突变型鸡MYOSTATIN和该基因的检测方法及在鸡育种中的应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03132412.6

申请日:

2003.05.30

公开号:

CN1514020A

公开日:

2004.07.21

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2005.12.28|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C12Q1/68; C12P19/34

主分类号:

C12Q1/68; C12P19/34

申请人:

哈尔滨工业大学;

发明人:

朱大海; 顾志良; 李晖; 李宁

地址:

150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

优先权:

专利代理机构:

哈尔滨市松花江专利商标事务所

代理人:

毕志铭

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内容摘要

突变型鸡Myostatin和该基因的检测方法及在鸡育种中的应用,它涉及鸡遗传育种改良的生物技术。该突变型鸡的Myostatin基因的核苷酸多态性为:G→A(304位),A→G(322位),C→T(334位),G→A(167位),7263A→A。检测方法是:一、PCR引物的设计,二、鸡基因组DNA的提取;三、PCR扩增;四、SSCP分析。本发明的育种方法除包括上述步骤外还要进行如下步骤:五、对被提取基因进行分析;六、根据各基因的特性选择种鸡。本发明是一种准确、简单、迅速、直接检测Myostatin基因单核苷酸多态性方法,利用该方法可以对种鸡进行遗传标记辅助选择育种,从而可以从根本上解决传统遗传育种中由于对肉鸡生长速度过高追求,带来的问题。

权利要求书

1: 1、突变型鸡Myostatin,其特征在于突变型鸡的Myostatin基因的核苷酸多态 性为:G→A(304位),A→G(322位),C→T(334位),G→A(167位),7263A→A。 2、突变型鸡Myostatin基因的检测方法,其特征在于具体步骤是: 第一步:PCR引物的设计: 根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下: P60 5′-TCCTATCAGGAAAACCTATC-3′ P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′ P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′ P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′ P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′ P81 5′-AACATTTATTTACAAAATATTGATG-3′ 第二步:鸡基因组DNA的提取; 第三步:PCR扩增,PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/L dNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶
2: 0U, 15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH 2 O 13.3μl;PCR程序为94℃5min 1个循环;94 ℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温; 第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer混合,98℃变性 10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析后银染显色。 3、突变型鸡Myostatin基因的检测方法在鸡育种中的应用,其特征在于第一 步:PCR引物的设计: 根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下: P60 5′-TCCTATCAGGAAAACCTATC-3′ P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′ P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′ P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′ P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′ P81 5′-AACATTTATTTACAAAATATTGATG-3′ 第二步:鸡基因组DNA的提取; 第三步:PCR扩增,PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/L dNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U, 15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH 2 O 13.3μl;PCR程序为94℃ 5min 1个循环;94 ℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温; 第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer混合,98℃变性 10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析后银染显色; 第五步骤:(1)、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下 型: AA  ATGGATTCCTCGTGTTTGCAATGTATTTATTACGTATT BB  ATAGATTCCTCGTGTTTGCAGTGTATTTATTATGTATT (2)、用引物P93/P94进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型: EE  ATTTTGATACTAAAGGGTCCAATAGTTA FF  ATTTTGATACTAGAGGGTCCAATAGTTA (3)、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型: CC TTGCTACAGAAATTGTTAAAAAAC DD TTGCTACAGATATTGTTAAAAAAC 第六步骤:根据各基因型的以下特性选择需要的种鸡, 腹脂重、腹脂率、初生重、胸肌率:AA>AB>BB 胸肌重:EF>FF>EE 胸肌重、胸肌率:CC>CD>DD。
