CN118222726A - 位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的snp分子标记及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，具体涉及一种位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记及应用。所述的位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记的SNP位点对应于国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919bp处的G>A突变；该分子标记是通过全基因组关联分析得到，可显著影响猪100kg体重时瘦肉率的性状。本发明通过优选该SNP的优势等位基因，能够逐代增加优势等位基因频率，提高猪瘦肉率，加快猪遗传育种进展并提高企业利润。
Description
技术领域
本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，具体涉及一种位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记及应用。
背景技术
随着人们饮食习惯的变化和生活水平的提高，猪的选育逐渐开始走向瘦肉型，提高猪瘦肉率是当前的主要育种目标分子标记辅助选择(marker assisted selection，MAS)的出现进一步加快了猪育种的进程，它是利用与特定性状相关联的分子标记作为辅助手段进行选择育种，不仅能大大减少育种的人力和物力消耗，而且能缩短育种时限。全基因组关联分析(genome-wide association study，GWAS)是一种在全基因组范围内用于识别遗传区域(基因座)和性状之间关联的方法，以连锁不平衡为基础，通过比较在不同个体中目标性状的表型差异与基因座上的多态性之间的关系，鉴定出与表型变异密切相关的标记位点。通过挖掘与猪瘦肉率性状相关的分子标记，能有效加快猪肉质性状的遗传改良，有助于养猪业的可持续性发展。
杜洛克猪作为种猪，直接影响着杜长大商品猪(杜洛克猪×(长白猪×大白猪))的生产性能，其肉质、瘦肉率和生长速度等对于整个养殖产业的经济效益至关重要。通过改良核心群的杜洛克猪的瘦肉率性状，可以较大程度地将这些优势遗传品质传递给商品猪后代，进一步提高其生产竞争力。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记。
本发明的另一目的在于提供上述SNP分子标记的应用。
本发明的再一目的在于提供一种鉴定上述SNP分子标记的引物对。
本发明的第四个目的在于提供上述引物对的应用。
本发明的第五个目的在于提供一种猪的遗传改良方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记，其SNP位点对应于国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919bp处的G>A突变；
所述的位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记的核苷酸序列为SEQ IDNO.1所示，其中序列中的M是G或A，导致猪瘦肉率的差异；
所述的位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记的SNP位点为SEQ ID NO:1序列标注位置为129位的G129-A129的核苷酸突变(国际猪基因组11.1版本参考序列2号染色体上第79679919位，命名为：g.79679919G>A)；
所述的位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记在鉴定杜洛克猪瘦肉率性状和遗传育种中应用；
一种检测猪瘦肉率性状的方法，包含如下步骤：
检测猪2号染色体上上述SNP分子标记，所述的SNP分子标记的SNP位点核苷酸是G还是A；
所述的猪为杜洛克猪及其合成系；
所述的猪优选为S21系杜洛克及其合成系；
一种用于鉴定上述SNP分子标记的引物对，包含引物primer-F和primer-R，其核苷酸序列如下：
上游引物primer-F：5’-CTGCTGATTTTGTGGGGACG-3’；
下游引物primer-R：5’-AGGAAGCTTTAGGGTCGCTC-3’；
一种用于检测上述SNP分子标记的试剂盒，包含上述引物对；
所述的引物对或试剂盒在鉴定影响猪瘦肉率性状中的应用；
所述的引物对或试剂盒在猪分子标记辅助育种中的应用；
所述的引物对或试剂盒在提高猪瘦肉率中的应用；
一种筛选高瘦肉率性状的猪品种的方法，包含如下步骤：
检测猪的国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919个核苷酸位点的基因型，选择第79679919个核苷酸位点为GG型或AG型个体作为种猪；
所述的检测猪的国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919bp处核苷酸位点的基因型的方法，包含如下步骤：
(1)提取待测猪的基因组DNA；
(2)采用上述引物对或上述试剂盒中的引物对作为扩增引物，以步骤(1)获得的待测猪的基因组DNA为模板DNA，进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；
