CN117487936A - 影响长白猪眼肌面积的snp分子标记及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及猪的SNP分子标记，具体涉及影响长白猪眼肌面积的SNP分子标记及其应用。所述SNP标记位于SEQ ID No.1上从5’端起第300位点，对应于11.1版本国际猪基因组的10号染色体上从5’端起的第6172938位点，为C或T。本发明利用GWAS分析鉴别到了位于USH2A基因区域影响其表达活性的SNP位点，并确定此位点的SNP基因型CC个体具有比TT个体更大的眼肌面积，选择对增大猪眼肌面积有利的优势基因型进行留种，可迅速提高猪的产肉性能，对加快优质猪育种改良进程具有指导意义，为猪的产业发展带来极大的推动作用和客观的经济效益。

Description

影响长白猪眼肌面积的SNP分子标记及其应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及影响长白猪眼肌面积的SNP分子标记及其应用。

背景技术

长白猪原产丹麦，目前共有英系、法系、比利时系、新丹系等四种不同的品系。长白猪生产性能高，遗传性稳定，一般配合力好，杂交效果显著，生产中被广泛用作杂交的父本。通过不同形式的杂交后，可以得到不同选育目标的理想后代，再通过育种过程达到选育本土瘦肉型猪的目的。

全基因组关联分析(GWAS)基于单核苷酸多样性(SNP)间的连锁不平衡来鉴别影响表型和基因之间的关系，可以有效挖掘与主选性状相关的分子标记，并应用于分子标记辅助选择(MAS)、全基因组选择(GS)来实现目标性状的早期选择。相比传统育种方法，MAS和GS选育使性状相关等位基因快速纯和，不但加快了选育效率和遗传选择进展，也可在配套系创制中避免商品代性状分离，更高效地选育出性状优良的畜禽品种。

猪眼肌面积，即猪倒数第一、二胸椎之间背腰最长肌的横断面面积。由于眼肌面积性状与猪产肉性能有强相关关系，提高眼肌面积在育种上显得尤为重要。然而，猪眼肌面积性状的影响因素并不明确。研究猪眼肌面积性状的影响因素，有望在未来的研究中将其应用于医药领域，例如在应用于治疗癌症等疾病方面可能具有潜在的实用价值。

发明内容

基于此，本发明提供影响长白猪眼肌面积的SNP分子标记及其应用，至少解决现有技术中的一个问题。

第一方面，本发明提供一种与长白猪眼肌面积相关的SNP标记，含有所述SNP标记的核酸的序列如SEQ ID No.1所示，所述SNP标记位于SEQ ID No.1上从5’端起第300位点，对应于11.1版本国际猪基因组的10号染色体上从5’端起的第6172938位点，为C或T。

SEQ ID No.1所示序列为：

TATGGAATGACTGATCAATAGAAACCTGCTGTATAGTGCAGAGAACTCTACCCAGTATTCTGTGGTCATCTATGTTGGAAAACAATCTGAGAGAGTGGATATGTGGATATGCATATGACTGGGTCACTTTGCTGTACAGCAGAAATTATCACAACCTTGTAAATTAACTATACTTCAAAAAAACTTAAAAAACAAAACAAAGTGGGTGATATTTATTTAAAATAGCCTTTTTCCTTTGCCAAAACACTTTTTACTATATGTGCCTTTGATCTACAAATAGAGAAAATGAATAAAAAACAYATGATGTTGGATTTCAAGGGCAAAGCAAGATCTCTGGATACTGACATAATCTTTATGGATTAAATGTTTTAAGATGTAATAGATGGAGCTCTCTTGCGTCTCCGTAGGTTAAAGATTCAGCATTGTCATGGCAGTGGCTCAGATCATTGCTGTGGTATGGGTCCAATCTCTGGCCTGGAAATTTCCTCATGCCGCCAGCTTGGGCATTTAAAAAAAAAGAAAAATGAAGAAAAAAAAAAGTAAAAGATGGCCACATATGAAGAGTGATCTTGCACGGTACAGTAGACAAAATTTAATAGT，其中Y为C或T。

所述SNP标记位于长白猪USH2A基因上，是长白猪眼肌面积的影响因素。当两条染色体中所述SNP标记分别为C、C时，称为CC基因型，CC基因型长白猪眼肌面积大；当两条染色体中所述SNP标记分别为C、T时，称为CT基因型，CT基因型长白猪眼肌面积介于CC基因型和TT基因型长白猪眼肌面积之间；当两条染色体中所述SNP标记分别为T、T时，称为TT基因型，TT基因型长白猪眼肌面积小。

