本發(fā)明涉及動物分子育種,尤其涉及一種plcb1基因snp位點及其應用。
背景技術(shù):
1、目湖羊的繁殖能力是一種具有經(jīng)濟價值和引人注目的特性并且是世界上最多產(chǎn)的綿羊品種之一。li等人經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn),gjb6突變可能導致外胚層發(fā)育不良。mphosph8通過與fam208a相互作用,使fam208a在合子分裂和早期胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮雙重作用。據(jù)報道,fgf9可以在幾個方面影響生殖,包括卵巢功能、維持妊娠、精子發(fā)育和男性的性發(fā)育。上面的結(jié)果也許能證明fgf9、gjb6和mphosph8在綿羊中也能發(fā)揮類似的作用,并通過影響卵巢和胚胎發(fā)育以及精子形成來決定綿羊的生殖能力。除此之外,li等人還鑒定了一些在綿羊或其他牲畜中被驗證為生殖相關(guān)基因的基因。bmpr1b在許多綿羊品種中均有研究,是影響產(chǎn)仔數(shù)的重要基因。efnb3由兩個上調(diào)的lncrnas和一個下調(diào)的lncrnas調(diào)控,這些lncrnas參與了湖羊繁殖。feng等人研究發(fā)現(xiàn),sap18在雞性腺發(fā)育早期有顯著差異的表達。研究學者通過與其他繁殖能力較差的綿羊進行比較,發(fā)現(xiàn)湖羊與其他綿羊品種都具有相同的efnb3、gjb6和sap18基因。這一現(xiàn)象可以證實這三個基因在動物生殖性狀的表達中是雙重調(diào)控的。在密度差異顯著的部分,篩選到了fgf9、sap18和micu2,這也許解釋了湖羊高產(chǎn)的獨特特性。緊接著,相關(guān)學者用人類gwas和twas結(jié)果對候選基因進行了功能富集分析,發(fā)現(xiàn)lgsn在人體組織中也有高表達,可能與一些人類自身免疫性疾病有關(guān)。并且研究發(fā)現(xiàn)被鑒定為湖羊生殖相關(guān)基因的fgf9、bmpr1b、efnb3、gjb6和sap18在人類生殖器官如睪丸、卵巢等中高度表達。這些結(jié)果解釋了這些候選基因的功能,并表明它們可能在人類中表達類似的功能。湖羊的產(chǎn)奶性能也是一個值得關(guān)注的特點,在kegg通路富集分析中,乳腺疾病通路中有5個基因。研究表明,lgsn、oca2和herc2介導了乳腺癌的耐藥性。
2、研究表明lncrnas(long?non-coding?rnas)在綿羊繁殖中起重要作用,垂體分泌的激素如lh、fsh和prl在生殖過程中都起著至關(guān)重要的作用。但目前l(fā)ncrnas的研究主要集中在卵巢。zheng等人進行了全基因組分析,以確定與不同產(chǎn)羔數(shù)和fecb基因型相關(guān)的湖羊腦垂體中差異表達的mrnas和lncrnas。并且試圖通過生成共表達網(wǎng)絡來尋找mrnas和lncrnas之間的關(guān)系。先前的研究表明,基因型fecb/fecb的湖羊比基因型fecb+/fecb+的胡羊多0.74只(p<0.01)。此外,基因型為bb和b+的kalehkoohi綿羊分別有0.52和0.35只羔羊,多于純合野生型。上述研究表明,fecb基因與綿羊多產(chǎn)密切相關(guān)。因此上述研究重點關(guān)注了兩個綿羊群體的fecbbb和b+基因型。據(jù)了解,這項研究首次對綿羊垂體lncrnas進行了系統(tǒng)的全基因組分析,也許為找尋與綿羊繁殖力相關(guān)的功能性lncrnas提供有價值的資源。在這項研究中,zheng等人鑒定出了19672個lncrnas和27291個編碼轉(zhuǎn)錄本。過去的研究表明lncrnas大都位于蛋白編碼基因附近,也就意味著mrnas和lncrnas之間存在著協(xié)同作用的關(guān)系。此外,mrnas和lncrnas廣泛存在于綿羊的所有染色體中,lncrnas的位置可能意味著其功能的多樣性。