CN118127172A - 一种与鹅体重体尺相关的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鹅体重体尺相关的SNP分子标记及其应用，所述分子标记的核苷酸序列含有鹅第4号染色体第61331488位的SNP位点，SNP位点的多态性为G或A。该多态位点与鹅的体重和体尺性状显著相关，能够较为准确地判断鹅未来发育过程中体重体尺的最终变化，可用于对鹅体重体尺性状进行早期筛选，大幅减少筛选成本，加快遗传育种进展，有效提高育种效率，具有较高的经济应用价值和科研价值。
Description
技术领域
本发明涉及分子标记技术领域，具体涉及一种与鹅体重体尺相关的SNP分子标记及其应用。
背景技术
鹅是目前饲养规模最大的食用禽类之一。体重和体尺与鹅的生长速度、体重增加情况和体型特征显著相关，是评估鹅生产性能的关键指标。其中，体重会直接影响消费者的消费选择及企业的经济利益，是鹅最重要的经济性状，在鹅的遗传育种中得到了广泛的研究。胸宽、胸深、胫围和龙骨长等体尺性状也是鹅的重要生长性状，与体重具有显著的关联，可以反映鹅的生长潜力、成熟程度和生产能力。
鹅体重体尺选育，要等到小鹅发育至性成熟才能获得准确的体重体尺数据，再根据所得数据来确定个体育种值，进而决定该个体选留还是淘汰。这种方式选育周期长，成本高，育种效率较低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种与鹅体重体尺相关的SNP分子标记，在早期即可快速判断鹅的体重体尺性状，提高育种效率。
本发明技术方案详述如下：
第一方面，本发明提供了一种与鹅体重体尺相关的SNP分子标记，其核苷酸序列含有鹅第4号染色体第61331488位的SNP位点，SNP位点的多态性为G或A。该SNP位点为A时，鹅拥有更大的体重和体尺性状。
所述体尺至少包括胸宽、胸深、胫围和龙骨长。
应当理解的是，本发明所述的SNP分子标记，可以是任意长度的含有鹅第4号染色体第61331488位SNP位点的基因组片段，只需要满足其作为目标基因时所设计的引物能够扩增出该SNP位点即可。一般目标基因长度在200-700bp之间。
可选或优选的，上述SNP分子标记，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，SNP位点位于核苷酸序列的第294位。
第二方面，本发明提供了上述SNP分子标记在鹅遗传育种中的应用。
第三方面，本发明提供了上述SNP分子标记在筛选或鉴定大体重体尺的鹅中的应用。
第四方面，本发明提供了上述SNP分子标记的检测引物。
可选或优选的，上述检测引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2～3所示。
第五方面，本发明提供了上述检测引物在制备筛选或鉴定大体重体尺鹅的试剂中的应用。
第六方面，本发明提供了一种试剂盒，其含有上述检测引物。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明与鹅体重体尺相关的SNP分子标记，其多态位点与鹅的体重和体尺性状显著相关，能够较为准确地判断鹅未来发育过程中体重体尺的最终变化，可用于对鹅体重体尺性状进行早期筛选，大幅减少筛选成本，有效提高育种效率。
附图说明
图1为实施例中鹅体重的全基因组关联分析的曼哈顿图和QQ图；
图2为实施例中鹅胸宽的全基因组关联分析的曼哈顿图和QQ图；
图3为实施例中鹅胸深的全基因组关联分析的曼哈顿图和QQ图；
图4为实施例中鹅胫围的全基因组关联分析的曼哈顿图和QQ图；
图5为实施例中鹅龙骨长的全基因组关联分析的曼哈顿图和QQ图；
图6为实施例中引物特异性检测结果；
图7为实施例中六个DNA样品PCR扩增产物测序结果；
图8为实施例中含Chr04:61331448多态位点的分子标记核苷酸序列，序列中间阴影标注的碱基为SNP位点。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合实施例及附图，对本申请进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。如无特殊说明，所用仪器、试剂均可通过商业途径购买，所用试验方法均为现有技术。
实施例1
采集广东省汕尾市某鹅厂的511只马冈鹅(成年鹅期)血样及体重和胸宽、胸深、胫围和龙骨长等4个体尺性状数据。使用DNBSEQTM测序系统，通过二代全基因组重测序获得原始测序数据。
为确保数据的质量和准确性，对511只马冈鹅的原始基因组测序数据进行了严格的质量控制。首先，使用SOAPnuke(v1.5.0)软件对数据进行质量过滤和去除低质量序列。然后，利用BWA(v0.7.17)软件将过滤后的序列比对到鸿雁参考基因组，以鉴定SNP。最后，使用GATK(v4.2.3.0)软件对SNP进行进一步的筛选和过滤，并利用Plink(v1.90b6.21)软件对这些SNP进行质控和提取，保留最小等位基因频率(MAF)为>0.05，通过Hardy-Weinberg平衡检验(p<10-6)，且在常染色体中的SNP，最终获得9216623个SNP位点。
结合表型测定数据，使用GEMMA(v0.98.1)软件中的线性混合模型(LMM)，分别对所有性状(体重、胸宽、胸深、胫围和龙骨长)构建基因组关系矩阵及全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study,GWAS)。GWAS是研究复杂性状遗传机制的方法之一，其主要是通过分析表型性状和基因遗传变异之间的关联性从而确定影响表型性状的遗传因素。我们根据GWAS的结果将每个SNP位点的P值转换为-log(P)，显著性SNP的阈值为0.05/n(n为各染色体的SNP数量)，最后筛选出显著的SNPs进行下一步分析，并使用R语言的CMplot包绘制曼哈顿图和Quantile-Quantile plot(QQ图)，参见图1-5。
