本发明属于分子生物学,尤其涉及基于全基因组关联分析筛选的与尼里-拉菲水牛生长性状相关的snp分子标记组合及应用。
背景技术:
1、尼里-拉菲水牛在我国南方亚热带气候环境下,具有耐热、耐粗饲、抗病力强、生长正常、适应性强等特点,与本地沼泽型水牛相比具有优良的乳肉兼用性能。用尼里-拉菲水牛与本地水牛进行杂交改良,可大幅度提高杂交后代的产肉产奶性能。
2、水牛生长性状通常以体高、体斜长和胸围等来衡量,是水牛最为重要的几个经济性状之一,水牛生长发育速度快慢直接影响水牛业的发展壮大。由于生长性状属于数量性状,受诸多基因的控制,传统上基于表型的育种选育往往在水牛成年期才能收集到终测表型数据,难以实现对生长性状的早期评估和选育。随着高通量测序技术的发展,全基因组重测序技术在畜禽重要经济性状的遗传解析和遗传改良方面应用的越来越广泛。通过分子标记辅助选择育种,可将水牛育种周期大大缩短,水牛遗传进展速度大幅度提升。由于分子标记辅助选择不易受环境影响,且没有性别、年龄限制,用于早期选种,可缩短世代间隔,提高选择强度,从而提高选种的效率和准确性。因此,筛选与开发水牛生长性状相关的分子标记,开展分子标记辅助育种技术将成为提升我国水牛生产性能的有效手段,对于加快良种水牛肉用、乳用品种培育、选种、制种有重要意义。
3、在早期关于畜禽复杂性状表型的研究中,主要利用qtl定位(qtl mapping)来寻找表型变异和基因组变异之间的关联。该方法虽然是一种经典的基因定位方法,但其更适用于单基因疾病或单基因控制性状的遗传研究,其对于复杂性状和遗传力低的性状,检测效果有限,获得的qtl置信区间较大,有可能包涵数以百计的基因,不利于后续功能基因的精准定位,同时,在不同群体中的可重复性较差。
4、相比qtl连锁分析的方法,全基因组关联分析(genome-wide association study,gwas)是一种对全基因组范围内的常见遗传变异(单核苷酸多态性和拷贝数)总体关联分析的方法,该方法以自然群体为研究对象,以长期重组后保留下来的基因(位点)间连锁不平衡(linkage disequilibrium,ld)为基础,将目标性状表型的多样性与基因(或标记位点)的多态性结合起来分析,可直接鉴定出与表型变异密切相关且具有特定功能的基因位点或标记位点。采用gwas技术在全基因组范围内进行研究,能够一次性对多个性状进行定位,适用于定位性状关联区间、功能基因研究、开发性状选育和功能标记等方面的研究,其得到的结果更具可靠性。gwas技术作为一种新的方法必将在畜禽育种领域得到广泛应用。
5、通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:如何采用上述技术揭示影响尼里-拉菲水牛生长性状的遗传机制,将具有正向效应的分子标记应用于尼里-拉菲水牛的基因组选择中,建立高效准确的基因育种技术是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供了基于全基因组关联分析筛选的与尼里-拉菲水牛生长性状相关的snp分子标记组合及应用;可以简单快捷的鉴定出生长性状良好的尼里-拉菲水牛个体。
2、本发明是这样实现的,基于全基因组关联分析筛选的与尼里-拉菲水牛生长性状相关的snp分子标记组合,包括下列8个snp标记中的至少一个或几个组合,所述snp分子标记位点的位置及变异信息采用染色体_物理位置:参考基因型/变异基因型的形式表示,分别为:chr1_54231:a/g、chr9_306973:g/a、chr9_999337:g/a、chr9_1963317:t/c、chr2_173473:c/t、chr2_1811972:c/t、chr2_789901:c/a、chr2_280007:c/t,8个snp分子标记的信息见表4,表4中提供了每个snp分子标记前后共101bp的碱基序列,并且在第51bp处存在碱基变异。
3、进一步,snp标记的编号为chr1_54231:a/g的核苷酸序列如seq id no.1所示;
