一种筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法及应用与流程

本发明属于分子生物，具体涉及一种筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法及应用。

背景技术：

1、乌苏里貉(nyctereutes procyonoides)属犬科食肉目，是中国农业科学院驯化培育的一种稀有的地方大毛刺毛皮动物。乌苏里貉皮具有绒毛长、有弹性、柔软、有弹性的特点(中国动物遗传资源委员会2012)。乌苏里貉是河北省最重要的育种品种，乌苏里貉产业具有可观的经济效益，成为河北省第一大特色产业。

2、然而，乌苏里貉繁殖数量低成为制约部分地区乌苏里貉产业发展的重要原因之一。产仔数是生育力的重要指标，是由许多复杂过程决定的高度复杂性状，遗传力较低(maet al.2019)。迄今为止，乌苏里貉的繁殖性状的分子机制尚不清楚。因此，鉴定相关基因并分析其高繁殖性状的遗传机制具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明目的就是为了研究乌苏里貉的繁殖性状的分子机制，获得高繁殖性状的相关基因的分子标记，为提升乌苏里貉繁殖数量，促进乌苏里貉产业发展提供科学基础。

2、因此，本发明旨在提供一种筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法及应用。

3、本发明以乌苏里貉卵巢为材料对貉产仔数性状进行研究，对6只乌苏里貉发情期间的卵巢组织进行了转录组测序。根据连续3年的产仔数将乌苏里貉样本分为高繁殖力组(hf)和低繁殖力组(lf)。采用标准的转录组学分析程序来挖掘差异表达基因(degs)并详细分析基因功能。统计结果显示，hf组与lf组共612个差异表达基因(deg)，其中上调deg277个，下调deg335个。kegg通路分析显示，在一些生殖相关的通路中，如昼夜节律干扰通路中，degs富集。共鉴定出8个具有差异选择性剪接(das)事件的deg，并将其识别为de-das基因。在上调的de-das基因中，abca6和gpam是调控乌苏貉繁殖性状最重要的基因。本发明的转录组分析为乌苏里貉生殖性状的研究提供了标准的数据集。本发明筛选了几个可能与高繁殖力乌苏里貉生殖能力相关的基因，为候选基因标记提供了宝贵的资源。这些degs和de-das基因的表达谱为乌苏里貉繁殖能力的提高提供了分子机制。

4、具体地，本发明提供一种筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法，步骤如下：

5、(1)将乌苏里貉样本分为高繁殖力组和低繁殖力组，对乌苏里貉卵巢组织转录组测序；

6、(2)通过比对到参考基因组，转录本组装，基因功能注释，得到转录本；

7、(3)计算各个基因在每个样本中的表达量fpkm值，并计算各基因在高繁殖力组和低繁殖力组的比较中的表达量差异，识别差异表达基因；

8、(4)用rmats软件识别可变剪切事件，比较高繁殖力组和低繁殖力组的inclevel值，确定两组间差异可变剪切事件；

9、(5)识别差异表达基因与差异可变剪切基因交集，找到上调或下调表达基因；

10、(6)对乌苏里貉个体进行了snp变异识别得到snp位点。

11、所述筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法，更具体地，步骤如下：

12、(1)根据连续3年的产仔数将样本分为高繁殖力组和低繁殖力组，提取乌苏里貉卵巢组织样本的mrna进行转录组测序，获得39.63gb数据。

13、(2)通过比对到参考基因组，转录本组装，基因功能注释，得到31,149个转录本，包括29,143个蛋白编码基因和1986个新基因。

14、(3)计算每个基因在每个样本中的表达量(fpkm值)，并计算每个基因在高繁殖力组和低繁殖力组的比较中的表达量差异，识别差异表达基因。共识别到612个差异表达基因，其中包括277个在高繁殖力组中上调表达以及335个在高繁殖力组中下调表达的基因。

15、(4)用rmats软件识别可变剪切事件，比较高繁殖力组和低繁殖力组的inclevel值，确定两组间差异可变剪切事件。共识别到19200个可变剪切事件，其中包括247个差异可变剪切事件。

16、(5)识别差异表达基因与差异可变剪切基因交集，共找到8个das-de基因，其中包括5个在高繁殖力组中上调表达基因，3个下调表达基因。

17、(6)对6个乌苏里貉个体进行了snp变异识别。在8个das-de基因中共识别到27个snp位点。27个snp位点位于4个基因。

18、本发明具有如下有益效果：

19、本发明研究了低繁殖力和高繁殖力的乌苏里貉的卵巢组织，使用rna-seq来测量mrna的表达，以获得可靠的转录组数据集。利用该数据集，分析乌苏里貉生殖性状的相关基因和信号通路，为阐明乌苏里貉生殖性状的调控机制提供依据。

20、本发明过程中对6只不同生育能力的乌苏里貉卵巢样本进行了rna-seq测序，获得了排卵期基因表达谱的标准数据集。进行了精简的转录组分析，对这些数据集的分析产生了许多可操作的见解，为乌苏里貉的繁殖特性提供了新的视角。

21、本发明过程中研究发现：(1)昼夜节律基因在高繁殖力组中有显著差异表达，这些变化可能影响乌苏里貉的繁殖能力。(2)abca6和gpam基因都是差异表达的，并与差异选择性剪接(das)事件一起发生，这被鉴定为de-das基因。这两个基因都参与脂质代谢和调节。这些变化可能是乌苏里貉高生育力的基础。

22、本发明为高繁殖力乌苏里貉的筛选与选育提供理论基础。本发明识别到的27个snp位点可用于预测乌苏里貉的繁殖能力，该snp位点可用于筛选、预测、和/或培育高繁殖力乌苏里貉。

技术特征：

1.一种筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法，其特征是，步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法，其特征是，所述步骤(6)对6个乌苏里貉个体进行了snp变异识别，在8个das-de基因中共识别到27个snp位点。

3.如权利要求1或2任一项所述的筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法在乌苏里貉分子育种中的应用。

4.snp位点在筛选、预测、和/或培育高繁殖力乌苏里貉中的应用，所述snp位点通过权利要求1所述的筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法所获得的，其特征在于，所述snp位点包括以下27个snp位点：

技术总结
本发明提供一种筛选乌苏里貉繁殖性能相关候选分子标记的方法及应用，本发明对乌苏里貉卵巢组织进行了转录组测序，采用标准的转录组学分析程序来挖掘差异表达基因(DEGs)并详细分析基因功能。本发明的转录组分析为乌苏里貉生殖性状的研究提供了标准的数据集。本发明筛选了几个可能与高繁殖力乌苏里貉生殖能力相关的基因，为高繁殖力乌苏里貉的筛选与选育提供理论基础。本发明识别到的27个SNP位点可用于预测乌苏里貉的繁殖能力，该SNP位点可用于筛选、预测、和/或培育高繁殖力乌苏里貉。本发明方法获得高繁殖性状的相关基因的分子标记，为提升乌苏里貉繁殖数量，促进乌苏里貉产业发展提供科学基础。

技术研发人员：任二军,王天骄,荣敏,刘洁,李伟,李鑫,刘进军,程静然
受保护的技术使用者：石家庄市农林科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15