一种影响鸡卵黄重的SNP遗传标记及其应用的制作方法

一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记及其应用
技术领域
1.本发明属于鸡遗传育种、生物技术领域，特别涉及一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记及其应用。


背景技术：

2.消费市场对蛋鸡选育提出了新要求，越来越多的消费者偏爱卵黄比例高的鸡蛋，这是由于卵黄储存着鸡蛋的大部分营养物质和风味物质。为满足市场对蛋鸡品种的需求，亟需开展卵黄重遗传结构研究，以获取卵黄重相关候选基因，提高选择准确率、加快选育进展。


技术实现要素：

3.为了解决产蛋卵黄比例高的蛋鸡选育问题，本发明提供了一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记，该snp遗传标记有助于遗传上改善蛋鸡卵黄重，可用于基因组选择或分子标记辅助选择。
4.本发明还提供了一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记在鸡遗传育种中的应用。
5.本发明通过以下技术方案实现：
6.本技术提供一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记，所述snp遗传标记的snp编号为rs316497033，对应于ncbi中公布的鸡参考基因组gallus_gallus
‑
grcg6版本序列信息3号染色体正义链第24015134位(命名为yw_tag3)，此处碱基为a或g。
7.基于同一发明构思，本技术提供一种的影响鸡卵黄重的snp遗传标记在鸡遗传育种中的应用。
8.基于同一发明构思，本技术提供一种鸡卵黄重性状的早期选择方法，基于所述snp遗传标记的基因型对鸡卵黄重性状进行早期选择。
9.可选的，所述方法包括：
10.检测待测鸡3号染色体正义链第24015134位的基因型；
11.基于3号染色体正义链第24015134位的基因型对待测鸡卵黄重性状进行早期选择，其中，aa基因型个体的卵黄重量大于ag基因型个体的卵黄重量，ag基因型个体的卵黄重量大于gg基因型个体的卵黄重量。
12.可选的，所述检测待测鸡3号染色体正义链第24015134位的基因型，具体包括：
13.以yw_tag3f和yw_tag3r为引物，对待测鸡的基因组dna进行pcr扩增；
14.对pcr扩增产物进行测序，获得待测鸡3号染色体正义链第24015134位的基因型；
15.其中，所述yw_tag3f的碱基序列如seq id no.1所示，所述yw_tag3r的碱基序列如seq id no.2所示。
16.基于同一发明构思，本技术提供用于检测所述snp遗传标记的引物，包括两条单链dna：yw_tag3f和yw_tag3r，所述yw_tag3f的碱基序列如seq id no.1所示，所述yw_tag3r的碱基序列如seq id no.2所示。
17.基于同一发明构思，本技术提供一种用于检测所述snp遗传标记的引物在鸡遗传育种中的应用。
18.基于同一发明构思，本技术提供一种试剂盒，包括引物yw_tag3f和yw_tag3r。
19.基于同一发明构思，本技术提供一种试剂盒在鸡遗传育种中的应用。
20.本发明中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
21.1.本发明提供一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记，该snp遗传标记有助于遗传上改善蛋鸡卵黄重，通过纯合有利等位基因能够使平均卵黄重提高0.55g，可用于基因组选择或分子标记辅助选择，提高基因组选择准确度，快速获得遗传进展。
22.2.本发明提供用于检测所述snp遗传标记的引物，根据snp遗传标记设计的引物，用于对待测鸡遗传位点的扩增、鉴定，特异性强，准确率高，为蛋鸡育种提供坚实基础。
23.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.图1为应用随机回归模型分析卵黄重遗传特征曲线。
26.图2为鸡卵黄重关联遗传标记曼哈顿图。
27.图3为鸡卵黄重关联遗传标记qq图。
具体实施方式
28.下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
