CN117701724A - 与绵羊产羔数性状相关的snp分子标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记。该SNP分子标记是绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。该分子标记可应用于绵羊产羔性状选育、培育高产羔数绵羊品系、改良绵羊群体产羔数性状、评价绵羊产羔性能等领域。由此，可以提高绵羊的产羔性状，能够加快绵羊产羔性能的遗传选育进展，有效提升绵羊的繁殖力及生产效益。
Description
技术领域
本发明涉及分子标记及遗传育种领域，特别涉及一种与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记及其在育种中的应用。
背景技术
羊肉因风味独特、高蛋白、低胆固醇等优点深受广大消费者青睐。近年来，以羊肉为主的羊产品短缺导致我国羊肉价格呈上升态势，我国羊肉需求急速攀升与羊肉产能低下的矛盾日益凸显。因此，提高母羊繁殖性能和羊肉产量成为现阶段的重大产业需求。一胎一羔是限制母羊生产力的最大瓶颈，提高产羔数是增加羊肉产量最直接的方法。产羔数是绵羊最重要的经济性状，且是一个低遗传力限性性状，难以用常规育种技术来快速改良。分子标记辅助育种适合用于对产羔数性状进行改良。因此亟需寻找新的与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记并将其应用于对产羔数性状的遗传改良。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记，并将其应用于绵羊选育及遗传改良上。
根据本发明的第一个方面，提供了一种与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记，该SNP分子标记是绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。由此，可以通过该SNP分子标记对绵羊的产羔性状进行选育、遗传改良等，来提高绵羊的产羔性能，加快绵羊产羔性能的遗传选育进展，有效提高绵羊的繁殖效益。
根据本发明的第二个方面，提供了一种SNP分子标记在提高绵羊产羔数性状上的应用，该SNP分子标记是绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。由此，通过该应用可以有效提高绵羊的产羔性能，提高绵羊的繁殖效益。
在某些实施方式中，该应用包括如下步骤：
1)对后备母羊检测所述的SNP分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，淘汰TG及TT基因型个体，即可有效提高母羊的产羔数。
根据本发明的第三个方面，提供了一种SNP分子标记在培育高产羔数性状绵羊品系上的应用，该SNP分子标记是绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。由此，可以获得具备高产羔性能的种绵羊品系，提高绵羊的产羔数及繁殖效力，提高绵羊的经济价值。
在某些实施方式中，该应用包括如下步骤：
1)对后备母羊检测所述的SNP分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，并对该留种母羊进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母羊检测所述的SNP分子标记，保留GG基因型的个体，淘汰TG及TT基因型个体，再进行繁育，即可培育出产羔数高的绵羊品系。
根据本发明的第四个方面，提供一种SNP分子标记在改良母羊产羔数性状上的应用，该SNP分子标记是绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。由此，可以改良绵羊的产羔性能，加快绵羊产羔性能的遗传选育进展，有效提升高繁殖力绵羊的生产效益。
在某些实施方式中，该应用包括如下步骤：
1)对后备母羊检测所述的SNP分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，并对该留种母羊进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母羊检测所述的SNP分子标记，保留GG基因型个体，并对GG基因型个体母羊再次进行繁育选配，保留后代母羊中GG基因型个体，淘汰TG及TT基因型，以逐代提高优势等位基因G的频率，从而提高母羊群体的产羔数性状，改良后代母羊群体的产羔数及繁殖力。
根据本发明的第五个方面，提供一种SNP分子标记在评价母羊产羔数性状上的应用，该SNP分子标记是绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。相较于目前的KASP基因分型方法，作为非诊断目的的评价绵羊产羔性能时，本方案仅需要检测待测绵羊基因型，具有简单、快捷、灵敏度高和特异性好等突出优点。
