一种与猪产肉效率相关的SNP分子标记及应用

本发明属于分子生物技术和分子标记，具体涉及一种与猪产肉效率相关的snp分子标记；同时还涉及一种与猪产肉效率相关的snp分子标记的用途，该snp分子标记是一个显著影响mstn基因表达的eqtl；该分子标记克隆来自猪15号染色体的第93707553碱基处，该位点位于mstn基因下游。

背景技术：

1、产肉性状是猪最为关键的性状，涵盖了产肉量和肉品质等多个方面[1]。具体而言，产肉量包括日增重、料重比、酮体重、屠宰率、背膘厚、瘦肉率、眼肌面积、眼肌深度等指标[2]。随着分子生物学技术的不断进步，我们可以利用分子标记辅助选择(mas,marker-assisted selection)来补充传统育种方法。mas技术通过检测核苷酸水平上个体间的基因型差异，尤其适用于一些遗传力较低或者活体无法直接测定的性状。这一技术已经广泛应用于动物育种领域。动物育种技术的发展经历了三个阶段：从简单的表型值育种、到估计育种值育种，再到目前的分子育种阶段。而新一代的分子标记snp(single nucleotidepolymorphism)技术的出现，为我们提供了从dna水平上对猪相关性状进行选择的可能性，从而加速了育种进程。单核苷酸多态性(snp)是指由单个碱基突变而导致的基因组dna序列的多态性。snp有四种形式，包括转换、颠换、插入和缺失。它是遗传多样性的一个主要来源，在基因组的编码区域和非编码区域都可能发生。编码区域内的snp可能直接影响基因的表达产物，即蛋白质的结构和功能，而非编码区域的snp可能影响基因的调控，例如通过改变转录因子结合、非编码rna和表观遗传修饰等方式发挥作用[3]。

2、肌肉生长抑制素(myostatin,mstn)属于转化生长因子β(transforming growthfactorβ,tgfβ)超家族成员之一，是骨骼肌生长与发育的负调节因子。mstn基因的过表达会抑制动物机体骨骼肌的生长，而其部分、完全缺失或表达降低均可能导致动物机体出现双肌现象(double muscle phenomenon,dmp)[4]。mstn过表达通过下调肌肉发育关键基因myod和myog的mrna水平来抑制肌生成过程，从而阻碍成肌分化。相反地，对内源性mstn表达的干扰或者mstn基因的突变会促进成肌分化过程[5]。

3、对核心群大白猪和长白猪等的品种产肉效率进行改良，能够较大程度将改良得到的优势传递给广大数量的商品猪后代。从而提高商品猪产肉效率，增强商品猪生产的竞争力，提高商品猪养殖效益。

4、主要参考文献

5、[1]李龙云.山下黑猪主要产肉性状的遗传解析及其产业化应用[d].江西农业大学,2022.

6、[2]胡璇子,李晨.猪遗传改良迎来“黄金期”[j].中国畜牧兽医文摘,2016,32(01):4-5.

7、[3]tak yg,farnham pj.making sense of gwas:using epigenomics andgenome engineering to understand the functional relevance of snps in non-coding regions of the human genome.epigenetics chromatin.2015,8:57.

8、[4]kambadur r,sharma m,smith tp,bass jj.mutations in myostatin(gdf8)in double-muscled belgian blue and piedmontese cattle.genome research.1997,7(9):910-916.

9、[5]唐冬生,詹群美,魏妍妍,朱向星.肌肉生长抑制素调控动物骨骼肌生长机制的研究进展[j].生物资源,2019,41(06):486-493.

技术实现思路

1、本发明的目的是在于提供了一种与猪产肉效率相关的snp分子标记，筛选与猪产肉性状相关联的遗传标记。通过克隆猪15号染色体第93707248-93708218区段基因序列，并运用直接测序法寻找snp位点以及基因分型的方法，分析其与猪产肉性状的关联性，从而为猪的产肉性状建立新的标记辅助选择位点。

2、本发明的另一个目的是在于提供了一种snp分子标记在提高猪产肉效率改善中的应用，该snp分子标记的核苷酸序列中306位的r为等位基因替换，所述替换导致该位置产生多态性：在活体背膘厚、眼肌面积、眼肌深度性状均呈现变化；该snp位点的aa基因型为猪产肉效率的有利基因型。本发明旨在发掘并鉴定与猪产肉性状相关的snp位点，进而为猪的遗传选育工作提供重要指导意义。