3: 5μl,10mmol/L dNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U, 15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH 2 O 1
4: 3μl;PCR程序为94℃5min 1个循环;94 ℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温; 第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer混合,98℃变性 10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析后银染显色。 3、突变型鸡Myostatin基因的检测方法在鸡育种中的应用,其特征在于第一 步:PCR引物的设计: 根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下: P60 5′-TCCTATCAGGAAAACCTATC-3′ P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′ P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′ P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′ P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′ P81 5′-AACATTTATTTACAAAATATTGATG-3′ 第二步:鸡基因组DNA的提取; 第三步:PCR扩增,PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/L dNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U, 15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH 2 O 13.3μl;PCR程序为94℃ 5min 1个循环;94 ℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温; 第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer混合,98℃变性 10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析后银染显色; 第五步骤:(1)、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下 型: AA  ATGGATTCCTCGTGTTTGCAATGTATTTATTACGTATT BB  ATAGATTCCTCGTGTTTGCAGTGTATTTATTATGTATT (2)、用引物P93/P94进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型: EE  ATTTTGATACTAAAGGGTCCAATAGTTA FF  ATTTTGATACTAGAGGGTCCAATAGTTA (3)、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型: CC TTGCTACAGAAATTGTTAAAAAAC DD TTGCTACAGATATTGTTAAAAAAC 第六步骤:根据各基因型的以下特性选择需要的种鸡, 腹脂重、腹脂率、初生重、胸肌率:AA>AB>BB 胸肌重:EF>FF>EE 胸肌重、胸肌率:CC>CD>DD。
5: 0μl,ddH 2 O 13.3μl;PCR程序为94℃5min 1个循环;94 ℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温; 第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer混合,98℃变性 10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析后银染显色。 3、突变型鸡Myostatin基因的检测方法在鸡育种中的应用,其特征在于第一 步:PCR引物的设计: 根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下: P60 5′-TCCTATCAGGAAAACCTATC-3′ P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′ P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′ P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′ P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′ P81 5′-AACATTTATTTACAAAATATTGATG-3′ 第二步:鸡基因组DNA的提取; 第三步:PCR扩增,PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/L dNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U, 15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH 2 O 13.3μl;PCR程序为94℃ 5min 1个循环;94 ℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温; 第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer混合,98℃变性 10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析后银染显色; 第五步骤:(1)、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下 型: AA  ATGGATTCCTCGTGTTTGCAATGTATTTATTACGTATT BB  ATAGATTCCTCGTGTTTGCAGTGTATTTATTATGTATT (2)、用引物P93/P94进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型: EE  ATTTTGATACTAAAGGGTCCAATAGTTA FF  ATTTTGATACTAGAGGGTCCAATAGTTA (3)、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型: CC TTGCTACAGAAATTGTTAAAAAAC DD TTGCTACAGATATTGTTAAAAAAC 第六步骤:根据各基因型的以下特性选择需要的种鸡, 腹脂重、腹脂率、初生重、胸肌率:AA>AB>BB 胸肌重:EF>FF>EE 胸肌重、胸肌率:CC>CD>DD。

