本发明专利技术公开了一种与秦川牛生长相关的CNV标记的检测方法与应用:所述的CNV标记是指牛SHH基因候选区域Chr 4:118264951-118267170的拷贝数变异,该检测方法是以秦川牛的基因组DNA为模板,以引物对P1和P2为引物,通过实时荧光定量PCR分别扩增秦川牛SHH基因CNV区域和内参基因BTF3,根据log22-ΔΔCt将结果分为插入型、缺失型和正常型,从而鉴定秦川牛SHH基因的拷贝数变异。本发明专利技术可在DNA水平上检测与秦川牛生产性状密切相关的CNV标记,可作为秦川牛生长性状的标记辅助选择的重要候选分子标记。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及家畜分子生物学检测领域,具体涉及一种检测秦川牛生长性状相关的 SHH基因CNV标记的检测方法与应用。
技术介绍
拷贝数变异(CopyNumberVariations,CNVs)是指基因组DNA中较大片段的缺失 或重复现象。CNVs是基因组上一种亚显微水平的结构变异,涉及的片段大小在lkb到多个 Mb之间,包括拷贝数增加(Copynumbergain)和拷贝数减少(Copynumberloss)。有些 拷贝数变异属于多态性范畴,并不对动植物的表型造成影响,而有些拷贝数变异则通过扰 乱基因序列和改变基因含量来影响基因表达,从而造成表型差异和表型适应。目前应用于拷贝数变异检测的技术主要有:(1)比较基因组杂交(CGH) :CGH可在 全部染色体或染色体亚带水平上,对不同基因组之间DNA序列的拷贝数进行检测,从而发 现拷贝数变异。然而该技术分辨率在Mb水平,更小片段的拷贝数片段则不易检出。同时 该技术操作繁琐,通量低、耗时长且成本昂贵,需要较为大量的模板DNA,不利于大范围的推 广。(2)多重连接探针扩增技术(MLPA) :MLPA是2002年发展起来的一种拷贝数检测方法。 该技术具有较准确的相对定量功能,但是该方法探针制备较为复杂,同时操作步骤繁琐,耗 时长。并且采用毛细管电泳作为分析手段,通量较低、成本较高且属于开放式操作,易于造 成PCR产物的污染。(3)高分辨熔解曲线分析(HRM) :HRM于2003年专利技术,其通过精确的变 温速率控制以及DNA饱和染料的指示,实现了通过研究PCR产物序列的熔解温度而对PCR 产物进行鉴定。该技术具有快速、廉价、高通量等优点,同时具有以下不足:该方法实现的前 提是突变位点必须是杂合的,从而增加了实验的成本和设计的难度,而且降低了检测的通 量。并且,单个核苷酸的差异对于熔解曲线的影响较小,甚至有些差异几乎不影响熔解曲线 的偏移,造成检测灵敏度较低。(4)实时荧光定量PCR(qPCR):根据qRT-PCR所使用的荧光 化学方法的不同,主要分为荧光染料嵌入法和荧光杂交探针法两类。PCR反应体系中加入过 量的SYBRGreen染料分子,能特异性地渗入DNA双链并发射荧光信号,而游离的染料分子 则仅有很低的荧光本底几乎不发光,从而确保信号的增加与PCR产物的增加同步,可通过 检测荧光信号的强度来反映基因组DNA的数量。通过对目的基因(具有拷贝数变异)及参 考基因(无拷贝数变异)进行相对定量,根据2 方法统计检测样本候选基因的拷贝数。 染料法的优点是实验成本低、无需设计合成探针、使用方便,可以检测目的片段的绝对拷贝 数,但不适用于大样本的高通量检测。分子育种,即分子标记辅助选择(molecularmark-assistselection,MAS),该 技术是借助DNA分子标记对遗传资源或育种材料进行选择,对畜禽的综合性状进行品种改 良。在畜禽育种中,通过对生长性状密切相关,并且与数量性状紧密关联的DNA标记的选 择,达到早期选种和提高育种值准确性的目的,从而在畜禽育种中获得更大的遗传进展。 SHH基因是胚胎发育和多种组织器官形成的重要调节因子,可促进间充质干细胞 向成肌或成骨细胞分化,而抑制脂肪分化,并调控四肢、神经和消化系统的发育,从而影响 经济动物的生长发育。高通量测序发现SHH基因内存在2220bp的拷贝数变异(CNVs),包含 了该基因部分外显子、内含子和3'UTR重要功能区域,可能改变该基因及其相关靶基因的 功能发挥,进而影响到机体的生长发育。目前,尚未见有关SHH基因该CNVs对秦川牛生长 性状影响的文献报道。因此,研究该基因拷贝数变异并将其与秦川牛重要生长性状关联分 析至关重要,可以为我国秦川牛分子育种提供理论依据,便于中国秦川牛生长性状的标记 辅助选择,快速建立遗传资源优良的秦川牛种群。