在某些实施方式中，该应用包括如下步骤：对待评价母羊检测所述的SNP分子标记，当检测的基因型为GG时，该待评价母羊具有高产羔性能；当基因型为TG及TT时，该待评价母羊的产羔性能不高。
根据本发明的第六个方面，提供一种SNP分子标记在筛选母羊产羔数性状上的应用，该SNP分子标记是于绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。由此，可以通过对该分子标记基因进行基因分型，即可简单、快速、高效地来筛选具备高产羔性能的母绵羊。
在某些实施方式中，该应用包括如下步骤：对待筛选母羊检测所述的SNP分子标记，当检测的基因型为GG时，该待筛选母羊的产羔性能高，予以保留作为后备母羊；当基因型为TG及TT时，该待筛选母羊的产羔性能低，予以淘汰。
根据本发明的第七个方面，提供一种含有与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记的核苷酸序列，该序列含有如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列，且所述序列中M表示T>G碱基突变。由此，通过该序列，可以高效、便捷的设计该分子标记的检测引物，对该分子标记进行检测，即可确定待检测母羊的该位点的基因型，筛选优势基因型。
根据本发明的第八个方面，提供一种含有与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记的核苷酸序列在制备用于检测与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记产品中的应用，该序列含有如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列，且所述序列中M表示T>G碱基突变。由此，通过该应用，可以高效、便捷的设计SNP分子标记的检测引物，对该分子标记进行检测，即可确定待检测母羊的该位点的基因型，筛选优势基因型。
根据本发明的第九个方面，提供了一种检测SNP分子标记的引物在绵羊产羔数性状选育上的应用，其中，所述引物序列如SEQ ID No:2和SEQ IDNo:3所示。由此，通过该引物可以高效对该分子标记进行检测，即可确定待检测母羊的该位点的基因型，筛选优势基因型。
本发明的有益效果：
1、提供了一种与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记，该SNP分子标记的优势等位基因G，通过该分子标记的选育，能够加快绵羊产羔性能的遗传选育进展，有效提升高繁殖力绵羊的生产效益。
2、与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记应用于绵羊产羔性状的选育上，有效提高绵羊的产羔性能，提高绵羊的繁殖效益。
3、与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记应用于培育高产羔数绵羊品系上，可以获得具备高产羔性能的种绵羊品系，提高绵羊的产羔数及繁殖效力，提高绵羊的经济价值。
4、与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记应用于改良绵羊群体产羔数性状，可以改良绵羊的产羔性能，加快绵羊产羔性能的遗传选育进展，有效提升高繁殖力绵羊的生产效益。
5、与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记应用于评价绵羊产羔性能时，相较于目前的KASP基因分型方法，作为非诊断目的的评价绵羊产羔性能时，本方案仅需要检测待测绵羊基因型，具有简单、快捷、灵敏度高和特异性好等突出优点。
6、含有与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记的核苷酸序列，通过该序列，可以高效、便捷的设计该分子标记的检测引物，对该分子标记进行检测，即可确定待检测母羊的该位点的基因型，筛选优势基因型。
7、检测SNP分子标记的引物在用于绵羊产羔数性状选育时，可以快速、高效、准确的对绵羊基因型进行检测，以便筛选出优势基因型。
附图说明
图1为g.29461739T>G SNPs的KASP分型标记散点图；
图2为g.29461868G>A SNPs的KASP分型标记散点图；
图3为g.29315643A>G SNPs的KASP分型标记散点图；
图4为三元杂绵羊杂交图谱。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步详细的说明。
实施例一:绵羊产羔数性状与SNP关联分析
本研究试验动物来源于兴安盟扎赉特旗内蒙古杜美牧业生物科技有限公司的三元杂绵羊，该三元杂绵羊由东弗里生作为父本与小尾寒羊作为母本杂交获得F1代，然后用F1代中公羊作为父本与湖羊作为母本杂交获得F2代，即为该三元杂绵羊(如图4所示)。该三元杂绵羊拥有国内外三个高繁殖力品种(东弗里升25％、小尾寒羊25％、湖羊50％)的遗传优势。记录该三元杂绵羊中母羊(250只)在2胎以上的产羔数，并对母羊进行血样采样，提取DNA，用于后续研究。
