CN108676897B - 一种影响猪日增重性状的snp标记及其应用 - Google Patents

一种影响猪日增重性状的snp标记及其应用 Download PDF

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    • C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers

Abstract

本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，特别涉及一种猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用。所述的猪SNP分子标记位点为SEQ ID NO.1所示，位于该序列片段第321核酸单碱基突变，命名为：g15588826C>T。该SNP分子标记对应于国际猪参考基因组10.2版本3号染色体上第15588826个核苷酸位点C>T突变。本发明通过优选该SNP分子标记的优势等位基因，能够增加大白日增重性状的遗传进展，减少大白的日增重性状的育种时间，从而有效提高种猪育种的经济效益。

Description

一种影响猪日增重性状的SNP标记及其应用
技术领域
本发明属于分子生物技术和分子标记技术领域，特别涉及一种猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用。
背景技术
日增重性状是评估猪生长性能的重要指标，因此是种猪遗传改良研究中的重点。近百年来，西方猪种的育种目标往往集中在提升瘦肉率和降低背膘厚，这在一定程度上提高了日增重的遗传进展，但也一直缺乏较为直接的选育方法。传统的育种方法对于表型难以鉴定的性状(如日增重)收效甚微，而分子标记辅助选择(marker assisted selection，MAS)则打破了这一技术壁垒。该方法可用于改良肉质(如肌内脂肪)和抗病性状(如抗腹泻)等活体很难度量或活体测量花费很大(如日增重)的性状，以及繁殖(如产仔数)等在生命活动中表达较晚的限性性状。而且MAS不易受环境影响、性别、年龄影响，因此能进行早期选择，进而能起到缩短世代间隔、提高选选种效率的目的(柳小春等，2008年)。因此如能利用MAS技术改良种猪的日增重性状，将具备广阔的应用前景。
大白猪是世界上著名的瘦肉型猪种之一。在现代猪的繁育体系中，大白以繁殖力高、生长育肥性好、适应性强等优点而著称。由于其综合性能优秀，故可以作为诸多合成系商品猪的父本或母本，应用范围十分广泛。因此，对大白猪的日增重性状进行改良，可以有效地缩短商品猪的育肥时间从而节约养殖成本。
发明内容
为了克服现有技术对日增重遗传选育的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用；所述的猪SNP分子标记的SNP位点对应于国际猪参考基因组10.2版本3号染色体上第15588826bp处的C>T突变；所述分子标记的SNP位点为SEQ ID NO.1所示，其中序列中的M是T或C，导致日增重性状的不同；
所述的猪为大白和其合成系中的至少一种；
用于鉴定上述猪SNP分子标记的引物优选为PCR-F和PCR-R；
上游引物PCR-F：5'-CAGGTAGGACACCTCCACT-3'；
下游引物PCR-R：5'-TGACAGCAGCACTAAATGAC-3'；
所述的猪日增重性状研究优选为利用上述猪SNP分子标记鉴定猪日增重性状；
所述的猪日增重性状研究优选还包括利用上述猪SNP分子标记调节猪日增重；
所述的育种优选为分子标记辅助育种；
一种检测猪日增重性状的方法，包含如下步骤：
检测猪3号染色体上上述猪SNP分子标记的单核苷酸是C还是T；
所述的猪为大白和其合成系中的至少一种；
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猪SNP分子标记，并根据猪SNP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10.2版本3号染色体上15588826bp处的CT型和TT型个体，淘汰该点的CC型个体；以逐代提高该位点的等位基因T的频率，从而提高后代猪的日增重；
所述的种猪为大白和其合成系中的至少一种；
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日增重相关的分子标记，使用该分子标记进行标记辅助选择，能够极大地增加大白及其合成系的日增重进程。
(2)本发明提供一种用于鉴定影响猪日增重性状分子标记的引物对，通过该分子标记及引物对，可建立高效准确的分子标记辅助育种技术，将其应用于种猪日增重性状遗传改良中，从而提高猪的日增重，进而节约粮食，降低企业生产成本，提高企业利润，增加核心竞争力。
(3)本发明通过优选该分子标记的优势等位基因，能够增加大白日增重性状的遗传进展，减少大白的日增重性状的育种时间，从而有效提高种猪育种的经济效益，其中，通过该分子标记，本发明将CC型个体全部选育成TT型个体，则每头猪平均日增重可以提高88.7g，一个规模化万头猪场则可以在70日内增加猪肉62.09t，由此可见优秀的日增重性能为养猪产业提供收益的潜力是巨大的。
附图说明
图1是不同基因型猪的日增重分析图。
图2是大白猪在3号染色体上关于日增重性状的全基因组关联(GWAS)分析图；其中：横坐标表示猪的染色体编号；纵坐标表示-logP值。
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。
实施例1
实施例中，一共使用了689头纯种大白；其中，通过OSBORNE***测定猪在体重达30kg时的日龄并记录为Day1，记录猪体重达100Kg时的日龄并记录为Day2。日增重的计算公式为：70/(Day2-Day1)。上述实验在广东温氏食品集团股份有限公司的沙湖种猪场中进行，在测定阶段每栏圈养10～12头猪(每头猪占用面积2平方米)自由采食饮水，并按统一饲养标准，统一饲喂日粮。
(1)大白猪耳样组织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分光光度计对纯种大白群体的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50纳克/微升。
(2)猪全基因组80K SNP基因型检测：GeneSeek Genomic Profiler Porcine80KSNP分型平台，采用Illumina Infinium的使用说明和标准流程进行芯片杂交与结果扫描。最后通过GenomeStudio软件读取基因型数据。用PLINK v1.07对获得的基因型数据进行质量控制，剔除检出率<99.7％，此等位基因频率(mimor allel frequency，MAF)<0.01％或偏离哈代温伯格平衡(Hardy-Weinberg Equilibrium，HWE)P≤10-6的SNP标记，排除检出率<90％，家系孟德尔错误率高于0.1的个体；质控剩余的58991个SNP标记和689个样本用于后续数据分析。