29.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
30.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
31.还需要说明的是，本发明中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
33.本技术提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
34.卵黄重属于函数值性状，既可多次测量，又能以函数方程表达，应用随机回归模型分析函数值性状是当前流行趋势。近年来，我们团队应用随机回归模型针对蛋鸡卵黄重开展了遗传评估工作，获得合适的模型参数以及遗传参数(郭军等，应用随机回归模型分析蛋鸡蛋黄质量遗传参数[j].南京农业大学学报，2016，39(1)：145
‑
149.)。
[0035]
本发明在现有研究基础上，借助于东乡绿壳蛋鸡
‑
白来航资源群体表型数据与基因型数据，整合随机回归分析与gwas(全基因组关联研究)分析，探索蛋鸡卵黄重遗传标记。利用gwas方法研究碱基变异与表型值之间的关联，能够鉴别影响经济性状的遗传标记，特别适用于难于测量性状、生命体晚期性状、限性性状以及屠宰性状。若能通过全基因组关联分析筛选鸡卵黄重遗传标记，有助于通过分子标记辅助育种或全基因组选择快速获取遗传进展。
[0036]
基于此，本发明提供一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记及其应用。
[0037]
下面将结合实施例对本技术一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记进行详细说明。
[0038]
实施例1
[0039]
随机回归分析获得伪表型数据：
[0040]
试验鸡来自江苏家禽所蛋鸡资源群体，有关群体构建信息详见文献(郭军等.应用随机回归模型分析蛋鸡蛋黄质量遗传参数[j].南京农业大学学报,2016,39(1):145
‑
149.)。即：以东乡绿壳蛋鸡、白来航鸡为亲本，经正反交获得f1代、f2代。试验鸡单笼饲养，机械化喂料、清粪。40周龄
‑
60周龄测量卵黄重数据，每4周测量一次。
[0041]
对系谱记录及生产数据进行初步筛选，去除明显错误、重复的数据后，去除离群值，去除少于3条记录个体，整理成excel格式。数据清洗后，资源群体卵黄重据集剩余11759条记录。经单因素方差分析，确定将批次、开产日龄列为固定效应。然后，用wombat软件分析卵黄重(协)方差组分以及遗传参数。遗传模型公式如下：
[0042][0043]
其中，y
ikl
是第i批次第l周龄第k只鸡卵黄重；hy
i
是批次固定效应；b
m
是第m个固定回归系数；a
km
是加性效应第m个随机回归系数；p
km
是永久环境效应第m个随机回归系数；z
klm
是嵌入的勒让德多项式协变量；e
ikl
是残差效应；n1、n2、n3是嵌入固定效应、加性遗传以及永久环境效应勒让德多项式阶数。
[0044]
本发明采用aic准则、bic准则选择最适合描述卵黄重的统计模型并进行比较，以期提高数据分析的准确度。经模型比较分析，卵黄重随机回归模型中加性遗传效应宜嵌入3阶勒让德多项式、永久环境效应宜嵌入4阶勒让德多项式、固定回归项宜嵌入2阶勒让德多项式。残差做异质化处理，分为5个水平。
[0045]
加性遗传矩阵的特征值及特征向量通过r计算获得。为获得特征方程，需计算λe，e为特征向量，λ为勒让德多项式系数矩阵。蛋鸡资源群体卵黄重加性遗传效应对应的特征曲线如图1所示，加性遗传第1特征曲线近乎线性，全程为正值。第2特征曲线随周龄增加呈现下降走势，50周龄之后为负值。第3特征曲线呈现余弦波走势，45～56周龄为负值，其余为正值。加性遗传系数矩阵第1特征系数相当于卵黄重曲线的截距，生物学意义是平均卵黄重；第2特征系数相当于卵黄重曲线的斜率，用来改变卵黄重曲线走势。本发明将第1特征值列为gwas分析的伪表型数据。
[0046]
实施例2
[0047]
卵黄重全基因组关联分析
[0048]
以一次性注射器从试验鸡翅静脉采集血样2ml左右，置入bd抗凝管(苏州碧迪医疗器械有限公司)，
‑
70℃保存。从血液样品提取基因组dna，经0.8％琼脂糖电泳检测以及紫外分光光度检测，合格后稀释dna样品至50
±
5ng/μl，用于基因芯片分型。
[0049]