将距离1.5Mb之内的显著SNPs合并形成一个候选区域，使用BFMAP(v0.65)软件对所有性状(体重、胸宽、胸深、胫围和龙骨长)的候选区域进行精细定位，预测候选区域内所有SNP的后验概率。
结合GWAS的结果与精细定位的结果，我们筛选到了在体重、胸宽、胸深、胫围和龙骨长性状中的Chr04:61331448多态位点，该位点在不同性状GWAS和精细定位中信号都是最强的。
表1Chr04：61331448多态位点在不同性状GWAS的P值及精细定位后验概率
chr04:61331448多态位点与体重体尺关联分析如下表2所示。
表2Chr04:61331448多态位点与体重体尺关联分析
注：标有不同字母的值之间具有显著差异，标有同字母的值之间则无显著差异。
在公鹅和母鹅群体中，该位点与体重、胸宽、胸深、胫围和龙骨长呈现极显著关联。
本实施例中，截取的一段Chr04:61331448多态位点所在的分子标记核苷酸序列如下：
TCAGGGGCATGCAAACACTGTGTTAGACAAACAGACCACAAAGGATCTTTCTCATGCAGTCTGTGACAAGGATTTTGATTGCAAAGAAAATGATGCCAAGGAGGAATCAAACTGTGCTTATGCAGAAGAAATTACAAGCTCTTGTGCAGTTGTTCAAACTAACTTAAATGACTCAAAGCAAAATGAAGTTGTGGAGAAATCAAACAGTAGCAGTGAATCGGTTTTAAAAAGAAAGCCTGGTAGACCAAAGAAAATAGGTCCTCAAGTCGTTAAGCAGGTTAAGAGACCTATTGGGCGGCCTCCAAAACCAAAAATAGACGTAACTGAAAGTATGGAACATAGACCTGCACTTAACAGTGACGGTAAAAGTACCAAATCAGATGCAGCAGTCACGGAAGAAGTTAACGGCAACAAAAATATTACTGTGACGGTTGTTTTTGGAAGGTCAAGAAGAACTAAAAGATATGTTTCTGAAGGTAATCCAAATGTCATCGGCACTCTGCCCACAAAACACGTTGATTTCAATGTTGCCAATGACCACAGCAAAGTGCGGCATAGCACGGAAACTGAAAGTGCTTTGAATGAAATAGTAAAAGCCTTACAGAAGCCTTCTGCTGAAAATGAGGTCTCTGGTTATGACTATGTTAGACCTATCAAGAGTAACCTAGCATCACCACACCCT(SEQ ID NO.1)。
在上述核苷酸序列中，第294位多态性位点为G或A，TurkeyHSD多重比较结果发现，当该标记突变为A时，鹅具有更大的体重、胸宽、胸深、胚围和龙骨长性状，且在母鹅群体中这一趋势更为明显。
综上，通过采集马冈鹅血样，使用DNBSEQTM测序系统进行测序，使用SOAPnuke对测序数据进行质量过滤和去除低质量序列。然后，利用BWA将过滤后的序列比对到鸿雁参考基因组，以鉴定SNP。最后，使用GATK对SNP进行进一步的筛选和过滤，并利用Plink对这些SNP进行质控和提取，得到基因型数据集。结合其表型测定数据，使用GEMMA软件，采用单标记LMM模型，筛选出与马冈鹅体重和胸宽、胸深、胫围、龙骨长等4个体尺性状相关的主效基因及功能突变位点，为马冈鹅体重、胸宽、胸深、胫围和龙骨长的育种选择提供了新的SNP位点。
Chr04:61331448多态位点检测：从https://www.ncbi.nlm.nih.gov/找到LCORL基因序列，利用Primer premier 5.0软件设计出引物对，引物对信息如表3所示(引物序列5’→3’)，将设计的引物对序列发往生工生物公司合成，并用该引物对对血液DNA进行PCR，测试引物的特异性，结果附图6所示。
表3Chr04:61331448多态位点筛选的引物信息
| F:TCAGGGGCATGCAAACACTG(SEQ ID NO.2) |
| R:AGGGTGTGGTGATGCTAGGT(SEQ ID NO.3) |
随机挑选每个基因型各两个DNA样品，共六个DNA样品进行PCR扩增，将获得的PCR产物送往生工生物公司测序，测序检测得到Chr04:61331448位点的基因型为GG、GA和AA，与个体二代基因组测序获得基因型一致，其测序结果附图7所示。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种与鹅体重体尺相关的SNP分子标记，其特征在于，所述分子标记的核苷酸序列含有鹅第4号染色体第61331488位的SNP位点，SNP位点的多态性为G或A。
2.根据权利要求1所述的SNP分子标记，其特征在于，SNP分子标记的核苷酸序列如SEQID NO.1所示，SNP位点位于核苷酸序列的第294位。
3.权利要求1或2所述SNP分子标记在鹅遗传育种中的应用。
4.权利要求1或2所述SNP分子标记在筛选或鉴定大体重体尺的鹅中的应用。
5.权利要求1或2所述SNP分子标记的检测引物。
6.根据权利要求5所述的检测引物，其特征在于，核苷酸序列如SEQ ID NO.2～3所示。
7.权利要求5或6所述检测引物在制备筛选或鉴定大体重体尺鹅的试剂中的应用。
8.一种试剂盒，其特征在于，含有权利要求5或6所述检测引物。
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