一种利用绵羊结构变异区间快速鉴定FecB基因的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用绵羊结构变异区间快速鉴定FecB基因的方法。本发明专利技术在FecB基因上发现了一个绵羊特有的结构变异，即位于chr6:29413436‑29413526区域的91bp的缺失，且发现该缺失与chr6:A29315643G突变完全连锁，因此可基于该91bp缺失在DNA水平上直接鉴定FecB基因。本发明专利技术适用于快速鉴定绵羊个体携带的FecB基因，可用于辅助选育高繁殖性能绵羊个体，为快速培育绵羊优良品种、建立优质资源种群奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种利用绵羊结构变异区间快速鉴定FecB基因的方法
本专利技术属于生物
，涉及利用结构变异(SV)区间鉴定绵羊FecB基因的方法，并应用于分子标记辅助育种和选育。
技术介绍
结构变异(SV，structuralvariation)指基因组水平上大片段的插入(Insertion)、缺失(Deletion)、倒位(Inversion)、易位(Translocation)等变异。利用某些染色体结构变异可以进行品种间的杂交或选育，从而大幅度提高家畜养殖的生产效益和经济效益。目前已知与绵羊高繁殖力性状相关的基因包括BMP家族，其中最重要的为骨形态发生蛋白ⅠB型受体(BMPR1B)基因。绵羊和山羊遗传学命名委员会将含有FecB(FecundityBooroola)突变的BMPR1B基因命名为FecB基因。FecB基因是控制绵羊繁殖力的主要基因，由BMPR1B基因的编码区突变而来，已有研究结果证实突变位点位于绵羊参考基因组Oar_v4.0(NCBI登录号GCA_000298735.2)的chr6:A29315643G，即在29315643bp由A突变为G。该突变导致氨基酸取代，从而引起高繁(Wilsonetal.,2001；Mulsantetal.,2001；Souzaetal.,2001)。由于携带FecB基因的个体繁殖力较高，在绵羊育种实践中，需要鉴定个体是否携带FecB基因，从而选留携带FecB基因的个体，特别是含有纯合突变的个体，这样可以快速提高种群的繁殖力。但基于单碱基差异鉴定FecB基因的方法，需要通过DNA测序或者利用限制性内切酶来进行突变位点的鉴定，检测过程操作繁琐、耗时，且鉴定成本较高。
技术实现思路
针对目前鉴定绵羊FecB基因的方法所存在的不足，本专利技术提供了一种利用绵羊结构变异区间快速鉴定FecB基因的方法，可用于辅助选育高繁殖性能绵羊个体，为快速培育绵羊优良品种、建立优质资源种群奠定基础。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的试剂盒，该试剂盒包括FecB基因结构变异区间的扩增引物；所述结构变异区间为定位于绵羊参考基因组(Oar_v4.0)6号染色体:29413436-29413526bp(chr6:29413436-29413526bp)的缺失片段。优选的，所述结构变异区间采用PCR扩增，相应的所述试剂盒具体包括用于构建PCR反应体系的必要试剂，其中，PCR扩增引物的设计模板选自所述结构变异区间两侧的上游序列区和下游序列区，或者选自某绵羊品种基因组中与所述上游序列区和下游序列区位置对应的区域。优选的，所述上游序列区、下游序列区的长度均≤1000bp，该上、下游序列是考虑PCR的扩增片段长度限制的情况下，能够确保设计出特异扩增包含目标区域(例如，chr6:29413436bp-29413526bp)对应DNA片段的PCR扩增引物。优选的，所述绵羊选自阿勒泰羊、澳大利亚美利奴羊、孟加拉绵羊、巴什拜羊、巴音布鲁克绵羊、策勒黑羊、新疆美利奴羊、杜泊绵羊、多浪羊、芬兰羊、加鲁特羊、德国美利奴羊、和田羊、湖羊、藏羊、滩羊、云南乌骨羊或小尾寒羊等品种的个体。一种利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的方法，包括以下步骤：以绵羊个体的样本DNA为模板，扩增(例如，采用上述PCR扩增引物)FecB基因结构变异区间，对扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，根据琼脂糖凝胶电泳的结果(电泳条带数量和大小)，判定绵羊个体在突变位点(chr6:A29315643G)的基因型，从而鉴定FecB基因；所述结构变异区间为定位于绵羊参考基因组(Oar_v4.0)6号染色体:29413436-29413526bp(chr6:29413436-29413526bp)的缺失片段。优选的，所述样本DNA为提取自绵羊个体的基因组DNA。上述利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的方法在绵羊分子标记辅助育种和选育中的应用。优选的，所述FecB基因的纯合个体(即含有纯合突变的个体)在繁殖性能上较优，从而提高种群的繁殖力(例如，提高产羔率)。