本发明属于肉羊遗传育种,具体涉及一种基于snp的绵羊产糕数和体重协同选择方法及应用。
背景技术:
1、肉羊产业在畜牧业中占据重要地位,为人类提供了丰富的动物源蛋白,肉羊产业的发展不仅能够有效保证我国肉类产品多样化供应。绵羊(ovis aries)是肉羊生产的主体,产羔数(母羊分娩一次所产羔羊数)和活重(如6月龄重)是两个影响肉羊养殖效益的关键性状。因此,肉羊产业对选育提高产羔数和体重都尤为重视。
2、分子标记辅助育种是肉羊育种中常用的方法,利用分子标记与决定目标性状基因紧密连锁的特点,通过检测分子标记,即可检测到目的基因的存在,达到选择目标性状的目的,具有快速、准确、不受环境条件干扰的优点。单核苷酸多态性(single nucleotidepolymorphism,snp)是基因组中的数量最多、分布最广、应用最多的一种分子标记。目前已有不少绵羊重要经济性状,如产羔数、生长发育等性状相关的遗传标记被不断挖掘(详见李晓杰等2023综述总结的绵羊重要经济性状分子标记,
3、doi:10.16431/j.cnki.1671-7236.2023.08.012),这些分子标记的挖掘为后续分子标记辅助育种提供了重要的理论基础。
4、肉羊育种中所用的分子标记多为选择单一性状的分子标记,如仅选择产羔数(如专利:cn117683898b、cn117778595b、cn117721216a、cn117701724a、cn117568487a、cn117568488a等)或者仅选择体重(如专利:cn117778592a、cn117625803a、cn111705140b、cn117265139b等),这些分子标记的研发为肉羊选育提供了重要支撑。然而,肉羊育种实践常常需要对两个及以上性状(如对产羔数和体重)同时进行选择以提高世代选育的进展,缩短育种时间,这些针对单个性状开发的分子标记就难以对两个或两个以上的性状进行协同选择。开发协同选择两个及以上性状的分子标记比较困难,简单地将两种性状的分子标记进行组合并不能实现两个及多个性状的协同选择,目前少有协同选择绵羊产羔数和体重的分子标记。一方面不同类型性状之间存在一定的相关关系,如肉羊的产羔数和体重性之间存在负相关关系,这就导致在选择高产羔数个体的同时也无意识地选择了体重小的个体(doi:10.19556/j.0258-7033.20190404-06.1;doi:10.1071/rd05134;),因此,开发协同选择两个及以上性状的分子标记至少要求一个性状的分子标记对另一个性状的影响不是负面的;另一方面,不同的分子标记之间可能存在较强的连锁不平衡(linkagedisequilibrium,ld,是指分属两个或两个以上基因座位的等位基因同时出现在一条染色体上的几率高于随机出现的频率),导致这些分子标记的等位基因在遗传给下一代的过程中不是完全独立地遗传,而是以某种程度的关联性存在,最终导致难以实现两个性状的协同选择,这就要求开发协同选择两个及以上性状的分子标记连锁程度不能过高。
5、肉羊育种实践常常需要对两个及以上性状(如对产羔数和体重)同时进行选择以提高世代选育的进展,缩短育种时间,针对单个性状开发的分子标记就难以对两个或两个以上的性状进行协同选择。将两种性状的分子标记进行简单地组合并不能实现两个及多个性状的协同选择,这是因为一方面产羔数和体重之间存在负相关关系以及分子标记间可能存在的连锁不平衡关系会导致同时选择产羔数和体重时会出现“顾此失彼”的问题。
6、绵羊多羔性状分子标记fecb(fecundity booroola,高繁布鲁拉)是骨形态发生蛋白受体1b(bone morphogenetic protein receptor 1b,bmpr1b)基因的一个单位点突变。fecb导致bmpr1b基因编码序列的第746位碱基发生错义突变(a746g),使第249位的氨基酸从谷氨酰胺变为精氨酸(q249r),能够显著影响绵羊排卵数和产羔数,是目前已知调控绵羊产羔数的主效位点之一。在生产中不断发现,fecb虽能提高产羔数但对绵羊的体重存在负面影响,因而在肉羊育种中若仅用fecb进行选择就会存在“顾此失彼”的问题。因而,在肉羊育种中如何协同选择绵羊的产羔数和体重,是肉羊育种需要解决的重要技术问题。
技术实现思路
1、本发明针对所要解决的技术问题,克服现有技术的不足而提供一种基于snp的绵羊产羔数和体重协同选择方法及应用。