1、PCR扩增：
PCR扩增反应体系为20μL：混合DNA模板，上下游引物各0.5μL，2×Taq PCR MasterMix10μL，DDH2O 8μL,PCR扩增条件：95℃预变性10min；95℃变性30s,退火30s(退火温度见表1),72℃延伸1min,共34个循环；最后72℃延伸5min,4℃保存。
2、引物设计
基于NCBI数据库中已经公开的绵羊基因组参考序列设计引物，使用PrimerPremier 5.0设计特异性扩增引物(表1)，引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
表1引物序列表
3、PCR产物一代测序结果
测序发现3个SNP位点，其中，与NCBI中公开的绵羊基因组Oar_v4.0版本序列为参照，3个SNP位点分别位于第6号染色体第29461739bp位置处的T>G突变(下文记作“g.29461739T>G”)，第6号染色体第29461868bp位置的G>A突变(下文记作“g.29461868G>A”)，第6号染色体第29315643bp位置的A>G突变(下文记作“g.29315643A>G”)。
4、基因分型：
本研究采用竞争性等位基因特异性PCR(KASP)技术进行分型，KASP基因分型由四川杰莱美科技有限公司、BIO-RAD仪器上完成，引物由广州GOOD生物技术有限公司合成，具体的引物信息如表2所示。
表2 3个SNP位点的KASP引物信息
基因分型前提条件：对样本DNA浓度均一化，做普通PCR来找引物最佳的温度进行下一步的实验，KASP基因分型反应体系(10μL)：DNA模板3ul，FLU-ARMS2×Mix5μL，上下游引物共0.5μL，DDH2O1.5μL，KASP扩增采用两步法降落PCR：首先94℃预变性15min；然后运行降落PCR，程序为94℃变性20s，65℃退火60s，共10个循环(从第2个循环开始，每个循环降低0.6℃)；再进行普通PCR反应，程序为94℃变性20s，57℃退火60s，共30个循环；最后4℃保存。
KASP基因分型标记散点图结果如图1-3所示：图1表示g.29461739T>G分型标记的散点图，其中黄色圆圈表示TT基因型，绿色三角形表示TG基因型，蓝色正方形表示GG基因型，黑色菱形表示空白对照组；图2表示g.29461868G>A分型标记的散点图，其中黄色圆圈表示GG基因型，绿色三角形表示AG基因型，蓝色正方形表示AA基因型，黑色菱形表示空白对照组；图3表示g.29315643A>G分型标记的散点图，其中黄色圆圈表示AA基因型，绿色三角形表示AG基因型，蓝色正方形表示GG基因型，黑色菱形表示空白对照组。
将获得的三元杂绵羊产羔数性状记录与上述3个SNP位点进行关联分析，使用Microsoft Excel 2019软件计算三元杂绵羊3个SNP位点的基型频率、等位基因频率、杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、有效等位基因数量(Ne)等参数，并利用卡方检验检测SNP位点在该群体中的Hardy-Weinberg平衡状态。P>0.05时认为处于Hardy-Weinberg平衡。
5、群体遗传学分析
3个SNP位点的群体遗传学分析结果如表3-5所示：其中，表3表示g.29461739T>G位点的群体遗传学参数，结果显示g.29461739T>G位点在三元杂绵羊群体中存在TT、TG、GG三种基因型；SNPs位点杂合度分布是0.506，g.29461739T>G位点在三元杂绵羊群体中具有较高的杂合度，表明上述位点具有较高的遗传变异，选择潜力大；有效等位基因数在1.973，说明等位基因在群体中分布较均匀(1<NeS2)。g.29461739T>G SNP位点在三元杂绵羊群体中均表现为高度多态(P>0.05)。此外，g.29461739T>G位点在三元杂绵羊群体中均处工Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)，可进行后续与产羔数的相关性分析。
表3g.29461739T>G位点的群体遗传学参数
表4表示g.29461868G>A位点的群体遗传学参数，结果显示g.29461868G>A位点在三元杂绵羊群体中存在AA、GA、GG三种基因型；SNPs位点杂合度分布是0.503，g.29461868G>A位点在三元杂绵羊群体中具有较高的杂合度，表明上述位点具有较高的遗传变异，选择潜力大；有效等位基因数在1.985，说明等位基因在群体中分布较均匀(1<NeS2)。g.29461868G>A SNP位点在三元杂绵羊群体中均表现为高度多态(P>0.05)。此外，g.29461868G>A位点在三元杂绵羊群体中均处工Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)，可进行后续与产羔数的相关性分析。