(3)对PCR扩增产物进行测序，得到测序结果；
(4)基于测序结果，确定所述的SNP分子标记的基因型；
所述的猪为杜洛克猪及其合成系；
所述的猪优选为S21系杜洛克猪及其合成系；
一种猪的遗传改良的方法，包含如下步骤：
确定种猪核心群中种猪的上述SNP分子标记，并根据所述分子标记做出相应的选择：种猪的继代选育国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919个核苷酸位点为GG基因型和AG基因型的种猪个体，淘汰该位点为AA基因型的种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因G的频率，从而提高后代猪的瘦肉率；
所述的猪为杜洛克猪及其合成系；
所述的猪优选为S21系杜洛克及其合成系；
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明研究并确定影响猪瘦肉率的分子标记位于猪2号染色体上的核苷酸序列，验证其对瘦肉率性状的影响效应，最终建立对猪瘦肉率性状进行快速改良的分子标记辅助选择育种技术，极大地改善了杜洛克及其合成系的选育进程，适应活猪市场的需求，提高了肉猪的价格，为企业增加了销售利润，提升核心竞争力。
(2)本发明提供一种用于鉴定位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记的引物对，通过该引物对，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，快速准确的对性状进行选育，加快育种进程。
(3)本发明通过优选该分子标记的优势等位基因，提供了一种猪选育的方法，能够加快杜洛克猪的遗传进展，缩短了杜洛克改良的时间，从而有效提高种猪育种的经济效益，其中，若本发明将影响猪瘦肉率性状的分子标记的AA型个体全部选育成GG型个体，则每头猪在100kg体重时，瘦肉率可以提高0.65％，在一个规模化万头猪场则可以增加6.5吨瘦肉，由此可见提高瘦肉率为养猪产业提供收益的潜力是巨大的，可最终实现提高商品猪的经济效益，从而增加企业的收益。
附图说明
图1是S21系杜洛克在2号染色体上关于100kg体重时种猪瘦肉率性状的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-logP值。
图2是不同基因型猪在100kg体重时的瘦肉率结果分析图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实验猪群：本实验一共使用了3692头S21系杜洛克。
实施例1具体解释得到本发明中影响瘦肉率的测定过程
(1)实验动物
本发明所使用的实验猪群群体为广东中芯种业科技有限公司的纯种S21系杜洛克3692头，为种猪公司核心群。猪群在统一饲养标准下，自由采食、饮水。
(2)表型测量
通过新西兰HGS(Hennessy Grading System)胴体分级系统测定活体猪体重达100kg时瘦肉率。
实施例2具体解释得到本发明中基因标记的发明过程
(1)S21系杜洛克猪耳样组织DNA的提取方法参照标注苯酚-氯仿法提取全基因组DNA。用Nanodrop-ND1000分光光度计对纯种S21系杜洛克群体的DNA进行质量检测和浓度测定。A260/280比值在1.8～2.0，A260/230比值在1.7～1.9判定为合格。最后将合格的DNA样品统一稀释成50ng/μL。
(2)猪全基因组50K SNP基因型检测及基因型填充：DNA样品送纽勤生物科技(上海)有限公司，基于GeneSeek Genomic Profiler Porcine 50K SNP分型平台，采用Illumina Infinium的使用说明和标准流程进行芯片杂交、结果扫描(即基因型判定)。最后通过GenomeStudio软件读取基因型数据。为增加SNP标记密度，使用SWIM网站(https://quantgenet.msu.edu/swim/)对猪基因型数据进行填充。用PLINK v1.9对填充后的基因型数据进行质量控制，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456,315个SNP用于后续分析。
(3)全基因组关联(GWAS)分析：使用GEMMA软件的线性混合模型对瘦肉率性状进行关联分析。采用Bonferrini法确定SNP与瘦肉率性状关联程度的显著性阈值，基因组水平显著阈值为0.05/456315(有效SNP数量)，即基因组显著性水平阈值为1.09573E-7，染色体水平显著阈值为1/456315(有效SNP数量)，即染色体水平显著性阈值为2.19146E-6。
GWAS分析结果如图1所示。从图1可知，在S21系杜洛克中，在2号染色体中存在显著影响100kg瘦肉率的位点，最强关联的SNP为g.79679919G>A(P值为2.2×10-7)(SEQ NO.1中第129位核苷酸，即对应于国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919bp处的G>A突变)。