说明书


突变型鸡Myostatin和该基因的检测方法及在鸡育种中的应用

    技术领域:本发明涉及鸡遗传育种改良的生物技术,具体说是肌肉生长抑制素(Myostatin)基因单核苷酸多态性检测分析方法及在鸡遗传育种改良中的应用。

    背景技术:我国是一个家禽生产的大国,禽蛋生产量列世界首位,禽肉产量列世界第二位。然而,从我国家禽良种覆盖率来看仍然偏低,优良鸡种,尤其是蛋鸡和白羽肉鸡主要是以进口品种为主,因此畜牧生产的总体效益不高。由于对肉鸡生长速度过高追求,带来的问题是肉鸡的脂肪含量越来越高,品质越来越差,沉积过多的脂肪,影响了饲料转化率,蛋鸡生产也存在蛋料比偏低的问题,而利用分子遗传学及标记辅助选择育种方法相结合,无疑对解决上面的问题提供了最佳的途径。对于我国的肉鸡生产,主要有快大型的肉鸡和优质鸡的生产。快大型的肉鸡品种基本上是由国外进口地鸡种为主,年产量为20亿只。而作为我国最具有特色的优质鸡,具有良好的发展势头,由我国的南方开始向全国扩展。肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)又称GDF-8(Growth Differentiation Factor 8),是McPherron等(1997)首先从小鼠骨骼肌cDNA文库中克隆的一个新基因。蛋白质同源性比较证明,肌肉生长抑制素属于TGF-β(Transforming Growth Factorβ,转化生长因子β)超家族中的一个新成员但不属于已发现的亚家族。进一步研究发现,肌肉生长抑制素主要在小鼠的骨骼肌中表达,而且利用基因敲除技术研究它的功能发现,MSTN基因敲除鼠的骨骼肌是正常野生型小鼠的3倍以上,其肩、臀部的肌肉明显肥大,整个身体的骨骼肌都比野生型的小鼠大得多,单块肌肉的重量约为野生小鼠的2~3倍,从而导致了体重的增加。突变型小鼠骨骼肌纤维的数目比野生小鼠高出86%(P<0.01),表明突变小鼠骨骼肌肥大的原因既有肌细胞的增生,也有肌纤维的肥大。但在其他生长发育性状上没有发现任何表现型的差异。以上结果表明,MSTN在调控骨骼肌肉的生长发育中起着十分重要的作用。MSTN的功能也在比利时蓝牛得到了验证。经长期遗传选育的比利时蓝牛具有十分强壮的骨骼肌,比其他品种高20%。对双肌牛品种比利时蓝牛(Belgian Blue)和皮尔蒙特牛(Piedmontese)MSTN基因的分子生物学分析证明,比利时蓝双肌牛在MSTN基因外显子III缺失11bp,造成移码突变,使得从缺失后面的第14个密码子开始停止翻译,其结果是C-端仅7个氨基酸得到翻译其余102个氨基酸全部丢失,无法产生具有生物学活性的肌肉生长抑制素。

    发明内容:本发明研制一种准确、简单、迅速、直接检测Myostatin基因单核苷酸多态性方法,利用该方法可以对种鸡进行遗传标记辅助选择育种,从而可以从根本上解决传统遗传育种中由于对肉鸡生长速度过高追求,带来的问题(如,肉鸡的脂肪含量越来越高,品质越来越差,沉积过多的脂肪,影响了饲料转化率,蛋鸡生产也存在蛋料比偏低等)。本发明的突变型鸡的Myostatin基因的核苷酸多态性为:G→A(304位),A→G(322位),C→T(334位),G→A(167位),7263A→A。本发明的突变型鸡的Myostatin基因的检测方法的具体步骤是:

    第一步:PCR引物的设计

    根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下:

    P60 5′-TCCTATCAGG AAACCTATC-3′

    P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′

    P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′

    P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′

    P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′

    P81 5′-AACATTTATTTACAAAATATTGATG-3′

    第二步:鸡基因组DNA的提取;

    第三步:PCR扩增,PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/LdNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U,15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH2O 13.3μl。PCR程序为94℃ 5min 1个循环;94℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温。

    第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer(98%甲酰胺、0.025%溴酚蓝、0.025%二甲苯青、10mmol/L EDTA(pH8.0)、10%甘油)混合,98℃变性10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶(Acr∶Bis=29∶1)电泳分析(10V/cm、10h)后银染显色。

    上述鸡基因组DNA的小量提取步骤操作简便、所需仪器药品投入少,适于养鸡现场使用;上述PCR反应体系为本发明的一部分,是检测鸡Myostatin基因单核苷酸多态性的优化PCR方法。

    本发明的结果:

    一、利用上述本发明的方法发现了鸡Myostatin基因单核苷酸多态性。

    采用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析,我们发现3种基因型(图1)。发现该片段中有3个核苷酸发生了突变,分别是G→A(304位),A→G(322位),C→T(334位),这些突变导致了Myostatin 5’-调控区呈现出多态性(图2)。将与GenBank具有相同序列的定义为AA型,突变型定义为BB型。

    利用引物P93/P94,对该PCR产物的SSCP分析,我们发现3种基因型(图3)。将两种纯合基因型片段进行回收、克隆和测序比较发现该片段中有1个核苷酸是G→A(167位)发生了突变(图4)。同样,将与与GenBank具有相同序列的定义为FF型,突变型定义为EE型。

    用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析,我们发现3种基因型(图5)。对两种纯合基因型的片段进行回收、克隆、测序比较发现,该片段中第7263位核苷酸A突变为T,因而造成Myostatin 3’-调控区的多态性(图6)。将与GenBank具有相同序列的定义为CC型,突变型定义为DD型。