3、本发明通过以下技术方案实现：

4、一种与猪产肉效率相关的snp分子标记，所述snp分子标记的位点对应于猪15号染色体第93707248-93708218区段基因序列，片段长度为971bp，其核苷酸序列见附图序列表seq id no.1所述，通过在ncbi网站进行blast比对，发现该扩增片段内存在一处核苷酸多态性(snp)位点，具体如图3所示。该snp位点的突变具体在15号染色体第93707553碱基处，碱基由a变为g。根据ensembl数据库的命名规则，将该突变位点命名为rs324385100；该snp分子标记是一个显著影响mstn基因表达的eqtl。

5、试验材料选择包括美系大白、丹系大白和法系长白。从这些猪的血液中提取全基因组dna，并根据ncbi数据库公布的猪基因序列(nc_010457.5)设计引物对。引物对的序列如下：

6、正向引物(seq id no.2)：5’-gaattgaatagacagggtga-3’，

7、反向引物(seq id no.3)：5’-ttgggggctaaagagagt-3’。

8、上述引物对可对猪15号染色体第93707248-93708218区段基因区域的snp位点进行检测分型。

9、通过上述引物对进行pcr扩增、pcr产物的纯化、克隆测序和序列比对分析后，筛选得到1个与猪产肉性状关联的遗传标记。该遗传标记的核苷酸序列如下seq id no.1所示：其中突变位点位于序列的第306位，

10、gaattgaatagacagggtgaataggggttaattttgaataatcagggatgatctcacagataaagtagaatgtgagcaaagatctgaaggaaataacacagtacttttaaatgaccattcttatcaggaggaatgtcatcttcaaatattataatcatcaacacttatttcaagttcattcttgagttataggaaataactgacagctaagcatattgtaaagttcataaataggacactttacaaatgtgacttaacagcaaataaaatacaaagcatcaaaaagtattcttggagttcccgtcr(a/g)tggctc agtggaaacgaatctgaataggaaacatgagattgtgggttcgatccctggccttgctcagtgggttaaggatcacagacatggctcggatctggtgttgctgtggctgtggtgtaggccagcagctacagctctgattagacccctagcctgggatcctcccaatgccatgggtgcggcactaaaaagacaaaaaaaaaaaaaaaaaaaagtattctgtcttgcccttaaattgttcacaccatttcaaaaatttcaggaaaatatgacaatcattcagtgagaaaatttaacttttgtttaaatagttctcagctgaaaaacaaagcttaattaattagattagattgctttaagacaccaaatcagacagtcttagaacactccattggacaaaagatttaagagacaaaggttgggtcgaagctgccattggatactgaagacagctttaagcactctgcttaattcatagagaaaggtatgtgtgtgtcactggctgatggatttctgttgagcaggaacaataagcaactaggcttagagctcactaataagatgatcag cctgtctggacctgggagatatggaaaaatatatgattcttgatgcaactgtctttagaagaacacactaatgatactctctttagcccccaa。

11、一种筛选猪产肉性状相关联的遗传标记方法，所述的方法包括以下步骤：

12、从美系大白、丹系大白和法系长白的血液中提取基因组dna。根据该位点上游-305到下游665基因组序列设计引物。利用上述引物对猪基因组dna进行pcr扩增，并通过直接测序法获得该位点上游-305到下游665的核苷酸序列(序列详见seq id no.1)，该序列中包含1个snp位点。利用该突变位点可作为遗传标记对美系大白、丹系大白、法系长白的产肉性状进行关联分析。

13、本发明提供了一种用于检测上述序列中snp位点的基因型分型方法。

14、本发明进一步提供了利用直接测序法确定不同基因型个体与产肉性状之间关联分析的应用，包括如下步骤：

15、为了确定猪15号染色体93707248-93708218区域内的snp与猪表型差异的相关性，选择美系大白、丹系大白和法系长白作为试验材料；通过直接测序法进行多态性检测，并分析多态性位点与猪产肉效率的相关性。采用sas统计软件中混合线性模型(mixed)对基因型与表型值之间的关联进行分析。

16、本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

17、通过实验室前期进行的eqtl和组学数据等相关分析，得出了一批影响mstn基因表达的snp位点。在对靶基因的相关性以及效应值大小进一步筛选后，确定了与mstn基因表达量呈显著相关的snp位点。该位点物理位置位于猪15号染色体的第93707553碱基处。其中，该snp分子标记的核苷酸序列中306位的r为等位基因替换，所述替换导致该位置产生多态性：在活体背膘厚性状中，该snp位点的aa基因型个体活体背膘厚较薄；在眼肌面积性状中，该snp位点的aa基因型个体眼肌面积较大；在眼肌深度性状中，该snp位点的aa基因型个体眼肌深度较大；该snp位点的aa基因型为猪产肉效率的有利基因型。本发明旨在发掘并鉴定与猪产肉性状相关的snp位点，进而为猪的遗传选育工作提供重要指导。