4、snp标记的编号为chr9_306973:g/a的核苷酸序列如seq id no.2所示;
5、snp标记的编号为chr9_999337:g/a的核苷酸序列如seq id no.3所示;
6、snp标记的编号为chr9_1963317:t/c的核苷酸序列如seq id no.4所示;
7、snp标记的编号为chr2_173473:c/t的核苷酸序列如seq id no.5所示;
8、snp标记的编号为chr2_1811972:c/t的核苷酸序列如seq id no.6所示;
9、snp标记的编号为chr2_789901:c/a的核苷酸序列如seq id no.7所示;
10、snp标记的编号为chr2_280007:c/t的核苷酸序列如seq id no.8所示。
11、本发明的另一目的在于提供所述的基于全基因组关联分析筛选的与尼里-拉菲水牛生长性状相关的snp分子标记组合在尼里-拉菲水牛生长性状分子标记辅助育种中的应用。
12、本发明的另一目的在于提供基于全基因组关联分析筛选的与尼里-拉菲水牛生长性状相关的snp分子标记组合的利用分子生物学技术检测尼里-拉菲水牛基因型的方法,包括以下步骤:根据所述的8个snp分子标记位点两侧翼的核苷酸序列分别设计扩增引物,以尼里-拉菲水牛个体dna为模板扩增,将扩增产物一代测序,根据测序结果对尼里-拉菲水牛个体进行基因分型,从而鉴定待测尼里-拉菲水牛个体的基因型。
13、本发明的另一目的在于提供所述利用分子生物学技术检测尼里-拉菲水牛基因型的方法在尼里-拉菲水牛生长性状分子标记辅助育种中的应用。
14、结合上述的技术方案和解决的技术问题,本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:
15、第一,本发明提供尼里-拉菲水牛生长性状表型相关的snp分子标记组合,运用全基因组关联分析筛选与尼里-拉菲水牛生长性状显著相关的snp分子标记,可用于尼里-拉菲水牛分子标记辅助育种,加快选育生长性状好的良种尼里-拉菲水牛。本发明利用snp分子标记对尼里-拉菲水牛生长性状进行鉴定,可显著提高育种选择效率,缩短育种年限,降低饲养和育种成本,提高育种效率,加快育种进程。
16、第二,本发明基于全基因组关联分析筛选的与尼里-拉菲水牛生长性状相关的snp分子标记组合的发明,带来了以下显著的技术效果:
17、1.提高生长性状预测的准确性
18、通过精确筛选出与尼里-拉菲水牛生长性状显著相关的8个snp分子标记,该方法能够更准确地预测水牛的生长性状。这种高精度的预测为育种选择提供了科学依据,有助于提高育种效率和育种精度。
19、2.加快遗传改良的进程
20、利用这些snp标记作为分子辅助选择的工具,可以加快尼里-拉菲水牛的遗传改良进程。通过对这些关键snp位点的筛选和应用,可以快速识别出具有优良生长性状的个体,从而加速优良基因在种群中的聚集。
21、3.促进精准畜牧业的发展
22、该发明的应用促进了精准畜牧业的发展,通过分子水平上的准确鉴定,实现了对动物遗传资源的精准管理和利用。这不仅提高了畜牧业的科技含量,也为畜牧业的可持续发展提供了强有力的技术支撑。
23、4.优化育种策略和管理
24、通过对与生长性状相关的snp标记的深入研究,该发明有助于优化育种策略和管理。育种者可以根据这些snp标记的信息,更有针对性地选择配种方案,实施更为高效的遗传管理和育种决策。
25、5.为生物信息学和基因组学研究提供新的研究对象
26、该发明中鉴定的snp分子标记不仅在实际的育种工作中具有应用价值,同时也为生物信息学和基因组学等领域的研究提供了新的研究对象和数据资源。这些数据对于深入理解尼里-拉菲水牛的遗传背景和生长性状的遗传机制具有重要意义。
27、综上所述,该发明通过鉴定与尼里-拉菲水牛生长性状相关的snp分子标记组合,为水牛育种提供了有效工具,带来了预测准确性提高、遗传改良加速、精准畜牧业发展、育种策略优化以及为科学研究提供新资源等显著技术效果。