表4g.29461868G>A位点的群体遗传学参数
表5表示g.29315643A>G位点的群体遗传学参数，结果显示g.29315643A>G位点在三元杂绵羊群体中存在AA、GA、GG三种基因型；SNPs位点杂合度分布是0.545，g.29315643A>G位点在三元杂绵羊群体中具有较高的杂合度，表明上述位点具有较高的遗传变异，选择潜力大；有效等位基因数在1.834，说明等位基因在群体中分布较均匀(1<NeS2)。g.29315643A>G SNP位点在三元杂绵羊群体中均表现为高度多态(P>0.05)。此外，g.29315643A>G位点在三元杂绵羊群体中均处工Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)，可进行后续与产羔数的相关性分析。
表5g.29315643A>G位点的群体遗传学参数
6、与绵羊产羔数关联分析：
采用SPSS26.0中的一般线性模型(One-wayANOVA)进行三元杂绵羊SNP与产羔数的关联分析。产羔性状的模型如下：Yijk＝u+LSi+Gj+eijk其中，Yijk是产羔数的表型值，u是群体均值，LSi是产羔数的固定效应，Gj是基因型的固定效应，eijk指随机残差。数据以均值±标准误表示，结果如表6-8所示：
表6表示g.29461739T>G位点与产羔数关联分析结果，如表6中结果表明：g.29461739T>G标记各基因型与产羔数性状差异显著(P<0.05)。其中，GG基因型的母羊产羔数显著高于TT及TG基因型(P<0.05)，其中GG基因型每胎产羔数比TG基因型多0.416只，比TT基因型多0.143只。而TG基因型与TT基因型之间差异不显著(P>0.05)。表明该位点G等位基因是提升产羔数的优势等位基因，GG基因型为优势基因型。由此，该g.29461739T>G标记可用于后续产羔数性状的选育。
表6g.29461739T>G SNPs与产羔数关联分析结果表
注：数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)；肩标相同字母表示差异不显著(P>0.05)。
表7表示g.29461868G>A位点与产羔数关联分析结果，如表7中结果表明：g.29461868G>A标记各基因型与产羔数性状差异不显著(P>0.05)。因此，该g.29461868G>A标记不适于用于后续产羔数性状的选育。
表7g.29461868G>A SNPs与产羔数关联分析结果表
注：数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)；肩标相同字母表示差异不显著(P>0.05)。
表8表示g.29315643A>G位点与产羔数关联分析结果，如表8中结果表明：g.29315643A>G标记各基因型与产羔数性状差异不显著(P>0.05)。因此，该g.29315643A>G标记不适于用于后续产羔数性状的选育。
表8g.29315643A>G SNPs与产羔数关联分析结果表
注：数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)；肩标相同字母表示差异不显著(P>0.05)。
综上所述，根据表6-8中3个SNP与产羔数性状关联分析结果，表明g.29461739T>G标记3种基因型在产羔数性状关联分析中差异显著(P<0.05)，可用于后续的育种研究。
实施例二g.29461739T>G标记在绵羊基因组中上下游核苷酸序列
根据g.29461739T>G标记在绵羊基因组中的位置，设计引物进行PCR扩增，获得g.29461739T>G标记在绵羊基因组中上下游核苷酸序列，如SEQ ID No:1所示：
AGCTGGCTAATTACTTACCTTCTACGTATGACAGGCTTGCTTGTTTAACTTTTTGTATCCTCTCTTGTCATAGCTCAACGGAAAATGCTTGTGATTCAGCAGAAGTTTGAACCTGACAATCAAAAAGAATGTTTTAAGAAAAAAAACCTGGGAAATTAAAGTTCCCTCCAGTACAGTCTTTCTTTCCCTGCCCTCTGTGTM[T/G]CGTGTTTCTCTCTCGTTTTCTCTCTCTGCAAGGCAGCTACGTAGTGGTCTATAAATATTGACCCTGACACTTGCTCAGTGCTTTACTTGCTCATGGCACAGGTCCGTGTTACTGAACACCGTGGTAATGCTCCGGCAAAGTTCTCAGCTGCTCAGACAAAGCTGTGGATTGGCTCACTACCCAGCAACCCTGTGCCTGCC
如SEQ ID No:1所示的序列中第201位碱基处的M表示T>G碱基突变。通过该核苷酸序列，可以设计引物用来检测g.29461739T>G标记的基因型，然后根据检测结果进一步对绵羊产羔性状进行选育；或通过该核苷酸序列设计引物制成相应的检测试剂盒来直接用于绵羊g.29461739T>G标记的检测，然后根据检测的基因型对绵羊产羔性状进行选育。