利用昂飞公司的鸡高密度基因芯片600k chicken genotyping array进行基因分型，参照芯片说明书进行数据的质量控制，主要包括：利用apt软件进行分型前的质量控制；用plink进行质量控制，剔除检出率低于0.97，偏离哈代温伯格平衡的snp标记；以metrics.r、snp_filter.r以及snp cr、fld信息分析，筛选snp；以beagle进行基因型填充。质控后剩余435867个snps和1512个样本用于后续分析。
[0050]
全基因组关联分析之前先进行多维度主成分分析以消除假阳性，以前5个主成分作为协变量参数加入到遗传模型的固定效应。利用r脚本“simplem"方法计算各snps位点独立检验估计，得到了59308个独立标记。利用bonferroni进行校正，得到基因组显著阈值为8.43
×
10
‑7，基因组建议阈值为1.69
×
10
‑5。以混合线性模型分析实例1获得的卵黄重伪表型值，获得各个snps标记显著性检验p值。线性模型的矩阵表达式为，
[0051]
y＝wα xβ u ε
[0052]
其中y代表样本表型值向量；w代表协方差矩阵；α为截距向量；x标记的基因型向量；u为随机效应向量；ε为残差。
[0053]
对1512只鸡卵黄重加性遗传效应第一特征系数进行全基因组关联分析，结果如图2、图3所示。由曼哈顿图可知，鸡3号染色体存在基因组显著水平标记，1号、2号、15号以及22号染色体存在基因组建议性标记。qq图进一步验证gwas结果可靠。将筛选到的卵黄重遗传标记汇总：
[0054]
表1基因组显著水平的遗传标记
[0055][0056]
注*：所述标记染色体物理位置参考鸡全基因组(gallus gallus grcg6)。
[0057]
实施例3
[0058]
遗传标记的验证
[0059]
应用上述snp遗传标记对东乡绿壳蛋鸡
‑
白来航鸡资源群体进行关联分析。具体操作步骤如下：
[0060]
1)pcr引物：从ncbi网站下载dna模板序列信息，以primer premier软件设计pcr扩增引物，引物信息如表2所示。由生工生物工程(上海)股份有限公司合成pcr引物。
[0061]
表2检测卵黄重遗传标记所用扩增引物
[0062]
[0063]
2)基因组dna提取：以ctab法提取1478份血液样品基因组dna，经紫外分光光度计检测、琼脂糖电泳检测合格后进行pcr扩增。
[0064]
3)pcr扩增过程：
[0065]
①
反应体系：10μl体系包括鉴定材料dna模板50ng，正、反向引物各l0 ng,5μl 2
×
power taq mastermix，剩余体积用超纯水补足。
[0066]
②
反应程序：首先94℃变性30s，51
‑
54℃退火30s，72℃延伸30s，共5个循环；接着94℃变性30s，51
‑
54℃退火30s，72摄氏度延伸30s，共30个循环；72℃延伸5min，4℃保存。
[0067]
4)扩增产物送至测序公司进行序列多态性检测。
[0068]
5)关联分析：受试个体均有基因型和40
‑
60周龄平均卵黄重，然后进行关联分析。分析结果如表3所示，gg为遗传标记yw_tag3的优势基因型。
[0069]
表3遗传标记与平均卵黄重关联分析结果
[0070][0071]
通过随机回归分析以及全基因组关联分析，筛选得到snp卵黄重相关遗传标记。验证实验表明，选择优势等位基因型(gg)可以提高蛋鸡卵黄重。
[0072]
上述引物组合可用于选育提高卵黄重，也可用于制备试剂盒。
[0073]
本技术中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
[0074]
(1)本发明一种影响鸡卵黄重的snp遗传标记，该snp遗传标记有助于遗传上改善蛋鸡卵黄重，通过纯合有利等位基因能够使平均卵黄重提高0.55g，可用于基因组选择或分子标记辅助选择，提高基因组选择准确度，快速获得遗传进展。
[0075]
(2)本发明用于检测所述snp遗传标记的引物，根据snp遗传标记设计的引物，用于对待测鸡遗传位点的扩增、鉴定，特异性强，准确率高，为蛋鸡育种提供坚实基础。
[0076]
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0077]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0078]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。