值得注意的是,還有一小部分mrnas和lncrnas位于線粒體中,這表明mrnas和lncrnas還可能參與細胞質(zhì)中的生物學功能。nc-019459.2、nc-019474.2和nc-019460.2染色體中l(wèi)ncrnas和mrna的比例均大于其他染色體,這可以通過這24條染色體與垂體功能的密切關(guān)系來解釋。綿羊垂體中l(wèi)ncrnas和mrna的序列長度和外顯子數(shù)與大鼠垂體具有相似的模式。此外,lncrnas和mrna的外顯子大小和orf長度大多在400bp以內(nèi)。這些結(jié)果表明了鑒定的潛在lncrnas是可靠的,并且提示了垂體組織的特異性。fecb基因在不同基因型綿羊垂體中的表達已被驗證。垂體fsh和lh的分泌會影響母羊卵泡的發(fā)育成熟,進而影響產(chǎn)仔數(shù)。有研究表明,在特定生理期,fecbb型母羊血清fsh濃度顯著高于++型母羊血清。此外,研究發(fā)現(xiàn)fecbb型湖羊發(fā)情期lh激素水平顯著高于fecb+型湖羊。說明fecb基因可能通過影響垂體激素分泌來影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)。
3、自從在booroola綿羊中發(fā)現(xiàn)fecb突變以來,bmpr1b基因已成為影響綿羊產(chǎn)仔數(shù)眾所周知的主要基因。之后許多學者都集中研究bmpr1b基因在其他綿羊品種中的新多態(tài)性上。例如,g.29362047t>c?snp和g.29427689g>a?snp位點對mehraban母羊產(chǎn)仔數(shù)的影響,t37k同義突變也與湖羊產(chǎn)仔數(shù)相關(guān),c864t對母羊產(chǎn)仔數(shù)也有影響。然而迄今為止,bmpr1b很少發(fā)現(xiàn)位于外顯子區(qū)域的變異。gao等人研究發(fā)現(xiàn)了bmpr1b基因的10個新變異,為bmpr1b基因與綿羊產(chǎn)仔數(shù)之間的關(guān)聯(lián)研究以及bmpr1b基因的功能和機制研究提供了新的機會。g.29346567c>t和c.1470g>t突變是除fecb外,第一個被證實與bmpr1b基因中mg的產(chǎn)仔數(shù)相關(guān)的變異。沉默突變c.1470g>t的mfe由-34.10(野生型)變?yōu)?29.50(突變型)kcal/mol,mfe的減少可能導致mrna二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增加。雖然同義突變不會改變氨基酸序列,但它們會影響mrna的剪接和穩(wěn)定性,以及蛋白質(zhì)的翻譯、折疊和功能。有研究表明,取代降低了mrna的最小自由能,因此賦予了mthfr?mrna更強的穩(wěn)定性,這可能會改變mthfr基因的表達。duan等人研究發(fā)現(xiàn),一些同義突變導致mrna穩(wěn)定性和翻譯降低,并顯著改變多巴胺誘導的drd2表達上調(diào)。此外,還有一項研究發(fā)現(xiàn),由于堿基配對的丟失或獲得,snps的存在可以改變發(fā)夾構(gòu)象,從而改變初級mirnas中的自由能。此外,c.1470g>t突變也可能會改變bmpr1b的mrna二級結(jié)構(gòu),研究表明,即使是單堿基對交換也會導致mrna穩(wěn)定性和mrna二級結(jié)構(gòu)的改變。綿羊產(chǎn)仔數(shù)性狀中,adamts1基因位于第5外顯子的g.127753565t>c位點的同義突變與湖羊的產(chǎn)仔數(shù)顯著相關(guān),gdf9和tgfbr2基因的兩個同義突變也與湖羊的產(chǎn)仔數(shù)顯著相關(guān)?;陉P(guān)聯(lián)和生物信息學研究結(jié)果,c.1470g>t同義突變可能是bmpr1b中潛在的功能性突變,也許可以通過改變bmpr1b的mrna穩(wěn)定性和二級結(jié)構(gòu)來影響綿羊產(chǎn)仔數(shù),不過這個假設還需要進一步的試驗去驗證。