影响猪生长性状的主效snp标记及其在种猪生产性能遗传改良中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种影响猪生长性状的主效SNP标记，所述SNP标记位于猪7号染色体上的HMGA1基因的核苷酸序列上，所述SNP标记的位点为SEQ?ID?NO:1序列标注位置为857的C857-G857的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34983991个核苷酸位点C>G突变；或为与该位点完全连锁的其它七个位点之一。本发明还提供如上所述的SNP标记在种猪生长性状遗传改良中的应用，以及提供一种与上述SNP标记的连锁不平衡程度（r2）大于0.8的SNP分子标记在种猪生长性状遗传改良中的应用。所述生长性状例如包括猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重和头重中的一种或多种。本发明能够加快猪种的育种进程，有效提高种猪的生产性能，获得显著的经济效益。
【专利说明】影响猪生长性状的主效SNP标记及其在种猪生产性能遗传改良中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及动物分子生物技术及动物遗传育种领域，主要内容是鉴别能显著增加猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重、头重等生长性状的主效基因标记及其在种猪生产性能遗传改良中的应用。
【背景技术】
[0002]生长性状是评价猪生产性能的重要指标，因此是种猪遗传改良研究中的重要目的性状，它主要包括胴体长、胴体重、日增重、头重、背膘厚、眼肌面积等。传统的猪育种方法是通过对目的个体的同胞或后裔屠宰测定来评估，准确性较高，成效显著，但存在测定成本高、费时耗力的不足。基于主效基因分子标记的遗传改良方法经济、快捷而有效，是对传统猪育种的必要补充。
[0003]迄今为止，已有一定数量的影响猪生长性状的分子标记和主效基因被鉴定，大大推动了国际种猪遗传改良的进展。Fujii等(Science.1991 Jul26; 253 (5018):448-51)发现Hal基因是导致猪产生灰白水样肉(Pale, soft, exudative pork, PSE肉)的主效基因；Casas-Carrillo 等(Anim Genet.1997Apr; 28 (2):88-93)发现位于猪 5 号染色体上 IGF-1基因与断奶后日增重存在连锁；Milan (Science.2000Mayl9; 288 (5469): 1248-51)等鉴定了在汉普夏猪群体中PRKG3是引起酸肉的主要原因；Van Laere (Nature.20030ct23; 425 (6960):832-6)等研究发现IGF2调控猪肌肉生长从而影响商业种群10~20%的产肉量。这些主效基因的发现与相关检测技术在生产上的迅速应用，对国际种猪业的发展起着重要推动作用。
[0004]中国是世界上养猪最早的国家之一，历史达几千年之久，猪在中国被誉为六畜之首。由于自然环境、经济条件和民俗文化的影响，中国的地方猪种资源丰富且各具特色，是世界猪种基因库中的宝贵资源。但迄今为止，尚未在中国地方猪种中鉴定与生长性状相关的主效基因和分子标记。
[0005] 申请人:前期利用所构建的大规模白色杜洛克猪X 二花脸猪F2资源群体，测定了927头F2屠宰个体的胴体长表型。通过全基因组扫描检测到了 7号染色体上影响猪胴体长的主效基因位点(QTL)，初步定位的区间大小为3cM (厘摩)，这为后续分离和鉴别影响胴体长的主效基因和分子标记提供了重要的切入点。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种影响猪生长性状的主效SNP标记，所述SNP标记位于猪7号染色体上的高迁移率族蛋白Al (HMGAl)基因的核苷酸序列上，所述SNP标记的位点为SEQID NO:1序列标注位置为857的C857-G857的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34983991个核苷酸位点C>G突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为3651的T3651-G3651的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34986785个核苷酸位点T>G突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为3676的C3676-T3676的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34986810个核苷酸位点C>T突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为3737的C3737-T3737的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34986871个核苷酸位点C>T突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为4803的G4803-A4803的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34987937个核苷酸位点G>A突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为5652的G5652-C5652的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34988786个核苷酸位点G>C突变；或为SEQ IDNO:1序列标注位置为5784的C5784-A5784的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34988918个核苷酸位点C>A突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为6965-6966的TT6965_6966_TTdel6965_6966的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34990100-34990101个核苷酸位点TT缺失突变；前述8个位点完全连锁。
