绵羊多胎性状主效基因高通量SNP分型技术的建立与应用

繁殖性状是绵羊重要的经济性状,繁殖力的高低GDC-0068体内可以直接影响养羊业的经济效益,与养羊业规模化、产业化和可持续发展密切相关。研究表明,FecB、FecX~G、FecX~B和FecG~H基因是提高绵羊排卵数和产羔数的主效基因,通过对主效基因的检测,可以实现高繁殖力绵羊的分子育种,以推进多胎绵羊的育种进程。目的:本研究的目的是为了建立绵羊高繁殖力多个主效基因的高通量SNP分型技术,以提高检测效率,实现FecB、FecX~G、FecX~B和FecG~H基因准确、快速、高通量的分型检测,并应用于多胎绵羊的标记辅助选择育种中,为开展多胎绵羊种质资源评价和高繁殖力绵羊新品种培育提供技术支撑。方法:以多胎萨福克羊、中国美利奴羊(新疆军垦型)多胎品系、小尾寒羊和湖羊为研究对象,用PCR-RFLP方法分析FecB、FecX~G、FecX~B和FecG~H基因在群体中的遗传多态性;根据四个多胎基因的基因序列和SNPs位点信息,设计引物,通过基因克隆分别构建四个主效基因野生型和突变型质控质粒。基于四个基因SNPs位点信息,分别设计和合成检测引物和TaqMan-MGB探针。以质控质粒为对照,优化高通量SNP分型检测技术的实时荧光定量PCR试剂、体系和检测条件,分析检测的灵敏度、准确性和重复性,应用PCR-RFLP和基因测序验证分型技术的准确性,建立四个主效基因的高通量SNP分型技术。以多胎萨福克和中国美利奴羊(新疆军垦型)多胎品系此网站、小尾寒羊和湖羊育种群为研究群体,应用建立的高通量SNP分型技术分析主效基因在育种群中的多态性,最小二乘模型分析主效基因与绵羊产羔数表型性状之间的关系,根据基因型辅助开展多胎绵羊的选种。结果:(1)应用PCR-RFLP方法在多胎萨福克羊、中国美利奴羊(新疆军垦型)多胎品系、小尾寒羊和湖羊中均检测到FecB基因,均未检测到FecX~G、FecX~B和FecG~H基因。应用PCR和基因克隆技术成功构建出FecB、FecG~H、FecX~G、FecX~B基因的突变型和野生型质控质粒。(2)通过PCR试剂的选择,优化反应体系及反应条件,确定light cycler 480 probes Master(2x)试剂最优,最佳引物浓度为0.2μmol/L(0.4μL),探针浓度为0.2μmol/L(0.4μL),退火温度为57℃,建立的四个多胎性状主效基因高通量SNP分型方法具有准确性高、重复性好、灵敏性高、检测速度快的特点。(3)应用建立的高通量SNP分型方法在多胎萨福克羊、中国美利奴羊(新疆军垦型)、湖羊和小尾寒羊育种群中进行多胎基因检测,在四个种群中均检测到FecB基因突变,但未发现FecX~G、FecX~B和FecG~H基因突变。FecB基因遗传多态性分析结果表明,多胎萨福克种群中BB、B+和++基因型频率分别为0.25、0.47和0.28,B和+的等位基因频率分别为0.49和0.51;中国美利奴种群中BB、B+和++基因型频率分别为0.07、0.23和0.70,B和+的等位基因频率分别为0.18和0.82;湖羊种群中BB和B+基因型频率分别0.94和0.06,无++基因型,B和+的等位基因频率分别为0.97和0.03;小尾寒羊种群中BB、B+和++基因型频率分别为0.19、0.57和0.24,B和+的等位基因频率分别为0.47和0.53。最小二乘模型分析结果表明,多胎萨福克羊和中国美利奴羊中BB和B+基因型与产羔数呈极显著相关(p<0.01),根据育种群的特点,制定了绵羊多胎性状主效基因标记辅助育种方案。结论:成功建立绵羊多胎性状主效基因FecB、FecG~H、FecX~G和FecX~B的高通量SNP分型方法,证明多胎萨福克羊、中国美利奴羊(新疆军垦型)、湖羊和小尾寒羊育种群中存在FecB基因突变,不存在FecX~G、FecX~B和FecG~H基因突变;建立的高通量SNP分型方法具有准Dynamic biosensor designs确性高、重复性好、检测灵敏性高、速度快的优点,可用于多胎绵羊群体的标记辅助选择育种中指导育种。