所示序列的第106位点处M表示的T>C突变，该分子标记在文中可简写为g.106T>C(P值为3.58e-07)突变，该SNP上下游基因序列如SEQ ID No:1所示：
Figure BDA0004066622360000071
注：序列表中标注的M为突变位点，M位点为T>C突变，用标有加粗字体显示(括号中为突变碱基，即等位基因突变)，在该序列的首尾下划线+斜体显示为设计引物序列位置。
(5)不同基因型与背膘表型的关联性分析
根据表1可知，分子标记g.106T>C与背膘厚性状极显著相关(P<0.001)，说明此分子标记显著影响猪的背膘厚，可以通过对猪的此SNP位点的选择，从而降低该群体的背膘厚，进而加快育种进程。另外，据表1可得基因型为TT型的个体比CT型和CC型的背膘厚更低，并且两个性状间协同变化。TT型个体表型平均值比CT型和CC型个体表型平均值分别低0.53和2.06。另外，根据两种表型进行的方差分析结果说明，三种基因型在背膘厚表型中的分布具有极显著差异(P<0.01)。因此，在育种中逐步保留TT基因型的种猪，以逐代提高该位点的等位基因T的频率，可以显著降低种猪的背膘厚，为养殖企业带来更多的经济效益。
表1分子标记的5号染色体第66885632位突变位点与背膘厚性状的统计分析
Figure BDA0004066622360000072
Figure BDA0004066622360000081
注：***表示差异极显著
实施例2目的DNA序列扩增及测序
(1)引物设计
通过Ensembl网站(http://asia.ensembl.org/index.html)下载猪的5号染色体上如SEQ ID NO:1的DNA序列，并利用引物设计软件Oligo 7设计引物。设计的引物的DNA序列如下所示：
P001-F：5’-CGCAGGCACAGAGAAGCACAAG-3’(SEQ IDNO:2)，
P002-R：5’-CCATCATCTCGCTTGCAGGAATCC-3’(SEQ IDNO:3)；
(2)PCR扩增
10μL的反应体系中加入DNA模板1μL，双蒸水3.4μL，2×Tag PCR StanMix withLoading Dye 5μL，引物P001-F和P002-R各0.3μL。PCR反应条件为：94℃预变性5min后，94℃变性30s、57.6℃退火30s、72℃延伸45s，35个循环，最后72℃延伸5min。
(3)DNA序列测定
DNA序列测序鉴定：在深圳华大基因科技有限公司进行，基因片段测正反两个反应。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，测序结果与SEQ IDNO:1序列一致。
实施例3分子标记g.106T>C效应分析
根据表1可知，分子标记g.106T>C优势等位基因型TT型与劣势等位基因CC型相比，能够降低2.06毫米背膘厚。因此，通过分子标记辅助选择或基因组选择，逐步对群体内TT型的猪进行选种保留，则能显著增大优势等位基因T等位基因频率，从而有利于种猪的背膘厚的降低，加快猪的育种改良进程最终有效提高种猪育种的经济效益。
实施例4分子标记g.106T>C在培育具备低背膘厚猪品种上的应用
1)检测后备种猪中分子标记g.106T>C基因型；
2)选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；
3)以步骤2)中筛选出的个体作为种猪，进行繁育，在后代中继续选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而培育出低背膘厚的猪品种。
实施例5分子标记g.106T>C在筛选低背膘厚遗传性状的仔猪上的应用
1)检测待筛选猪中分子标记g.106T>C；
2)步骤1)中检测出的分子标记的基因型为TT或TC时，该待筛选猪具有低背膘厚遗传性状，予以保留；基因型为CC时，该待筛选猪具有高背膘厚遗传性状，予以淘汰。
实施例6一种降低猪背膘厚的遗传改良方法
1)检测后备种猪中分子标记g.106T>C；
2)选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；
3)以步骤2)中筛选出的个体作为种猪，进行繁育，在后代中继续选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而降低后代猪的背膘厚。
实施例7检测分子标记g.106T>C的引物对在鉴定猪背膘厚性状上的应用
1)对待检测猪采用如SEQ ID NO:2/SEQ ID NO:3所示序列的引物对进行PCR，然后对PCR产物进行基因分型检测；
2)步骤1)中检测出的基因型为TT或TC基因型时，该待检测猪具有低背膘厚遗传性状；检测出的基因型为CC基因型时，该待检测猪具有高背膘厚遗传性状。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种与猪背膘厚相关的SNP分子标记，其中，所述分子标记位于国际猪基因组Sscrofa11.1版本第5号染色体第66885632bp位点处的T>C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分子标记位点上下游基因序列如SEQ ID NO：1所示，所述SNP分子标记位于该SEQ ID NO：1所示的第106位点处M表示的T>C碱基突变。
3.权利要求1或2中所述的SNP分子标记在培育低背膘厚猪品种上的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其中，所述应用包括如下步骤：
1)检测后备种猪中如权利要求1或2中所述的分子标记；
2)选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；
3)以步骤2)中筛选出的个体作为种猪，进行繁育，在后代中继续选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而培育出低背膘厚的猪品种。
5.权利要求1或2中所述的SNP分子标记在筛选低背膘厚遗传性状的仔猪上的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其中，所述应用包括如下步骤：
1)检测待筛选仔猪中如权利要求1或2中所述的分子标记；
2)步骤1)中检测出的分子标记的基因型为TT或TC时，该待筛选仔猪具有低背膘厚遗传性状，予以保留；基因型为CC时，该待筛选仔猪具有高背膘厚遗传性状，予以淘汰。
7.一种降低猪背膘厚的遗传改良方法，其中，所述方法包括如下步骤：
1)检测后备种猪中如权利要求1或2中所述的分子标记；
2)选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；
3)以步骤2)中筛选出的个体作为种猪，进行繁育，在后代中继续选留步骤1)中分子标记基因型为TT或TC的种猪个体，淘汰CC基因型个体；以逐代提高后代猪群体中等位基因T的频率，从而降低后代猪的背膘厚。
8.一种用于检测如权利要求1或2中所述SNP分子标记的引物对，其中，所述引物对核苷酸序列如下所示：
P001-F：5’-CGCAGGCACAGAGAAGCACAAG-3’，
P002-R：5’-CCATCATCTCGCTTGCAGGAATCC-3’。
9.一种用于检测如权利要求1或2中所述SNP分子标记的试剂盒，其中，所述试剂盒含有如权利要求8所述的引物对。
10.权利要求1或2中所述的分子标记或权利要求8中所述的引物对或权利要求9中所述的试剂盒在筛选猪背膘厚性状、鉴定猪背膘厚性状、猪低背膘厚性状品种培育、降低猪背膘厚性状、猪的肉质性状遗传改良中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117844944A (zh) * 2024-03-07 2024-04-09 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 与猪脂肪沉积性状相关的snp标记及应用

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