(3)全基因组关联(GWAS)分析：使用R软件中的GenABEL软件包对大白日增重进行GWAS分析，模型为：y＝1u+Xb+Sc+Za+α。其中，y为所测得的表型值及(平均日增重值)，u为总体平均值，b为性别和固定效应值，c为其余的微效应，c—N(0，бc2)，α为随机加性遗传效应向量，且α～N(0，бα2)(G为个体间的分子血缘相关矩阵，бα2为加性遗传方差)，e为残差，X、S和Z是对固定效应和随机效益的关联矩阵，场年季(herd-year-season)效应包括在批次效应中。采用Bonferroni法确定全基因组关联分析得显著性阈值，基因组水平的显著阈值为0.05除以有效SNP位点数量，即0.05/58991＝8.46E-7；染色体水平显著阈值为1除以有效SNP位点数量，即1/58991＝1.70E-5。GWAS分析结果如图2所示。从图2可知，在大白及其合成系中，在3号染色体中存在显著影响日增重性状的位点，最强关联的SNP为g.15588826C>T(P＝4.97E-6)。
(4)不同基因型与日增重表型的关联性分析：根据表1可知，分子标记的SNP位点g.15588826C>T与日增重性状极显著相关(P<0.001)，说明此分子标记显著影响猪的日增重性状，可以通过对猪的此SNP位点的辅助选择，从而提高该群体日增重，进而加快育种进程。另外根据表1和图1还可知，TT型比CC和TC型的平均日增重高，说明纯合子CC对平均日增重是最不利的。日增重是生长性状的重要指标，日增重高说明猪的生长性能好。因此，CC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淘汰CC型的种猪，保留TT和TC型的种猪，以逐代提高该位点的等位基因T的频率。
表1分子标记的SNP位点g.15588826C>T与日增重的相关性
Figure BDA0001687149240000041
实施例2
(1)含有与大白日增重性能显著相关SNP位点的目的片段的扩增目的片段为3号染色体中的一段695bp的核苷酸序列，序列扩增的上下游引物为：
上游引物PCR-F：5'-CAGGTAGGACACCTCCACT-3'；
下游引物PCR-R：5'-TGACAGCAGCACTAAATGAC-3'。
(2)PCR扩增的体系与条件设置
配置20uL体系，其中DNA样品3.5μL，上游引物0.6μL，下游引物0.6μL，PCR mix10mL，ddH2O 5.3μL，PCR条件为98℃预变性2min，98℃变性10s，56.5℃退火15s，72℃延伸40s，共35个循环，最后延伸为72℃10min。
(3)DNA序列测序鉴定：序列测序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：
Figure BDA0001687149240000051
注：序列表中标注的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。
实施例3分子标记的SNP位点g.15588826C>T效应分析
本发明提供一个能显著增加大白种猪及其合成系的日增重SNP标记，使用该SNP进行标记辅助选择，能够极大地增加大白种猪及其合成系的日增重育种进程。本发明的影响猪日增重性状的分子标记的CC型个体全部选育成TT型个体，则每头猪平均日增重可以提高88.7g，一个规模化万头猪场则可以在70日内增加猪肉62.09t，由此可见优秀的日增重性能为养猪产业提供收益的潜力是巨大的。本SNP标记个体中，CC型个体与TT型个体之间的日增重性能存在显著差异(P<0.01)，通过优选大白及其合成系该SNP的优势等位基因(T)，可最终实现提高商品猪的经济效益的目的。
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。
SEQUENCE LISTING
<110> 华南农业大学
<120> 一种影响猪日增重性状的SNP标记及其应用
<130> 1
<160> 3
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 695
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 猪SNP分子标记
<400> 1
caggtaggac acctccactt ggctctccag ggactctccc aggtgggttg gtttgagtac 60
ctttgaaaca caatggctgg gttccaagac taagcatctc taaagagcca gttggaagtt 120
gtgttttttg actttgccac cagtcaccca gtgtcatgtc tactgcagtc acaattcaaa 180
ggaagccctg ggttcaagag gaggggacgt ggaccccact tctggctggg cagaataacc 240
ttacaaaaga gcatgtgggc gacatggctg cagagatttt gggaccatgt aatctacacg 300
tgggagactg ttcaacccac tctcccagct caggtggatt agccatcagc catccaaggg 360
cagagggcct gggactgcat ctgcagtctc tccctgctct gtttccctgt taactctgcc 420
atctctttga tggggcgtca ctgctgccac atctggtcct tgcaacctcg gtctggtctt 480
ccacccgaga aggaattgaa ttcagtccag cggccatttc cagagctgtg catgcaagga 540
caggagcgaa acattgcctc aggccctgtg cgggccgaga ggaaagggtg tctgcctgga 600
acgtgccgcg gtgagacgtg tgacaggtgt gcagctgacc gcaacacagg ccagatgtca 660
tttagtgctg ctgtcaggta gaagcaaagc attgg 695
<210> 2
<211> 19
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 引物PCR-F
<400> 2
caggtaggac acctccact 19
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 引物PCR-R
<400> 3
tgacagcagc actaaatgac 20