2、本发明的技术方案在于,提供了一种绵羊产羔数和体重协同选择分子标记组合,包括:绵羊产羔数分子标记fecb和绵羊体重分子标记rs411317577,所述绵羊产羔数分子标记fecb与绵羊体重分子标记rs411317577在遗传上相互独立且在功能性状上互不影响;所述绵羊产羔数分子标记fecb位于绵羊6号染色体bmpr1b基因第29382188位碱基,所述绵羊体重分子标记rs411317577位于绵羊6号染色体第42089939位碱基。
3、本发明通过选择与fecb独立(连锁不紧密)、且能够显著提高绵羊体重、同时还对绵羊产羔数无影响的位点,来协同选择绵羊产羔数与体重,位点rs411317577位于绵羊参考基因组序列的6号染色体第42089939碱基(bp)位,其上游15bp序列为:cttcttaaaaaggag;下游15bp序列为:agtagtttcaaggg。
4、本发明进一步优化的技术方案如下:优选地,所述绵羊产羔数分子标记fecb的上游15bp序列为agacagaaatatatc,下游15bp序列为gaccgtgttgatgag。
5、优选地,所述绵羊体重分子标记rs411317577的上游15bp序列为:cttcttaaaaaggag;下游15bp序列为:agtagtttcaaggg。
6、优选地,所述绵羊产羔数和体重协同选择分子标记组合的优势基因型为ggaa。
7、本发明还提供一种基于snp的绵羊产羔数和体重协同选择方法,包括:选择绵羊多羔和体重性状优势基因型,其中绵羊产羔数分子标记fecb选择gg基因型,绵羊体重分子标记rs41131757选择aa基因型。
8、上述的方法在绵羊辅助育种中的应用,通过检测绵羊产羔数分子标记fecb和绵羊体重分子标记rs411317577,选择优势基因型用于辅助育种。
9、本发明通过选择肉羊产业中广泛使用的绵羊多羔性状分子标记fecb,主要选择产羔数,并加上与产羔数无关联、与fecb位点连锁不紧密且对绵羊体重性状有显著影响的rs411317577,以缓解肉羊产业中产羔数和体重协同选择的“顾此失彼”问题。结果显示,fecb-rs411317577优势基因型组合(ggaa)的个体,在保证产羔数不变的前提下(与fecb gg型个体相比,见表6),在公羊中比携带fecb gg型(产羔数优势基因型,见表2)的个体平均提高4.30公斤,在母羊中比携带fecb gg型(产羔数优势基因型)的个体平均提高3.31公斤,缓解了fecb在选择产羔数时导致绵羊体重降低的问题;fecb-rs411317577组合基因型ggaa在保证体重不变的前提下(见表5),比仅利用rs411317577平均提高母羊0.51个产羔数,克服了rs411317577不能选择产羔数的问题。
1.绵羊产羔数和体重协同选择分子标记组合,其特征在于,包括:绵羊产羔数分子标记fecb和绵羊体重分子标记rs411317577,所述绵羊产羔数分子标记fecb与绵羊体重分子标记rs411317577在遗传上相互独立且在功能性状上互不影响;所述绵羊产羔数分子标记fecb位于绵羊6号染色体bmpr1b基因第29382188位碱基,所述绵羊体重分子标记rs411317577位于绵羊6号染色体第42089939位碱基。
2.根据权利要求1所述的绵羊产羔数和体重协同选择分子标记组合,其特征在于:所述绵羊产羔数分子标记fecb的上游15bp序列为agacagaaatatatc,下游15bp序列为gaccgtgttgatgag。
3. 根据权利要求1所述的绵羊产羔数和体重协同选择分子标记组合,其特征在于:所述绵羊体重分子标记rs411317577的上游15 bp序列为:cttcttaaaaaggag;下游15bp序列为:agtagtttcaaggg。
4.根据权利要求1所述的绵羊产羔数和体重协同选择分子标记组合,其特征在于:所述绵羊产羔数和体重协同选择分子标记组合的优势基因型为ggaa。
5.一种基于snp的绵羊产羔数和体重协同选择方法,其特征在于,包括:选择绵羊多羔和体重性状优势基因型,其中绵羊产羔数分子标记fecb选择gg基因型,绵羊体重分子标记rs41131757选择aa基因型。
6.如权利要求5所述的方法在绵羊辅助育种中的应用,其特征在于:通过检测绵羊产羔数分子标记fecb和绵羊体重分子标记rs411317577,选择优势基因型用于辅助育种。