    二.发现了Myostatin基因单核苷酸多态性与生产性能间的关系

    我们对所发现的Myostatin单核苷酸多态性与初生重、屠体重、胸肌重、腿肌重、肝重和腹脂重等性状的关系进行了最小二乘方差分析。我们发现,P60/61位点基因型对12周龄腹脂重、腹脂率、初生重、胸肌率有影响(P<0.05):AA型与BB型的腹脂重差异显著(P<0.05);AA和AB型腹脂率显著高于BB型(P<0.05);AA型的初生重显著高于BB型(P<0.05);AA型胸肌率显著高于AB型(P<0.05)(表1)。P93/94位点与胸肌重有显著相关(P<0.05):EF型比EE型具有更高的胸肌重(表2)。P80/P81位点与胸肌重(P<0.05)和胸肌率(P<0.01)相关:CC型与DD型之间的胸肌重差异显著(P<0.05),CC型的胸肌重较高;CC型、DD型之间的胸肌率差异极显著(P<0.01),CC型和CD型之间差异显著(P<0.05),CC型比CD和DD型的胸肌率高,而CD型的胸肌率也比DD型的高(P<0.05(表3)。

    表1 P60/61引物不同基因型对初生重、腹脂重和腹脂率的影响

    基因型   个体数   基因型频率    腹脂重    腹脂率      初生重    胸肌率

              116       0.340       52.55±   0.0354±    30.79±   0.0613±

    AA

                                    3.38a    0.0022a    0.28a    0.001a

              187       0.548       49.10±   0.0353±    30.35±   0.0592±

    AB

                                    3.32ab   0.0022a    0.21ab   0.001b

              38        0.111       43.34±   0.0294±    29.51±   0.0586±

    BB

                                    5.02b    0.0038b    0.45b    0.0015ab

    注:均值比较时同一列字母相同者差异不显著(P>0.05)

    表2 P93/94引物不同基因型对初生重、腹脂重和腹脂率的影响

    基因型       个体数      基因型频率      胸肌重

    EE            170          0.499        86.70±3.32b

    EF            131          0.384        93.23±3.50a

    FF            40           0.117        90.16±4.56ab

    注:均值比较时同一列字母相同者差异不显著(P>0.05)

    表3 p80/81引物不同基因型对胸肌重和胸肌率的影响

                   基因型频率            胸肌重          胸肌率

    CC    213        0.617           95.37±1.57a    0.0634±0.00058a

    CD    126        0.365           89.93±2.12ab   0.0614±0.00078b

    DD    6          0.017           84.49±7.29b    0.0544 ±0.00269c

    注:均值比较时同一列字母相同者差异不显著(P>0.05)

    无论是快大型鸡还是优质鸡的育种,肌肉重和肌肉率都是很重要的选择指标,而直接对其测定不能实现,我们发明的鸡肌肉性状Myostatin基因的多态性标记,可以作为肉鸡育种中肌肉性状和脂肪性状的选择标记,在提高鸡的肌肉生长速度的同时,在一定程度上达到降低脂肪含量的目的。本方法只要检测基因型,通过提高肌肉率的优势,就可以提高群体的增重速度。检测方法简单、基因型容易判断,因此具有推广价值。

    本发明的突变型鸡Myostatin基因的检测方法在鸡选择育种中的应用的具体步骤是:

    第一步:PCR引物的设计

    根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下:

    P60 5′-TCCTATCAGG AAACCTATC-3′

    P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′

    P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′

    P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′

    P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′

    P81 5′-AACATTTATTTACAAAATATTGATG-3′

    第二步:鸡基因组DNA的提取;

    第三步:PCR扩增,PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/LdNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U,15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH2O 13.3μl。PCR程序为94℃5min 1个循环;94℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温。

    第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer(98%甲酰胺、0.025%溴酚蓝、0.025%二甲苯青、10mmol/L EDTA(pH8.0)、10%甘油)混合,98℃变性10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶(Acr∶Bis=29∶1)电泳分析(10V/cm、10h)后银染显色。

    第五步骤:1、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型:

    AA  ATGGATTCCTCGTGTTTGCAATGTATTTATTACGTATT

    BB  ATAGATTCCTCGTGTTTGCAGTGTATTTATTATGTATT

    2、用引物P93/P94进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型:

    EE  ATTTTGATACTAAAGGGTCCAATAGTTA

    FF  ATTTTGATACTAGAGGGTCCAATAGTTA

    3、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型:

    CC TTGCTACAGAAATTGTTAAAAAAC

    DD TTGCTACAGATATTGTTAAAAAAC

    第六步骤:根据各基因型的以下特性选择需要的种鸡,

    腹脂重、腹脂率、初生重、胸肌率:AA>AB>BB

    胸肌重:EF>FF>EE

    胸肌重、胸肌率:CC>CD>DD。

    禽肉已取代牛肉成为世界第二大消费肉类,据FAO统计,1993-1995年度全球平均每年人均消费禽肉9.1kg,而到2005年将增至13.7kg,发展中国家的消费将从5.7kg增加到10.2kg,这其中亚洲的增长是最快的。我国是一个家禽生产的大国,禽蛋、禽肉生产量列世界首位。鸡肉和鸡蛋生产在我国畜牧业生产中有着重要地位。然而,从我国家禽良种覆盖率来看仍然偏低,优良鸡种,尤其是蛋鸡和白羽肉鸡主要是以进口品种为主,因此畜牧生产的总体效益不高。由于对肉鸡生长速度过高追求,带来的问题是肉鸡的脂肪含量越来越高,品质越来越差,沉积过多的脂肪,影响了饲料转化率,蛋鸡生产也存在蛋料比偏低的问题,而利用分子遗传学及标记辅助选择育种方法相结合,无疑对解决上面的问题提供了最佳的途径。对于我国的肉鸡生产,主要有快大型的肉鸡和优质鸡的生产。快大型的肉鸡品种基本上是由国外进口的鸡种为主,年产量为20亿只,出口40万吨,创汇7亿美元。优质鸡是我国优秀地方鸡种选育而成的,具有肉质细嫩,味道鲜美的特点,具有良好的发展势头,优质肉鸡的生产和消费已从局部地区向全国各地扩散,并有部分出口,年出栏量达到15亿只,年出口3000万只活鸡,种鸡饲养量为2000万套。全国优质肉鸡生产的发展速度达到年增25%-30%,市场潜力巨大。

    本发明的鸡的育种方法是一种准确、简单、迅速、直接检测Myostatin基因单核苷酸多态性方法,利用该方法可以对种鸡进行遗传标记辅助选择育种,从而可以从根本上解决传统遗传育种中由于对肉鸡生长速度过高追求,带来的问题(如,肉鸡的脂肪含量越来越高,品质越来越差,沉积过多的脂肪,影响了饲料转化率,蛋鸡生产也存在蛋料比偏低等)。因为,无论是快大型鸡还是优质鸡的育种,肌肉重和肌肉率都是很重要的选择指标,而直接对其测定不能实现,我们发明的鸡肌肉性状Myostatin基因的多态性标记,可以作为肉鸡育种中肌肉性状和脂肪性状的选择标记,在提高鸡的肌肉生长速度的同时,在一定程度上达到降低脂肪含量的目的。本方法只要检测基因型,通过提高肌肉率的优势,就可以提高群体的增重速度。检测方法简单、基因型容易判断,因此具有推广价值。

    附图说明:图1是Myostatin基因5’-调控区的SNPs分析(P60/61),图2是AA型和BB型Myostatin基因序列比较表(P60/P61),图3是鸡Myostatin基因5’-调控区的SNPs分析(P93/P94),图4是EE型和EF型Myostatin基因序列比较表(P93/P94),图5是鸡Myostatin基因3’-调控区的SNPs分析(P80/P81),图6是CC型和DD型Myostatin基因序列比较表(P80/P81)。

    具体实施方式一:突变型鸡的Myostatin基因的检测方法的具体步骤是:

    第一步:PCR引物的设计

    根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下:

    P60 5′-TCCTATCAGGAAAACCTATC-3′

    P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′

    P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′

    P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′

    P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′

    P81 5′-AACATTTATTTACAAAATATTGATG-3′

    第二步:鸡基因组DNA的小量提取,本方法操作简便、所需仪器药品投入少,便于在养鸡现场使用,其具体步骤如下:

    取20μl新鲜血液,加ACD抗凝,加入600μl禽裂解液,加入蛋白酶K至终浓度为100-200μg/ml,混匀55℃消化6~10hr,直至溶液中不再有粘稠的团块,将溶液冷却至室温,加入等体积苯酚,反复颠倒离心管,直至两相混合形成乳浊液,12,000rpm,室温离心10min。取上清,再用等体积酚∶氯仿、氯仿各抽提1次。取上清加1/10体积NaAc(3M,pH5.2)和2倍体积无水乙醇沉淀DNA。将DNA挑出放到1.5ml离心管中,用70%乙醇洗两次。将DNA干燥后(注意不能太干)溶于适量TE或灭菌双蒸水中。

    第三步:PCR扩增,本PCR反应体系为本发明的一部分,是检测鸡Myostatin基因单核苷酸多态性的优化PCR方法,反应步骤如下:

    PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/L dNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U,15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH2O 13.3μl。PCR程序为94℃ 5min 1个循环;94℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温。

    第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer(98%甲酰胺、0.025%溴酚蓝、0.025%二甲苯青、10mmol/L EDTA(pH8.0)、10%甘油)混合,98℃变性10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶(Acr∶Bis=29∶1)电泳分析(10V/cm、10h)后银染显色。

    银染方法:电泳结束后关上电泳仪,放出电泳液,小心取下凝胶,置于70%乙醇中,水浴震荡器缓慢摇匀固定10-15min;去离子水洗胶2遍,每次2min,洗去乙醇;用200ml染色液(100ml银染液:NH3·H2O 1ml;3.6%NaOH 2.1ml;20%AgNO3 1.8ml;加去离子水至100ml)染色30min。去离子水洗胶3遍,每次2min,洗去多余的染色液;用200ml显色液(200ml显色液:1%柠檬酸钠1ml;甲醛100ul;加去离子水至200ml)显色,约10-30min,当DNA带的强度合适时,倒掉显色液;去离子水洗掉多余的显色液,保鲜膜封好,扫描照相或保存。

    具体实施方式二:鸡的育种方法:

    第一步:PCR引物的设计

    根据本实验室克隆的鸡Myostatin基因组全序列设计了3对引物如下:

    P60 5′-TCCTATCAGGAAAACCTATC-3′

    P61 5′-ACCTCAAGGAAAATTCTGAG-3′

    P93 5′-CAACTTTCAGTAATAATGGAA-3′

    P94 5′-TGATAGGTTTTCCTGATAGGTA-3′

    P80 5′-CTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGC-3′

    P81 5′-AACATTTATTTTACAAAATATTGATG-3′

    第二步:鸡基因组DNA的提取,取20μl新鲜血液,加ACD抗凝,加入600μl禽裂解液,加入蛋白酶K至终浓度为100-200μg/ml,混匀55℃消化6~10hr,直至溶液中不再有粘稠的团块,将溶液冷却至室温,加入等体积苯酚,反复颠倒离心管,直至两相混合形成乳浊液,12,000rpm,室温离心10min。取上清,再用等体积酚∶氯仿、氯仿各抽提1次。取上清加1/10体积NaAc(3M,pH5.2)和2倍体积无水乙醇沉淀DNA。将DNA挑出放到1.5ml离心管中,用70%乙醇洗两次。将DNA干燥后(注意不能太干)溶于适量TE或灭菌双蒸水中。

    第三步:PCR扩增,PCR扩增反应体系为10×PCR buffer 2.5μl,10mmol/LdNTPs 2μl,20μmol/L上游引物1μl,20μmol/L下游引物1μl,Taq酶1.0U,15ng/μl DNA模板4.0μl,ddH2O 13.3μl。PCR程序为94℃ 5min 1个循环;94℃ 40s,57℃ 40s,72℃ 40s共35个循环;72℃ 8min 1个循环;4℃保温。