第二方面，本发明提供所述SNP标记在确定长白猪眼肌面积大小中的应用。

第三方面，本发明提供一种确定长白猪眼肌面积大小的方法，所述方法包括：确定长白猪的所述SNP标记，并根据所述SNP标记确定所述长白猪眼肌面积大小，所述长白猪眼肌面积从大到小，以10号染色体上从5’端起的第6172938位点的基因型排序依次为：CC基因型、CT基因型和TT基因型。

在一些优选的实施例中，通过分析长白猪的核酸的序列来确定所述长白猪的所述SNP标记，其中所述核酸的序列如SEQ ID No.1所示。

第四方面，本发明提供一种长白猪的遗传改良方法，所述长白猪的遗传改良方法包括：确定长白种猪核心群中的种猪的所述SNP标记，并根据所述SNP标记做出相应的选择，在所述长白种猪核心群中选择在10号染色体上从5’端起的第6172938位点为CT基因型或CC基因型的长白种猪个体，淘汰在该位点为TT基因型的长白种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因C的频率。

在一些优选的实施例中，在所述长白种猪核心群中选择在10号染色体上从5’端起的第6172938位点为CC基因型的长白种猪个体，淘汰在该位点为CT或TT基因型的长白种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因C的频率。

第五方面，本发明提供一种改善眼肌面积的长白猪新品系建立方法，所述长白猪新品系建立方法包括：对于所述SNP标记的基因型为CT或TT的猪，通过定点突变将其中的CT或TT突变为CC基因型。

在一些优选的实施例中，对于所述SNP标记的基因型为CT和TT的猪，通过定点突变将其中的CT和TT突变为CC基因型。

在一些优选的实施例中，利用转基因的方法或基因编辑的方法进行突变。

在一些优选的实施例中，利用CRISPR/Cas9的基因编辑方法进行突变。

由于采用了以上技术方案，本发明的实施例至少具有以下有益效果：本发明的SNP标记与眼肌面积密切相关，因此可以通过本发明的SNP标记来检测长白猪的相关指标，或者通过这个SNP标记来进行长白猪的遗传改良。

附图说明

图1为基于长白猪眼肌面积性状进行的统计分析图。

图2为全基因组关联分析曼哈顿图，其中横坐标表示猪的染色体编号，纵坐标表示SNP位点的-log₁₀(p)值。

图3为chr10: 6172938位点处不同突变群体的眼肌面积小提琴图。

具体实施方式

以下将对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地阐述本发明的目的、方案和效果。

实施例1：鉴别与长白猪眼肌面积相关的SNP标记

1、实验动物

本实施例中使用的猪群是西方商业品种长白猪。

2、实验方法

从猪群体中随机选取2135头，分别采集每个个体一小块肌肉组织样，并以标准酚氯仿方法提取得到其每个个体的基因组DNA，将所提取的基因组DNA溶解于TE缓冲液中。用Nanodrop分光光度计检测所提取的基因组DNA质量，当A260/280比值在1.8-2.0，A260/230比值在1.7-1.9左右时达到质量标准。

将符合标准的DNA样品的浓度稀释至50ng/μl，利用Illumina公司的Hi Seq XTen测序仪平台对每份DNA样品进行重测序，利用BWA软件将reads比对至11.1版本国际猪基因组，然后依次使用SAMtools、Platypus以及Beagle软件得到SNPs。使用PLINK对获得的SNPs进行质量控制，剔除次等位基因频率(minor allele frequency，MAF)<0.01。

3.数据及个体质量控制

用PLINK对上述获得的SNPs基因型数据和测序的2135个个体的SNP进行质量控制：剔除基因型检出率<95％和次等位基因频率(minor allele frequency，MAF)<0.01的SNP，接着对2135个个体进行排除，即排除亲缘关系较大的个体22个，故2113个个体全部用于数据分析，最后确定33518个SNP用于分析。

4、猪眼肌面积表型的测定

对长白猪眼肌面积性状进行统计分析，结果近似正态分布（图1），属于较典型的数量性状，符合关联分析的基本要求，变异系数达到17.47%。相关性状在性别、品系间差异明显。