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种与秦川牛生长相关的CNV标记的检测方法与应用。 为了实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案: -种与秦川牛生长相关的CNV标记的检测方法,包括以下步骤:以秦川牛基因组 DNA为模板,以引物对P1和引物对P2为引物,通过实时荧光定量PCR分别扩增秦川牛SHH 基因CNV区域和内参基因BTF3,根据定量结果鉴定秦川牛SHH基因的拷贝数变异。 所述的CNV标记是指牛SHH基因候选区域Chr4:118264951-118267170的拷贝数 变异。 所述的拷贝数变异是根据l〇g22AAet将定量结果分为三类:插入型,Log22ΛACt>0. 5 ;缺失型,Log22ΛACt〈-0. 5 ;正常型,Log22ΛACt彡 | ±0. 5 |。 所述的引物对P1为: 上游引物FI:5' -CGCACGCAATGAGACTTTA-3,, 下游引物R1 :5,-AATAGCCAGGAGAGGTGAA-3,; 所述的引物对P2为:上游引物F2:5,-AACCAGGAGAAACTCGCCAA-3,, 下游引物R2 :5,-TTCGGTGAAATGCCCTCTCG-3,。 所述的实时荧光定量PCR所用的扩增体系以20yL计为:50ng/yL模板DNA 1yL,10pmol/L的引物对P1或引物对P2所对应的上、下游引物各1yL,2XSYBRGreen qPCRMixlOμL,以及去离子水7μL。 所述的实时荧光定量PCR所用的反应程序为:(1)预变性95°C30s;(2)扩增反应: 95°C变性10s,60°C退火30s,39个循环。 上述与秦川牛生长相关的CNV标记的检测方法在秦川牛分子育种中的应用。 所述的CNV标记应用在早期分子标记辅助选择生长性状优秀的秦川牛品种。 所述SHH基因CNV区域不同拷贝数与秦川牛的生长发育显著相关,其中插入型个 体的生长性状显著高于缺失型个体。 本专利技术根据牛SHH基因候选区域Chr4:118264951-118267170的拷贝数变异, 具体地,所述的CNV标记位于牛SHH基因(GenBankAccessionN〇.AC_000161)序列的 7776bp-9995bp区域内,以待测牛的基因组DNA为模版,利用实时荧光定量PCR检测基因组 CNVs,根据log22Λ ^将结果分为三类:LogJaMt>〇. 5则为插入型;L〇g22λ^〈_〇. 5则为 缺失型,Log22 |±0.5|则为正常型。根据牛基因组CNVs的检测结果,如果拷贝数为 插入型,则待测牛表型较为优异;如果拷贝数为缺失型,则待测个体表型较差。根据本专利技术 的实施例,以牛SHH基因候选区域Chr4:118264951-118267170为候选位点,通过实时荧光 定量PCR技术检测该位点在群体秦川牛群体中的拷贝数变异情况,并与体重和胸围等重要 经济性状进行关联分析;如果检测SHH基因候选位点的拷贝数变异类型为插入型,则待测 牛表型更优异;如果拷贝数变异类型为缺失型,则待测个体表型较差。 与现有技术相比,本专利技术有以下优点: (1)本专利技术提供的秦川牛SHH基因拷贝数变异检测方法,不受年龄的限制,可用于 母牛的早期选育,甚至在刚出生时就可进行选择; (2)检测牛SHH基因拷贝数变异的方法准确可靠、操作简便; (3)牛SHH基因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种与秦川牛生长相关的CNV标记的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:以秦川牛基因组DNA为模板,以引物对P1和引物对P2为引物,通过实时荧光定量PCR分别扩增秦川牛SHH基因CNV区域和内参基因BTF3,根据定量结果鉴定秦川牛SHH基因的拷贝数变异。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:陈宏,刘梅,李波,徐瑶,蓝贤勇,黄永震,白跃宇,
申请(专利权)人:西北农林科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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