一种检测山羊GAB2基因与生长性状相关的SNP分子标记的方法及应用

本发明涉及生物，特别涉及一种检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记的方法及应用。

背景技术：

1、山羊（capra hircus）是重要的草食畜牧业经济动物，在提供优质肉类、乳品以及毛绒制品等方面具有不可替代的产业地位。在长期的自然选择与人工驯化过程中，地方山羊形成了独特的南北群体分化趋势。其中，南方山羊长期处于炎热潮湿的亚热带及热带气候中，在选育过程中逐步确立了以产肉性能、生长速度及脂肪沉积为核心的育种目标；而北方山羊则因适应寒冷干燥的气候，多以毛绒生产性能见长。这种由环境适应性和不同选育方向驱动的遗传分化，导致了南北方山羊群体在生长发育和体型性状上存在显著差异。体高、胸深、臀宽、臀高以及脂肪沉积等生长性状，是决定肉用山羊产肉量和经济效益的关键指标。然而，生长性状通常是由多基因控制的复杂数量性状，遗传力属于中高等且易受到营养、管理和环境等外界因素的干扰。传统的山羊育种方法主要依赖于表型测定和后裔测定，存在选择周期长、育种成本高、早期选择准确度低等局限，难以实现对优良个体的快速、精准筛选。

2、随着基因组学和分子生物学技术的不断发展，分子标记辅助选择（marker-assisted selection, mas）技术为家畜的精准育种提供了新的途径。通过挖掘并利用与重要经济性状紧密关联的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, snp）分子标记，育种工作者可以在个体早期甚至胚胎阶段进行基因型筛查，从而显著缩短世代间隔，提高选育效率。在前期的全基因组选择信号扫描研究中，研究人员发现多个与生长发育相关的基因在南方和北方山羊群体中受到了不同程度的选择。其中，位于山羊29号染色体上的gab2（grb2-associated binding protein 2）基因区域显示出显著的选择信号。gab2作为一种多效性的骨架蛋白，在多种细胞信号转导通路中发挥关键作用，已有研究表明其与哺乳动物的骨骼肌发育及脂肪细胞成熟密切相关。然而，如何将该候选基因转化为在山羊育种实践中可操作、高效率的分子标记检测手段，目前仍缺乏具体的方法和应用技术。

3、此外，基因的3'非翻译区（3' untranslated region, 3'utr）通常含有微小rna（microrna, mirna）的结合位点。发生在3'utr区域的snp能够通过改变mirna与靶基因结合的亲和力，在转录后水平干扰靶基因的翻译或降解，进而对表型产生精细调控。这类位于功能调控区且具有明确生物学机制的snp位点，比普通连锁标记具有更高的遗传稳定性和选择准确性。然而，目前针对山羊gab2基因3'utr区功能性snp的挖掘、其与生长性状的关联性分析以及相应的分子检测方法的研发仍处于空白阶段。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记。

2、本发明的另一目的在于，提供上述检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记的应用。

3、本发明的目的通过下述技术方案实现：

4、一种检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记，位于山羊参考基因组29号染色体上第17256044个核苷酸位点，该位点的碱基是g或a，包含该snp位点上下游序列的核苷酸序列如seq id no.1所示，该位点位于此序列的第176位。

5、一种检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记的试剂或试剂盒，包括用于扩增seq id no.1中核苷酸序列第176bp处的snp位点的引物。

6、所述的引物可根据引物设计原则设计得到，以检测检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记，从而预测山羊的生长性状。

7、上述检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记和/或检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记的试剂或试剂盒在检测、预测或辅助预测山羊生长性状中的应用。

8、上述检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记和/或检测山羊gab2基因与生长性状相关的snp分子标记的试剂或试剂盒在山羊资源鉴定、改良或分子标记辅助育种中的应用。

9、一种肉用山羊的分子标记辅助选择育种方法，包括如下步骤：

10、确定山羊核心群中种羊的snp分子标记，挑选seq id no.1所示的snp标记中第176bp处碱基为gg型的个体，淘汰aa型和ga型的个体，以逐代提高该位点基因g的频率，从而改良后代山羊的生长性状。

11、所述的山羊参考基因组的ncbi数据库登录号为gcf_001704415.2，版本号为ars1.2。

12、下调gab2基因表达的试剂在调控山羊前体脂肪细胞增殖中的应用。

13、下调gab2基因表达的试剂在提高山羊产肉率中的应用。

14、所述的下调gab2基因表达的试剂包括chi-mir-33b-3p模拟物，其核苷酸序列为：

15、cagugccucggcagugcagcc。

16、所述的下调gab2基因表达的试剂，还包括用于将chi-mir-33b-3p模拟物转入细胞的试剂；优选为lipo8000。

17、所述的下调gab2基因表达的试剂能够抑制山羊前体脂肪细胞的增殖，应用在肉用山羊培养中可提高产肉率。

18、本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

19、（1）本发明首次利用测序数据通过选择信号方法在山羊gab2基因的3'utr区鉴定到一个功能性突变位点，具体位于山羊参考基因组ars1版本29号染色体第17,256,044位，其多态性碱基为g>a。检测分析发现，该突变位点在我国南方和北方山羊群体中表现出显著的遗传分化特征，且在大规模（653只）生长表型记录群体中关联分析表明，该突变位点与山羊的生长及体型性状高度相关。其中，携带gg基因型的个体在体高、胸深、臀宽和臀高上均极显著优于aa基因型个体（p < 0.01）。这为山羊生长及体型性状的精准评估与分子早期选育提供了一个关键的、具有显著效应的候选遗传标记。

20、（2）本技术通过细胞与分子水平的试验揭示了该突变位点调控山羊生长及脂肪沉积性状的具体作用机制。双荧光素酶报告试验、edu掺入实验和基因表达检测表明，该g>a突变位于chi-mir-33b-3p与gab2基因3'utr的核心结合区域内。其中，野生型g等位基因能被chi-mir-33b-3p特异性靶向并抑制gab2表达，进而显著下调成脂关键标志基因（pparγ、c/ebpα和fabp4）的mrna和蛋白表达水平，极显著抑制前体脂肪细胞的增殖和成脂分化（p <0.01）；而突变型a等位基因则能有效阻断chi-mir-33b-3p的靶向抑制作用。说明该突变位点能够敏感地响应mirna的靶向调控，其中g等位基因介导了对前体脂肪细胞增殖和分化的抑制效应，而a等位基因则通过阻断该抑制效应以维持或促进细胞的成脂分化，该位点可作为山羊gab2基因调控生长性状和脂肪发育的关键功能性分子标记。本发明不仅能实现对山羊体型发育潜能和脂肪沉积特性的精准分子评估，还为平衡山羊高产肉性能（gg型体尺优势）与湿热气候环境适应性（a等位基因在南方的强选择特征，如维持肺细胞稳态和精细调控成脂）提供了关键的遗传选育线索，对我国地方山羊遗传资源的保护、精准分子标记辅助选择及产业化遗传改良具有重要的经济应用价值和科研意义。