Claims (10)

1.一种猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：所述的猪SNP分子标记的SNP位点对应于国际猪参考基因组10.2版本3号染色体上第15588826bp处的C>T突变。
2.根据权利要求1所述的猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
所述的猪为大白和其合成系中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
用于鉴定权利要求1中所述的猪SNP分子标记的引物为PCR-F和PCR-R；
上游引物PCR-F：5'-CAGGTAGGACACCTCCACT-3'；
下游引物PCR-R'：5'-TGACAGCAGCACTAAATGAC-3'。
4.根据权利要求1所述的猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
所述的猪日增重性状研究为利用权利要求1中所述的猪SNP分子标记鉴定猪日增重的性状。
5.根据权利要求4所述的猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
所述的猪日增重性状研究还包括利用权利要求1中所述的猪SNP分子标记调节猪日增重。
6.根据权利要求1所述的猪SNP分子标记在猪日增重性状研究和猪育种中的应用，其特征在于：
所述的育种为分子标记辅助育种。
7.一种检测猪日增重性状的方法，其特征在于包含如下步骤：
检测猪3号染色体上权利要求1中所述的猪SNP分子标记的单核苷酸是C还是T。
8.根据权利要求7所述的检测猪日增重性状的方法，其特征在于：
所述的猪为大白和其合成系中的至少一种。
9.一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中所述的猪SNP分子标记，并根据猪SNP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10.2版本3号染色体上15588826bp处的CT型和TT型个体，淘汰该点的CC型个体；以逐代提高该位点的等位基因T的频率，从而提高后代猪的日增重。
10.根据权利要求9所述的猪的遗传改良的方法，其特征在于：
所述的种猪为大白和其合成系中的至少一种。
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