与母鸡储精能力相关的SNP分子标记及其应用的制作方法

文档序号:19376118发布日期:2019-12-10 23:53阅读:332来源:国知局

本发明属于家畜分子标记技术领域,具体涉及1个与母鸡储精能力相关的snp分子标记及其应用。



背景技术:

母鸡的储精能力是指母鸡在自然交配或者人工授精(artificialinsemination,ai)之后能够储存精子并持续产受精蛋的能力(durationoffertility)。在许多品种或品系的群体中,研究者发现母鸡的储精能力均会存在明显的个体差异,反映为一次自然交配或者人工授精后母鸡产受精蛋个数(fn,thenumberoffertileeggsafterai)或持续天数(dn,thedayspost-inseminationuntilthelastfertileegg)的差异。在家禽育种和种蛋生产过程中,母鸡的储精能力长短是决定进行人工授精频率的关键因素,如火鸡的储精性状长达一至两个月,因此在火鸡种蛋的生产过程中,对其人工授精只需要一个月进行一次,甚至对于即将要开产的火鸡,可提前半个月进行人工授精来提高种蛋的获得(bakst,2010)。而白来航(whiteleghorn)和京红母鸡(jinghongbrownlayers)的储精性状一般只有两周左右,麻鸭(anasplatyrhynchadomestica)的储精性状也只有13天左右(lakeandstewart,1978;blackburnetal.,2009;liuetal.,2015),生产上为了保证90%以上的种蛋受精率,对它们进行人工授精一般需要一周进行一次。在目前大规模集约生产中人工授精技术被普遍采用的情况下,选择储精能力长的母鸡,对母鸡储精性状进行改良,能够有效地降低种蛋生产过程中人工授精的频率,进而减少种公鸡的饲养量,从而减少饲养成本,同时减少母鸡对人工授精产生的应激反应,增加生产效益。利用全基因组关联分析(gwas)检测与性状相关联的snps及基因组区域,可大大提高工作效率和统计效力。本研究是利用鸡全基因组snp芯片(600k,affymetrix)对鸡储精能力进行全基因组关联分析,在全基因组范围内检测与母鸡储精性状相关联snps及基因组区域的报道。该项研究工作在国家基金(项目编号:31372301,项目名称:鸡贮精能力差异相关新基因的筛选及其分子机制初探)和西藏自治区重点研发及转化计划(项目编号:cgzh2017000237)及自主创新基金重大培育项目:利用吐-莱资源群体发掘鸡抗热高产基因及其组合(项目编号:2662018py088)资助下完成。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一个与母鸡储精能力相关的snp分子标记及其应用,通过全基因组关联分析在母鸡基因组3号染色体上找到1个与储精能力关联的snp分子标记。

本发明通过以下技术方案实现:

一种与母鸡储精能力相关的snp分子标记,位于3号染色体,该分子标记的核苷酸序列(seqidno.1)如下所示:

ctgatgctgcccaatcctgagtggargcaacttcccacagtgccaaaacct

上述序列第26位的碱基r是a或g,导致多态性。

通过下述方法筛选获得:

1)实验样品采集:采集试验鸡血样用于dna提取;

2)母鸡储精能力的测定:测量试验鸡一次人工授精后母鸡产受精蛋个数(fn)和持续天数(dn),重复测量三次,取三次所测结果的平均值,作为该试验鸡的储精能力;

3)鸡基因组dna的提取与检测:从试验鸡血样中提取鸡基因组dna,制备母鸡全基因组dna样品;

4)基因型判定及基因型与鸡储精能力的关联分析:

将试验鸡血样中提取的基因组dna在与鸡600k高密度snp芯片(affymetrixaxiom)杂交,然后采用plink软件对所有个体的原始基因型数据进行质控检验,利用tassel统计分析软件将试验储精能力与基因型进行关联分析,从中选取达到全基因组的基因组水平显著的snp。

上述snp位点的多态性与储精能力dn(授精一次至母鸡产出最后一枚受精蛋之间间隔的天数)和fn(授精一次后母鸡所产受精蛋的个数)显著关联(p<0.05),gg基因型是母鸡储精能力的不利标记,这个snp分子标记可以用于母鸡储精性状的筛选及改良。

与现有技术相比,本发明具有以下优点及有益效果:

本发明运用全基因组关联分析(gwas,genomewideassociationstudy)技术方法在母鸡全基因组范围内筛选得到与鸡储精能力(durationoffertility)相关的snps分子标记,进一步采用限制性内切酶长度多态性(pcr-rflp,restrictedfragmentlengthpolymorphism)分析方法在扩大的群体里对这个snp与鸡储精能力(durationoffertility)相关性进行了验证。为利用分子标记辅助育种对母鸡储精能力进行选择和改良提供了1个新的snp分子标记。