湖羊繁殖是一個復雜的過程,排卵率、產(chǎn)仔數(shù)等性狀會受到一些主基因和許多小基因的遺傳影響,為了便于對湖羊的產(chǎn)羔數(shù)進行研究,明確湖羊產(chǎn)羔數(shù)的影響因素,因此提出一種plcb1基因snp位點及其應用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決為了便于對湖羊的產(chǎn)羔數(shù)進行研究,明確湖羊產(chǎn)羔數(shù)的影響因素的技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種plcb1基因snp位點及其應用。
2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種與湖羊產(chǎn)羔數(shù)相關(guān)的snp位點,所述snp位點位于plcb1基因序列上,其中,plcb1在ncbi生物數(shù)據(jù)庫中的登錄號:nc_019470.2。
3、作為上述方案的進一步改進,所述snp位點為g.461567t>a位點、g.1049715g>a位點、g.1049758a>g位點、g.1049765t>c位點、g.1049820c>t位點、g.1208805t>a位點。
4、作為上述方案的進一步改進,所述g.461567t>a位點的tt基因型湖羊個體產(chǎn)羔數(shù)顯著高于ta基因型和aa基因型個體;
5、g.1049715g>a位點的gg基因型湖羊個體產(chǎn)羔數(shù)顯著高于ga基因型和aa基因型個體;
6、g.1049758a>g位點的gg基因型湖羊個體產(chǎn)羔數(shù)顯著高于ga基因型和aa基因型個體;
7、g.1049765t>c位點的tt基因型湖羊個體產(chǎn)羔數(shù)顯著高于tc基因型和cc基因型個體;
8、g.1049820c>t位點的cc基因型湖羊個體產(chǎn)羔數(shù)顯著高于ct基因型和tt基因型個體;
9、g.1208805t>a位點的tt基因型湖羊個體產(chǎn)羔數(shù)顯著高于ta基因型和aa基因型個體。
10、一種與湖羊產(chǎn)羔數(shù)相關(guān)的snp位點選擇湖羊的方法,包括以下步驟:
11、s1提取湖羊基因組dna;
12、s2利用plcb1基因的引物進行pcr擴增,得到擴增產(chǎn)物;
13、s3對擴增產(chǎn)物進行sanger測序,獲得測序結(jié)果;
14、s4對測序內(nèi)容進行統(tǒng)計分析,確定plcb1基因的突變位點;
15、s5對樣本群體plcb1基因的突變位點進行多態(tài)信息含量統(tǒng)計分析,確定plcb1基因的突變位點的多態(tài)信息含量內(nèi)容;
16、s6對湖羊試驗群體的plcb1基因突變位點與繁殖性狀相關(guān)性分析,確定與湖羊產(chǎn)羔數(shù)相關(guān)的snp位點;
17、s7選擇與snp位點對應的湖羊個體留種。
18、一種與湖羊產(chǎn)羔數(shù)相關(guān)的snp位點選擇湖羊的方法在選育具有高產(chǎn)羔數(shù)湖羊中的應用,選擇具有所述snp位點基因型的湖羊個體。
19、作為上述方案的進一步改進,所述snp位點基因型為g.461567t>a位點的tt基因型湖羊個體、g.1049715g>a位點的gg基因型湖羊個體、g.1049758a>g位點的gg基因型湖羊個體、g.1049765t>c位點的tt基因型湖羊個體、g.1049820c>t位點的cc基因型湖羊個體、g.1208805t>a位點的tt基因型湖羊個體。
20、相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:
21、本發(fā)明提供的snp標記與湖羊的產(chǎn)羔數(shù)顯著相關(guān),該snp標記可以用于湖羊產(chǎn)羔數(shù)的輔助選擇,篩選具有產(chǎn)多羔潛能的湖羊,對進一步提高湖羊繁殖力和利用特定湖羊為素材進行品種或品系選育具有重要的實際應用價值,便于養(yǎng)殖人員對湖羊進行育種培育。