实施例三g.29461739T>G标记在提高绵羊产羔数性状上的应用
1)对后备母羊检测g.29461739T>G标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，淘汰TG及TT基因型个体，即可有效提高母羊的产羔数。
实施例四g.29461739T>G标记在培育高产羔数性状绵羊品系上的应用
1)对后备母羊检测g.29461739T>G标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，并对该留种母羊进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母羊检测g.29461739T>G标记，保留GG基因型的个体，淘汰TG及TT基因型个体，再进行繁育，即可培育出产羔数高的绵羊品系。
实施例五g.29461739T>G标记在改良母羊产羔数性状上的应用
1)对后备母羊检测g.29461739T>G标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，并对该留种母羊进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母羊检测g.29461739T>G标记，保留GG基因型个体，并对GG基因型个体母羊再次进行繁育选配，保留后代母羊中GG基因型个体，淘汰TG及TT基因型，以逐代提高优势等位基因G的频率，从而提高母羊群体的产羔数性状，改良后代母羊群体的产羔数及繁殖力。
实施例六g.29461739T>G标记在评价母羊产羔数性状上的应用
对待评价母羊检测g.29461739T>G标记，当检测的基因型为GG时，该待评价母羊具有高产羔性能；当基因型为TG及TT时，该待评价母羊的产羔性能不高。
实施例七g.29461739T>G标记在筛选母羊产羔数性状上的应用
对待筛选母羊检测g.29461739T>G标记，当检测的基因型为GG时，该待筛选母羊的产羔性能高，予以保留作为后备母羊；当基因型为TG及TT时，该待筛选母羊的产羔性能低，予以淘汰。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。
Claims (10)
1.与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记，其中，所述SNP分子标记是绵羊基因组Oar_v4.0版本第6号染色体第29461739bp位置处的T>G碱基突变。
2.权利要求1中所述的SNP分子标记在提高绵羊产羔数性状上的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其中，所述应用包括如下步骤：
1)对后备母羊检测所述的SNP分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，淘汰TG及TT基因型个体，即可有效提高母羊的产羔数。
4.权利要求1中所述的SNP分子标记在培育高产羔数性状绵羊品系上的应用。
5.根据权利要求4中所述的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
1)对后备母羊检测所述的SNP分子标记；
2)选留步骤1)中检测得到的等位基因型为GG基因型的个体，作为留种母羊，并对该留种母羊进行配种；
3)对步骤2)中配种出生的母羊检测所述的SNP分子标记，保留GG基因型的个体，淘汰TG及TT基因型个体，再进行繁育，即可培育出产羔数高的绵羊品系。
6.权利要求1中所述的SNP分子标记在改良母羊产羔数性状上的应用。
7.权利要求1中所述的SNP分子标记在评价/筛选母羊产羔数性状上的应用。
8.含有与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记的核苷酸序列，其中，所述序列含有如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列，且所述序列中M表示T>G碱基突变。
9.权利要求8中所述的核苷酸序列在制备用于检测与绵羊产羔数性状相关的SNP分子标记产品中的应用。
10.检测权利要求1中所述的SNP分子标记的引物在绵羊产羔数性状选育上的应用，其中，所述引物序列如SEQ ID No:2和SEQ ID No:3所示。
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| CN202311556587.XA CN117701724A (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 与绵羊产羔数性状相关的snp分子标记及其应用 |
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2023
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