[发明专利]一种利用双基因聚合效应选育奶山羊产奶性状的方法

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传育种学领域，具体涉及一种利用双基因聚合效应选育奶山羊产奶性状的方法，该方法应用PCR-RFLP和DNA测序技术检测被检个体催乳素受体（PRLR）基因外显子9和乳蛋白转录因子（ELF5）基因内含子1的单链DNA碱基突变多态性，通过分析不同基因型组合与奶山羊奶羔数之间的关系，筛选出最佳基因型组合，分析含有最佳基因型组合的高产个体的选配方式，再应用这些选配方式选育奶山羊的多基因聚合良种核心群。

背景技术

产奶性状是奶山羊的主要经济性状，包括产奶量、乳脂率和乳蛋白率等。目前，许多学者认为这些数量性状的表现不仅受微效多基因或QTL控制，而且也与主效基因调控密切相关。因此，寻找这些性状的主效基因或与之相连锁的分子标记，研究功能基因的调控机理，是开展奶山羊分子育种工作的前提。以分子标记辅助选择为核心的多基因聚合育种技术能直接在DNA水平上对产奶性状的基因型进行选择，克服了传统育种方法准确性低的问题，可显著加快遗传进展，提高育种效率。因此，将分子标记辅助育种技术与传统育种技术有效结合，集成创新新的育种技术体系是奶山羊育种发展的必然趋势。基因聚合（Gene pyramiding）是通过基因工程手段，将分散在不同品种或品系中的优良基因通过杂交、回交、复合杂交等手段聚合到同一个品种中。畜禽的大部分经济性状具有加性效应，基因表达呈累加作用，即集中到一个品种中的同效基因越多表达越充分。目前，国内外关于羊分子育种的研究主要集中在羊的分子标记检测及其与性状的相关性方面，对于基因聚合育种技术大多数仍然仅停留于概念上，对其理论的研究相对滞后。

单核苷酸多态性（Single nucleotide polynorphisms,SNPs）是指在染色体基因组水平上单个核苷酸的变异导致的DNA序列的多态性，其中最少一种等位基因在群体中出现的频率不小于1%。SNP是继RFLP、SSR后的第三代分子标记。研究发现，在人类基因组中，CG序列是最易发生突变的位点，SNP在CG序列中出现的频率最多，约占总SNP的25%，而且多是C突变为T。根据基因组中SNPs所处的位置不同，可以将SNP位点分成几类，即存在于基因启动子、内含子和外显子中的SNP位点叫做gene-based SNPs；对基因的功能没有影响的SNP位点叫做anonymous SNPs。其中，存在于编码蛋白质序列中的SNP位点称为coding SNPs（cSNPs），在cSNPs中，如果氨基酸序列发生了改变，则称为non-synonymous SNPs；反之，则这样的单核苷酸多态性称为synonymous SNPs。目前对SNP进行检测与分析的常用技术主要为PCR-RFLP、变形梯度凝胶电泳（Denatured gradient gel electrophoresis，DGGE）、单链构象多态性（Single-strand conformation polymorphism，SSCP）、变性的高效液相色谱（Denaturing high performance liquid chromatography,DHPLC）等。

随着人类基因组测序工作的完成，研究者们已将焦点转为SNP的筛选及检测方面，与遗传表型相关的DNA序列变异成为遗传学研究的主题之一。人类和动物中基因序列的变异大多数是单核苷酸的突变，而且不同的人群和动物种群其SNP的频率分布存在差异，这些差异反映出人或动物种群间的遗传差异。研究发现，SNP在人类基因组中是普遍存在的，而且平均每500-1000个碱基对中就出现一个SNP，估计有300多万个单核苷酸多态位点存在于人类的整个基因组中，其中的单核苷酸位点约有三分之二位于不编码基因的DNA序列，它们对个体的表现型意义不大，但对于群体而言，这些SNPs在群体遗传和生物进化的研究中作为遗传标记使用意义重大。剩余的三分之一则位于基因内，而且，单核苷酸多态性的分布在同一条染色体上不是均匀存在的。因此，对SNPs的研究有助于解释个体间的表型差异，利用一系列相关基因的SNP可以鉴定候选基因并进行相关的研究。

催乳素是一种垂体前叶肽类激素，已报道的催乳素作用有300多种，主要表现在参与动物生长发育、繁殖、泌乳、代谢、免疫调节和电解质平衡等方面。这些作用均是通过催乳素受体（Prolactin receptor,PRLR）调节实现的。PRLR基因位于常染色体上。编码奶牛PRLR的基因定位在20q17上；人的PRLR基因定位于5p13～5p14上；猪的PRLR基因定位在16q1.4或16q2.2～16q2.3上；小鼠的定位在15号染色体上；大鼠的PRLR基因定位在2号染色体上；绵羊的PRLR基因定位于16号染色体上。