5、全基因组关联（GWAS）分析

利用GEMMA (Genome-wide Efficient Mixed Model Association algorithm )软件中的混合线性模型，将二代重测序技术所得的长白猪群体的SNP标记信息和对应的2113个个体的眼肌面积组成进行GWAS分析，混合线性模型MLM程序采用统计模型‘Y＝Xα+Sβ+Kμ+e’，其中Y表示表型，X表示基因型，S为结构矩阵，K为相对亲属关系矩阵，α和β表示固定效应，Kμ为随机效应，e为正态分布残差。该模型可以把群体结构的影响设为协方差，消除与表型无关的遗传差异（如地域等）之间的相关性影响，本实施例中将主成分分析（PCA）、品系、性别、窝组效应作为固定效应。参数设置为--geno 0.05、--mind 0.1、--MAF 0.01、哈温平衡设定过滤标准1e-6。利用R软件中的qqman软件包对GWAS结果的曼哈顿图和Q-Q图进行可视化处理。P<0.05/N+1和P<1/N+1分别设定为与性状显著和潜在相关的阈值，其中N为基因型的标记数量（SNP数量）；采用估计的独立标记数进行基于连锁不平衡修正的Bonferroni校正，用作眼肌面积性状关联分析的SNP数量为33518，个体数为2113个，选择对应的100公斤校正数据做主变量，出生厂、品系、性别、结测年份、出生季节、结测体重、对应的结测数据作协变量，母本和父本个体佐以构成亲缘关系矩阵。达到5％全基因组水平显著(log₁₀(1/52000))的常染色体SNP位点有1个。

由图2可知，常染色体中影响猪眼肌面积性状最显著的位点落在10号色体上，P值为1.004740e-05。将变异信息注释到基因名，注释到USH2A基因的相关区域。

本实施例仅关注10号染色体的-log₁₀(p)值最高点位于SEQ ID No.1上从5’端起第300位点，对应11.1版本国际猪基因组从5’端起的第6172938位点，为C或T。

实施例2：验证SNP chr10: 6172938位点对长白猪眼肌面积的影响

本实施例鉴别到的一种与长白猪眼肌面积相关的SNP标记，所述SNP标记位于SEQID No.1上从5’端起第300位点，对应于猪基因组（11.1版本）10号染色体上的6172938位点处，该位点的参考基因组为C基因型，突变型为T。将该SNP标记位点的基因型与长白猪眼肌面积性状进行相关分析，统计结果如图3所示。结果显示，眼肌面积最大的是CC型长白猪，眼肌面积最小的是TT型长白猪，CT型长白猪的研究面积介于CC型和TT型之间，且三种基因型之间的眼肌面积存在极显著差异，符合加性模型。

综上可知，通过本发明提供的分子标记可以高效且准确的鉴定出所鉴定的长白猪眼肌面积，进而判断长白猪产肉性能，在长白猪的选育中具有显著的应用价值，为长白猪选育提供可靠的参考。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同或等同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内，其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种与长白猪眼肌面积相关的SNP标记，其特征在于，含有所述SNP标记的核酸的序列如SEQ ID No.1所示，所述SNP标记位于SEQ ID No.1上从5’端起第300位点，对应于11.1版本国际猪基因组的10号染色体上从5’端起的第6172938位点，为C或T。

2.根据权利要求1所述的SNP标记在确定长白猪眼肌面积大小中的应用。

3.一种确定长白猪眼肌面积大小的方法，其特征在于，包括：确定长白猪的如权利要求1所述的SNP标记，并根据所述SNP标记确定所述长白猪眼肌面积大小，所述长白猪眼肌面积从大到小，以10号染色体上从5’端起的第6172938位点的基因型排序依次为：CC基因型、CT基因型和TT基因型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过分析长白猪的核酸的序列来确定所述长白猪的所述SNP标记，其中所述核酸的序列如SEQ ID No.1所示。

5.一种长白猪的遗传改良方法，其特征在于，包括：确定长白种猪核心群中的种猪的如权利要求1所述SNP标记，并根据所述SNP标记做出相应的选择，在所述长白种猪核心群中选择在10号染色体上从5’端起的第6172938位点为CT基因型或CC基因型的长白种猪个体，淘汰在该位点为TT基因型的长白种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因C的频率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述长白种猪核心群中选择在10号染色体上从5’端起的第6172938位点为CC基因型的长白种猪个体，淘汰在该位点为CT或TT基因型的长白种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因C的频率。

7.一种改善眼肌面积的长白猪新品系建立方法，其特征在于，包括：对于如权利要求1所述SNP标记的基因型为CT或TT的猪，通过定点突变将其中的CT或TT突变为CC基因型。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对于所述SNP标记的基因型为CT和TT的猪，通过定点突变将其中的CT和TT突变为CC基因型。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，利用转基因的方法或基因编辑的方法进行突变。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用CRISPR/Cas9的基因编辑方法进行突变。