    第四步:SSCP分析,1μl PCR产物和5μl Loading buffer(98%甲酰胺、0.025%溴酚蓝、0.025%二甲苯青、10mmol/L EDTA(pH8.0)、10%甘油)混合,98℃变性10min,冰浴5min,经14%非变性聚丙烯酰胺凝胶(Acr∶Bis=29∶1)电泳分析(10V/cm、10h)后银染显色。

    第五步骤:1、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型:

    AA  ATGGATTCCTCGTGTTTGCAATGTATTTATTACGTATT

    BB  ATAGATTCCTCGTGTTTGCAGTGTATTTATTATGTATT

    2、用引物P93/P94进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型:

    EE  ATTTTGATACTAAAGGGTCCAATAGTTA

    FF  ATTTTGATACTAGAGGGTCCAATAGTTA

    3、用引物P80/P81进行PCR-SSCP分析被提取基因是否是以下型:

    CC TTGCTACAGAAATTGTTAAAAAAC

    DD TTGCTACAGATATTGTTAAAAAAC

    第六步骤:根据各基因型的以下特性选择需要的种鸡,

    腹脂重、腹脂率、初生重、胸肌率:AA>AB>BB

    胸肌重:EF>FF>EE

    胸肌重、胸肌率:CC>CD>DD。

    本实施方式选择具有BB、EF和CC型基因的鸡为种鸡进行育种。这种鸡具有腹脂率低、胸肌率高的特点。

    本发明的突变型鸡的Myostatin基因与基因库的Myostatin基因的核甘酸序列对比如下:

    一、Myostatin基因5’启动子中的单核苷酸多态性

    基因库序列  ACTATTTCTGTGTAATATTAGAGTTAAGTAGCTCATGATATTCCTTAAAAATACCTCTCCTACTAAAAGTCTCTCAGTATCTAATTTGCT  90

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  90

    基因库序列  GCCCAGGATTTTGCTGACTAGGCAAACTTGCTTTACTTAATAAGCGTCCACACTTCAGTAATGAATTTTGATACTAGAGGGTCCAATAGT  180

    突变型序列  ----------------------------------------------------------------------------A-------------  180

    基因库序列  TAGCACTTATAGTCACACGTGTACAAAATGTTTATTCCTGCTCACCTAGTACCTATCAGGAAAACCTATCATGATTTTCTGAAATCTGAG  270

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  270

    基因库序列  CTGCTTAATGCACGTGAACTGTTGAACAAGCATGGATTCCTCGTGTTTGCAATGTATTTATTATGTATTTTTTTCCCCTCCTCCTAACAG  360

    突变型序列  ---------------------------------A-----------------G-----------C--------------------------  360

    基因库序列  AAATCCCTCAGAATTTTCCTTGAGGTAGTACAAACTTTCAGCCACAATAGTGATAGAATCCTAAAGGAACCCTAAAAGAGAGCTCTGCCT  450

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  450

    基因库序列  CAATTCATAGTCCAACTATGCGTTCAGTGTATATTTAAGAATGATAGTGCTGTCTTCCAGCACTGCTGCCCATAGTACTTGGAAATATAT  540

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  540

    基因库序列  CCTTTCAGTATGTGAAGACGTATCCTCTACGAAGCCACCAGATAAATCAGTTCACCCTTGGCTGTAATCAAATGCTGTCTAGTGACTTGT  630

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  630

    基因库序列  GATCGACAGGGCTTTAACCTCTGACAGCTAGATTCATTGTTGGGACAACAACCAATCGTCGGTTTTGACGACATGAGCCTAATCAAAGTT  720

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  720

    基因库序列  GGAGTATAAAAGCCCCCTTGGCATATATAAGGCACACCAGTGTGGCAAGCCGTCTCTCAGATTGCATTTGCTGTCCCGGATCTGTTTAGA  810

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  810

    基因库序列  ACTGAAAGAAAAGGGGAAAGGGAGAGGGGGGGGAAAAAAGGCAAAAAGATGCAGTGAGGTGTAAGAAAAAATGCAAAAGCTAGCAGTCTA  900

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  900

    基因库序列  TGTTTATATTTACCTGTTCATGCAGATCGCGGTTGATCCGGTGGCTCTGGATGGCAGTAG                                960

    突变型序列  ------------------------------------------------------------                                960