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术根据所发现的绵羊基因组中FecB基因区别于BMPR1B基因的特征位点(chr6:A29315643G)与结构变异，即位于chr6:29413436-29413526bp的缺失(DEL)之间的连锁关系，依据这一发现，可以构建鉴定FecB基因的试剂盒(主要组成为结构变异区间的扩增引物)，并通过对结构变异区间的扩增和分析，实现对绵羊基因组突变位点(chr6:A29315643G)的基因型(FecB基因纯合、FecB基因杂合等)进行检测，从而可以从分子水平(DNA水平)简便、快速的筛选具有FecB基因的高繁殖力绵羊个体。进一步的，本专利技术通过引物设计模板的选择，可以通过PCR扩增-琼脂糖凝胶电泳的检测方法，有效鉴定绵羊个体的FecB基因。进一步的，本专利技术依据所发现的结构变异与多个绵羊品种的基因组突变位点(chr6:A29315643G)存在的完全连锁关系，使得对FecB基因的鉴定结果适用范围更广泛。附图说明图1为本专利技术实施例中利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明，所述实施例是对本专利技术的解释，而不是对本专利技术保护范围的限制。(一)利用DNA测序及生物信息学分析技术鉴定绵羊FecB基因的结构变异区间本专利技术利用Minimap2软件将湖羊基因组(GCA_011170295.1)与绵羊参考基因组Oar_v4.0(NCBI登录号GCA_000298735.2)进行比对，发现在绵羊FecB基因中存在由一个91bp的缺失形成的结构变异区间，具体位置为绵羊参考基因组6号染色体:29413436-29413526bp，即chr6:29413436-29413526bp。基于该91bp的缺失以及FecB基因上游和下游各500Kb以内所有SNP位点在589只家绵羊(品种包括阿勒泰羊、澳大利亚美利奴羊、孟加拉绵羊、巴什拜羊、巴音布鲁克绵羊、策勒黑羊、新疆美利奴羊、杜泊绵羊、多浪羊、芬兰羊、加鲁特羊、德国美利奴羊、和田羊、湖羊、藏羊、滩羊、云南乌骨羊及小尾寒羊)中的频率分布，发现该91bp的缺失与FecB基因的单核苷酸位点chr6:29315643(即chr6:A29315643G突变)完全连锁。因此该91bp的缺失可用于直接鉴定FecB基因。(二)利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的实例(湖羊)根据位于6号染色体:29413436-29413526区域的91bp的缺失与FecB基因位点(chr6:29315643)的连锁关系，以待测湖羊(2019年11月于陕西榆林采集血液样本)的基因组DNA为模板进行PCR扩增，对扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，根据电泳条带判定是否含有FecB基因，具体过程如下(参见图1)：1.提取待测绵羊的血液基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的试剂盒，其特征在于：该试剂盒包括FecB基因结构变异区间的扩增引物；所述结构变异区间为定位于绵羊参考基因组6号染色体:29413436-29413526bp的缺失片段。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的试剂盒，其特征在于：该试剂盒包括FecB基因结构变异区间的扩增引物；所述结构变异区间为定位于绵羊参考基因组6号染色体:29413436-29413526bp的缺失片段。


2.根据权利要求1所述一种利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的引物，其特征在于：所述结构变异区间采用PCR扩增，PCR扩增引物的设计模板选自所述结构变异区间两侧的上游序列区和下游序列区，或者选自某绵羊品种基因组中与所述上游序列区和下游序列区位置对应的区域。


3.根据权利要求2所述一种利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的引物，其特征在于：所述上游序列区、下游序列区的长度均≤1000bp。


4.根据权利要求1所述一种利用绵羊结构变异区间鉴定FecB基因的引物，其特征在于：所述绵羊的品种为阿勒泰羊、澳大利亚美利奴羊、孟加拉绵羊、巴什拜羊、巴音布鲁克绵羊、策勒黑羊、新疆美利奴羊、杜泊绵羊、多浪羊、芬兰羊、加鲁特羊、德国美利奴羊、和田羊、湖羊、藏羊、滩羊、云南乌骨羊或小...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雨，李冉，代学雷，方文文，杨启蒙，李卓辉，
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