[0007]本发明还提供一种如上所述的SNP标记在种猪生长性状遗传改良中的应用，且所述生长性状包括猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重、头重中的一种或多种。根据所述的应用，所述种猪自中国地方猪及含有中国地方猪血统的合成系和配套系猪种。优选选自二花脸猪、东山猪、民猪、河套大耳猪，通城猪、荣昌猪、内江猪、沙子岭猪、可乐猪、广东大花白猪、陆川猪、赣西两头乌猪、迪庆藏猪、巴马香猪、明光小耳猪、八眉猪、米林藏猪、五指山猪、滇南小耳猪、从江香猪、理塘藏猪、合作藏猪、工布江达藏猪、莱芜猪和苏太猪。
[0008]本发明还提供一种与上述SNP标记的连锁不平衡程度(r2)大于0.8的SNP分子标记在种猪生长性状遗传改良中的应用。
[0009]本发明又提供一种种猪遗传改良的方法，其特征在于，种猪继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34983991位点的GG型个体，淘汰该位点的CC型个体和CG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34986785位点的GG型个体，淘汰该位点的TT型个体和TG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34986810位点的TT型个体，淘汰该位点的CC型个体和CT型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34986871位点的TT型个体，淘汰该位点的CC型个体和CT型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34987937位点的AA型个体，淘汰该位点的GG型个体和AG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34988786位点的CC型个体，淘汰该位点的GG型个体和CG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34988918位点的AA型个体，淘汰该位点的CC型个体和AC型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34990100-34990101位点的del/del型个体，淘汰该位点的TT/del型个体和TT/TT型个体。
[0010]本发明还提供一种检测猪的生产性能的方法，包括检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第857位 核苷酸为C还是G，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第3651位核苷酸为T还是G，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第3676位核苷酸为C还是T，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第3737位核苷酸为C还是T，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第4803位核苷酸为G还是A，或者检测检测序列表中SEQ IDNO:1的5’端第5652位核苷酸为G还是C，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第5784位核苷酸为C还是A，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第6965-6966位核苷酸为TT还是del，确定基因型，然后通过基因型确定生产性状；且所述猪的生产性状为包括猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重、头重中的一种或多种的猪的生长性状。
[0011]本发明提供一种位于猪7号染色体上的HMGAl基因的核苷酸序列，所述序列为SEQID NO:1的第857位核苷酸由C突变为G、3651位核苷酸由T突变为G、3676位核苷酸由C突变为T、3737位核苷酸由C突变为Τ、4803位核苷酸由G突变为Α、5652位核苷酸由G突变为C、5784位核苷酸由C突变为Α、6965-6966位核苷酸TT缺失。[0012]本发明还提供一种所述的核苷酸序列在与猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重和/或头重相关的种猪选育中的应用，优选所述种猪选自中国地方猪及含有中国地方猪血统的合成系和配套系猪种。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为猪7号染色体上影响胴体长位点在白色杜洛克猪X 二花脸F2资源群体中的精细定位图；
[0014]图2为HMGAl基因主效突变位点g.349868100T不同基因型的测序结果峰图。【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
[0016]实验猪群:本发明共使用了两个猪实验群体:白色杜洛克猪X 二花脸猪&资源群体和二花脸猪纯种群体。白色杜洛克猪X 二花脸猪F2资源群体是以2头白色杜洛克公猪和17头二花脸母猪为H)祖代繁殖F1代，再选9头F1代公猪与59头F1母猪交配，分6批次产生1912头F2代个体，其中1031头个体饲养至240±3日龄屠宰测定。二花脸猪群体购自江苏常州焦溪二花脸保种场，其中336头个体在300±3日龄屠宰测定。上述所有实验猪只均在江西农业大学动物生物技术重点实验室科研猪场饲养，在生长肥育阶段每栏圈养10~12头猪(每头猪占用面积为2m2)，自由采食饮水，并按统一饲养标准。每千克日粮营养水平为:粗蛋白16%，消化能13.1MJ，赖氨酸0.78%，钙0.6%，磷0.5%。
[0017]表型测定:表型测定在江西国鸿集团有限公司绿色食品加工厂进行，猪在宰前20小时断食，但可自由饮水、整个屠宰过程按照标准商业程序实施。宰前测定个体活体体重、活体体长和活体体高；活体体长是用皮尺量取活猪两耳根联线的中点沿背线至尾根的长度；活体体高是用测杖测量猪髻甲处至地面的垂直距离；猪屠宰后沿耳根后缘及下颌第一条自然横褶切离寰、枕关节分离猪头，测定头重；胴体重是左右两片胴体之和(包括板油和肾)的重量；胴体直长是从耻骨联合前缘中点至第一颈椎前缘中点的长度；胴体斜长是从耻骨联合前缘中点至第一肋骨与胸骨结合处的长度；日增重通过计算宰前活体体重与初生重的差值，再除以屠宰日龄获得。
[0018]实施例1
[0019]本实施例为具体解释得到本发明中基因标记的发明过程。
[0020]猪全基因组60K SNP基因型检测:从上述两实验群体中的每个个体采集一小块耳组织样，以标准酚氯仿方法提取基因组DNA，将DNA溶解于TE缓冲液中。用Nanodrop-1OOO核酸蛋白分析仪对白色杜洛克猪X 二花脸猪F2资源群体的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。合格的DNA样品统一稀释成 50ng/μ L-1,利用 Illumina Infinium SNP 分型平台，订购 Porcine SNP60DNAAnalysis Kit芯片,根据Illumina Infinium的使用说明和标准流程进行芯片杂交与结果扫描，通过GenomeStudio软件读取基因型数据。用PLINK vl.07对获得的基因型数据进行质量控制，剔除检出率〈99.7%、次等位基因频率(minor allele 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，最后有48165个SNP和1018个个体用于数据分析。
[0021]全基因组关联(GWAS)分析，精细定位及候选基因的确定:使用R软件包GenABEL中的混合线性模型，利用白色杜洛克猪X 二花脸猪F2资源群体所有个体的60Κ SNP标记基因型数据和胴体表型数据进行GWAS分析，模型为diy+Xb+Sc+Za+e。其中，y为所测得的表型值，μ为总体平均值，b为性别和批次的固定效应向量，c为其余的微效应c—N (O, σ。2)，α为随机加性遗传效应向量,且a~N (O, Ga a2) (G为个体间的分子血缘相关矩阵，σ α2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SNP与生长性状关联程度的显著性阈值，基因组水平显著阈值为0.05除以有效SNP位点数量，即0.05/48165=1.04e-6 ;染色体水平显著阈值为I除以有效SNP位点数量，即1/48165=2.08e-5。GffAS结果显示，猪7号染色体上存在与胴体长显著相关的SNP位点(图1A)。采用整合连锁与连锁不平衡分析(LDLA)法，通过最显著位点的-1ogltl (P)值下降2界定QTL的置信区间为1.3Mb (图1B)。[0022]使用标记辅助分离分析方法判定F2资源群体9头Fl公猪QTL基因型。它的原理是:每头Fl公猪的QTL基因型由Z值决定，Z值为LH1ZlHtl似然率比值的Logltl值；其中LH1是假定公猪为Qq杂合子时后裔表型数据分布概率，LH0是假定公猪为QQ或qq纯合子时后裔表型数据分布概率。当Z〈-2时，QTL基因型为QQ或qq;当Z>2时，QTL基因型为Qq;当-2〈Z〈2时，QTL基因型不能确定。计算结果表明8头Fl公猪为Qq杂合子(表1)，且Q均来源于二花脸，即EQ。I头Fl公猪的QTL基因型不能确定。表1给出了白色杜洛克X 二花脸Fl公猪QTL基因型判定的结果表。
[0023]表1
[0024]
【权利要求】
1.影响猪生长性状的主效SNP标记，其特征在于，所述SNP标记位于猪7号染色体上的高迁移率族蛋白Al (HMGAl)基因的核苷酸序列上，所述SNP标记的位点为SEQ ID NO:1序列标注位置为857的C857-G857的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34983991个核苷酸位点C>G突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为3651的T3651-G3651的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34986785个核苷酸位点T>G突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为3676的C3676-T3676的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34986810个核苷酸位点C>T突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为3737的C3737-T3737的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34986871个核苷酸位点C>T突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为4803的G4803-A4803的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34987937个核苷酸位点G>A突变；或为SEQ IDNO:1序列标注位置为5652的G5652-C5652的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34988786个核苷酸位点G>C突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为5784的C5784-A5784的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34988918个核苷酸位点C>A突变；或为SEQ ID NO:1序列标注位置为6965-6966的TT6965_6966-TTdel6965_6966的核苷酸突变，对应于国际猪基因组10.2版本参考序列7号染色体上第34990100-34990101个核苷酸位点TT缺失突变；前述8个位点完全连锁。
2.如权利要求1所述的SNP标记在种猪生长性状遗传改良中的应用，且所述生长性状包括猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重、头重中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述种猪选自中国地方猪及含有中国地方猪血统的合成系和配套系猪种。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述种猪选自二花脸猪、东山猪、民猪、河套大耳猪，通城猪、荣昌猪、内江猪、沙子岭猪、可乐猪、广东大花白猪、陆川猪、赣西两头乌猪、迪庆藏猪、巴马香猪、明光小耳猪、八眉猪、米林藏猪、五指山猪、滇南小耳猪、从江香猪、理塘藏猪、合作藏猪、工布江达藏猪、莱芜猪和苏太猪。
5.与权利要求1的HMGAl基因中SNP标记的连锁不平衡程度(r2)大于0.8的SNP分子标记在种猪生长性状遗传改良中的应用。
6.一种种猪遗传改良的方法，其特征在于，种猪继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34983991位点的GG型个体，淘汰该位点的CC型个体和CG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34986785位点的GG型个体，淘汰该位点的TT型个体和TG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34986810位点的TT型个体，淘汰该位点的CC型个体和CT型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34986871位点的TT型个体，淘汰该位点的CC型个体和CT型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34987937位点的AA型个体，淘汰该位点的GG型个体和AG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34988786位点的CC型个体，淘汰该位点的GG型个体和CG型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34988918位点的AA型个体，淘汰该位点的CC型个体和AC型个体；和/或继代选育国际猪基因组10.2版本参考序列猪7号染色体上g.34990100-34990101位点的del/del型个体，淘汰该位点的TT/del型个体和TT/TT型个体。
7.一种检测猪的生产性能的方法，包括检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第857位核苷酸为C还是G，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第3651位核苷酸为T还是G，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第3676位核苷酸为C还是T，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第3737位核苷酸为C还是T，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第4803位核苷酸为G还是A，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第5652位核苷酸为G还是C，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第5784位核苷酸为C还是A，或者检测检测序列表中SEQ ID NO:1的5’端第6965-6966位核苷酸为TT还是del，确定基因型，然后通过基因型确定生产性状；且所述猪的生产性状为包括猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重、头重中的一种或多种的猪的生长性状。
8.一种位于猪7号染色体上的HMGAl基因的核苷酸序列，所述序列为SEQ ID NO:1的第857位核苷酸由C突变为G、3651位核苷酸由T突变为G、3676位核苷酸由C突变为T、3737位核苷酸由C突变为T、4803位核苷酸由G突变为Α、5652位核苷酸由G突变为C、5784位核苷酸由C突变为Α、6965-6966位核苷酸TT缺失。
9.一种如权利要求8所述的核苷酸序列在与猪活体体长、活体体高、胴体长、胴体重、日增重和/或头重相关的种猪 选育中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述种猪选自中国地方猪及含有中国地方猪血统的合成系和配套系猪种。
【文档编号】C12N15/11GK103898107SQ201410154936
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】黄路生, 麻骏武, 任军, 丁能水, 周李生, 李琳 申请人:江西农业大学