    二、Myostatin基因3’非编码区的单核苷酸多态性

    基因库序列  GGTGCTCATGAATTTTGGCTGACGTGAGACCCCTTCGATAAATTGTGGAAGCCACCAAAAAAAAAAGCTATATCCCCTCATCCATCTTTG  6450

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  6450

    基因库序列  AAACTGTGAAATTACGTACGCTAGGCATTGCCAACATCCATATACTGTACAACTGTACAGACCACATATATCACAACATGAGCTGCAGAA  6540

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  6540

    基因库序列  TGTGAACTTAAAGACAGTAGAGTTACCTAAGGGCTGGCTTTGAAACAACGGACAAAGAAGCTACAATCAAAATCACCGGATTTAACAAAT  6630

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------  6630

    基因库序列  GGGTTTCTTACACTGTGAGGGAATCAATATTCAGTCATTCAGACACAAATTTATATGCAGTTTTCAACATATGTTGGTAATCAAAAGTAA   6720

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   6720

    基因库序列  GCTCCTTCTCCTCTGAGGACAGAAGGAGCGGGCTATTAAATCAACTTCTTCACAGCTACACTTAATATTGTATTTACAGCAAAATATATA   6810

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   6810

    基因库序列  CTGGTAACGTATACACCACTACACATTACCACCAGAATCATCCTTGAACACTTGAATATATAGTGCAGAGTTATGATAAGATGAAATTCC   6900

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   6900

    基因库序列  ACGTAAATGGACAAATCCTGAAGTTAGGGATGGTATAGTGTATTTAGCAGTGTTTCCATTCCTTTTTTTCGTTAGTATGTTAGTAATCAA   6990

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   6990

    基因库序列  TGGCAATGGTGCTACGTAAGCAGGCTGAGTAAATAGAAAGATAGTTATCTAAGTGAAAGAATTTAGAGTAATAATGAATTTGCCCTATCC   7080

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   7080

    基因库序列  TCAGGTACACTATTCAACATTCACAAGAAAAGGATTTTTTTTAAACAAAAGGTGAATAGTTTTCTAAACGTAGTAAAACAAAAGGCAGCA   7170

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   7170

    基因库序列  CGGAAGTCTGATGTTCAAACCATAATCCCATATCGTAATCTGCCTTTGCAACGTTACCGTTTGCACTATGATAAGCCAATGCAAATAGTT   7260

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   7260

    基因库序列  GGTTGCTACAGAAATTGTTAAAAAACCACTTTGATATAACTGACTTGTGTAATATGTATGCATCAATATTTTGTAAATAAATGTTTATTT   7350

    突变型序列  ------------T-----------------------------------------------------------------------------   7350

    基因库序列  TTTAATCTGTTCGTATACATTCATTACAAAAAAAGAGTAATGGTAACCTGTCCTTTAGTTTAATAAACAAACCCAGGTTTTCTCTTCATA   7440

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   7440

    基因库序列  ACATAATTTCCTGGTTTTTAACAGTAATATGAAAGAACAGTGCAACAGAGTAAACCACAGGTAGAGAATTATACCACATTTTGTATGTTT   7530

    突变型序列  ------------------------------------------------------------------------------------------   7530

    基因库序列  GGTTTTTTTTTTTTAACATTGGCATGA                                                                  7557

    突变型序列  ---------------------------                                                                  7557

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突变型鸡Myostatin和该基因的检测方法及在鸡育种中的应用,它涉及鸡遗传育种改良的生物技术。该突变型鸡的Myostatin基因的核苷酸多态性为:GA(304位),AG(322位),CT(334位),GA(167位),7263AA。检测方法是:一、PCR引物的设计,二、鸡基因组DNA的提取;三、PCR扩增;四、SSCP分析。本发明的育种方法除包括上述步骤外还要进行如下步骤:五、对被提取基因进行分。

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