具体实施方式

实施例1与母鸡储精能力相关的snp分子标记的筛选

1)实验样品采集:

试验群体为701只健康母鸡,来源于“京红1号”蛋鸡核心育种鸡场,父母代群体(200日龄),所有母鸡同批次孵化而来。饲养于武汉峪口禽业有限公司,执行单笼饲养,14小时光照制度,自由采食及饮水。在饲养期间,温度、湿度、通风、光照等条件均相同,为常规方法。

2)储精能力的测定:

以20天为一个周期,对公鸡一次采精,精液中要求无粪便、羽屑、血液污染,否则一律废弃。利用混合精液对母鸡进行输精(20微升/只),输精时避免输精器械的刺激,同时为避免发生输精感染,做到每输精一次后,更换一次输精器头。具体操作按照《鸡人工授精技术规程》(db12/t290—2006)执行。收集种蛋并标记笼号。同批次种蛋恒温孵化(37.8℃,相对湿度50%)7天后照蛋,记录受精与未受精的种蛋。

测量每只母鸡一次人工授精后产受精蛋的个数(fn,thenumberoffertileeggsafterai)和持续天数(dn,thedayspost-inseminationuntilthelastfertileegg),重复测量fn和dn三次,取三次所测结果的平均值,作为该试验鸡的储精能力。

母鸡的储精性状测定实验结束后,对试验鸡群翅下静脉采血0.5ml,置于1.5ml事先加入0.3ml抗凝剂的ep管中,混匀后-20℃保存以备dna提取。

3)dna的提取与检测:

采用苯酚-氯仿法从试验鸡血样中提取鸡基因组dna,再用凝胶电泳判断dna的完整性;对提取后的dna进行质量检测;调整浓度至50ng/μl,制备母鸡全基因组dna样品。

4)基因型判定及基因型数据与鸡储精能力的关联分析:

根据前一部分中701只母鸡群体的储精能力,筛选储精能力长和短的母鸡各60只,将它们的基因组dna与鸡600k高密度snp芯片(affymetrixaxiom)杂交。在全基因组范围内成功检测到552395个snps位点的基因型信息,通过质量控制(剔除检出率(callrate)小于90%的snps;剔除最小等位基因频率(minorallelefrequency,maf)小于5%的snps),最后剩下的snps数目为341176个。申请人利用tassel统计分析软件将试验鸡群的储精能力与基因型数据进行关联分析,关联分析模型为混合线性模型:

y=s+k+e

其中y表示表型值;s表示基因型效应;k表示亲缘关系矩阵,作为模型的随机效应;e为残差效应。

当某个snp与母鸡储精性状关联p值小于4.18e-06时,我们就认为这个snp与母鸡储精性状显著关联。

5)分析结果

关联分析发现1个与母鸡储精性状显著关联的snp(ax-76413026,p<4.18e-06),见表1。

表1与母鸡储精能力显著关联的snp位点

*p<4.18e-06;

实施例2验证该snp分子标记的有效性

为了验证对全基因组关联分析结果的可靠性,我们利用已测定储精能力的母鸡群体,对全基因组关联分析中与储精性状显著关联的snp(ax-76413026)进行限制性片段长度多态性分析(pcr-rflp),并对该群体中不同基因型个体的储精能力dn和fn进行比较,结果见表2。结果显示这个snp位点的多态性与储精能力dn和fn显著关联(p<0.05)。

表2snp位点与母鸡储精能力关联分析结果。

注:dn=授精(一次)至母鸡产出最后一枚受精蛋之间间隔的天数;fn=授精(一次)后母鸡所产受精蛋的个数;同一性状中具有不同肩标的snp基因型之间表示差异显著(p<0.05)。*表示差异显著,p<0.05;**表示差异极显著p<0.01;表中性状值为平均数±标准误。

通过pcr-rflp分析,得到了719只母鸡snp位点ax-76413026基因型信息,其中aa基因型有228个,gg基因型有33个,ag基因型有458个。snp位点ax-76413026多态性与鸡储精能力fn和dn都呈显著相关(p<0.05),gg基因型的母鸡授精(一次)后母鸡所产受精蛋的个数显著少于aa和ag基因型的母鸡(p<0.01)。同时gg基因型的母鸡授精(一次)至母鸡产出最后一枚受精蛋之间间隔的天数显著少于aa和ag基因型的母鸡(p<0.05),因此gg基因型是母鸡储精能力的不利标记,可以用于母鸡储精性状的筛选及改良。

序列表

<110>华中农业大学

<120>与母鸡储精能力相关的snp分子标记及其应用

<160>1

<170>siposequencelisting1.0

<210>1

<211>51

<212>dna

<213>人工序列(artificialsequence)

<400>1

ctgatgctgcccaatcctgagtggargcaacttcccacagtgccaaaacct51

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