(4)不同基因型与种猪100kg体重时的瘦肉率表型的关联性分析：根据表1可知，分子标记的SNP位点g.79679919G>A与瘦肉率性状极显著相关(P＝7.22×10-8<0.01)，说明此分子标记显著影响S21系杜洛克猪的瘦肉率，可以通过对猪的此SNP位点的辅助选择，从而提高该群体瘦肉率，进而加快瘦肉型种猪的育种进程。另外根据表1和图2还可知，AA型比AG和GG型的瘦肉率低，说明纯合子AA对种猪的瘦肉率是最不利的。瘦肉率是衡量种猪生长性能的重要指标，瘦肉率高说明猪的生长性能好。因此，AA基因型的猪的生长性能是最差的，我们在进行育种的过程中需要逐步淘汰AA型和AG型的种猪，保留GG型的种猪，以逐代提高该位点的等位基因G的频率。
表1分子标记的SNP位点g.79679919G>A与瘦肉率性状的相关性
实施例3具体解释发明检测SNP标记的发明过程
(1)引物设计
通过Ensembl网站(http://asia.ensembl.org/index.html)下载猪的2号染色体上SEQ ID NO:1的DNA序列。并利用引物设计软件NCBI设计引物。设计的引物的DNA序列如下所示：
上游引物primer-F：5’-CTGCTGATTTTGTGGGGACG-3’；
下游引物primer-R：5’-AGGAAGCTTTAGGGTCGCTC-3’；
(2)PCR扩增的体系与条件设置
配置10μL体系，其中DNA样品1μL，上游引物0.3μL，下游引物0.3μL，PCR mix 5μL，ddH2O 3.4μL；PCR条件为：95℃预变性5min；95℃变性30s，64℃退火30s，72℃延伸30s，共35个循环；最后延伸为72℃5min。
(3)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，测序结果如下所示：
CTGCTGATTTTGTGGGGACGGCTGTGACCACCACAAAGTGCACAGAGGACACGGGCAACCTGGAAGCAGTGAAGGGTTAGGAAGTGGGGGGGGGGGGGTCACAGCCTGTCAGGTGTGGGCTGAGTCTGM(G/A)GTGAAAGATCCAAGGAAGAGAAGGAAGAATTGTTCCTTTTCCCTTCCCCTCGGGGAGCCTCAGATCCATGGGGATCCCCCTTCCTGGGCTCAGTAGAGTAGAAAGTATGCCTGGAGCCCACAGCTGTCCAGAGCGACCCTAAAGCTTCCT
注：序列中标注的M为突变位点，用标有下划线显示(括号中为突变碱基，为等位基因突变)，在该序列的首尾加粗显示为引物序列结合位置。
实施例4分子标记的SNP位点g.79679919G>A效应分析
本发明提供一个能显著提高杜洛克种猪瘦肉率的SNP分子标记，使用该SNP分子标记进行标记辅助选择，能够极大地加快杜洛克种猪的瘦肉率育种进程。若本发明将影响猪瘦肉率性状的分子标记的AA型个体全部选育成GG型个体，则每头猪在100kg体重时，瘦肉率可以提高0.65％，在一个规模化万头猪场则可以增加6.5吨瘦肉。由此可见提高瘦肉率为养猪产业提供收益的潜力是巨大的。本SNP分子标记个体中，通过优选S21系杜洛克该SNP的优势等位基因(G)，可最终实现提高商品猪的经济效益，从而增加企业的收益。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记，其特征在于其SNP位点对应于国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919bp处的G>A突变；
所述的位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记的核苷酸序列为SEQ ID NO.1所示，其中序列中的M是G或A，导致猪瘦肉率的差异。
2.权利要求1所述的位于猪2号染色体上与瘦肉率相关的SNP分子标记在鉴定杜洛克猪瘦肉率性状和遗传育种中应用。
3.一种检测猪瘦肉率性状的方法，其特征在于包含如下步骤：
检测猪2号染色体上权利要求1所述的SNP分子标记，所述的SNP分子标记的SNP位点核苷酸是G还是A。
4.根据权利要求3所述的检测猪瘦肉率性状的方法，其特征在于：
所述的猪为杜洛克猪及其合成系。
5.一种用于鉴定权利要求1所述的SNP分子标记的引物对，其特征在于包含引物primer-F和primer-R，其核苷酸序列如下：
上游引物primer-F：5’-CTGCTGATTTTGTGGGGACG-3’；
下游引物primer-R：5’-AGGAAGCTTTAGGGTCGCTC-3’。
6.一种用于检测权利要求1所述的SNP分子标记的试剂盒，其特征在于包含权利要求5所述的引物对。
7.权利要求5所述的引物对或权利要求6所述的试剂盒在鉴定影响种猪瘦肉率性状中的应用。
8.权利要求5所述的引物对或权利要求6所述的试剂盒在猪分子标记辅助育种中的应用。
9.权利要求5所述的引物对或权利要求6所述的试剂盒在提高种猪瘦肉率中的应用。
10.一种猪的遗传改良的方法，其特征在于包含如下步骤：
确定种猪核心群中种猪的权利要求1所述的SNP分子标记，并根据所述分子标记做出相应的选择：种猪的继代选育国际猪参考基因组11.1版本2号染色体上第79679919bp处为GG基因型和AG基因型的种猪个体，淘汰该位点为AA基因型的种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因G的频率，从而提高后代猪的瘦肉率。
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| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |