本发明属于分子生物技术和分子标记，具体涉及一种与猪产肉效率相关的fhl3基因启动子区snp分子标记，同时还涉及一种与猪产肉效率相关的fhl3基因启动子区snp分子标记的应用。该遗传标记克隆来自猪6号染色体的第93991071碱基处。
背景技术：
1、在动物遗传育种中，性状的控制机制可分为两大类：由单基因控制的简单性状和由多基因控制的复杂性状[1]lander,e.s.,&schork,n.j.(1994).genetic dissection ofcomplex traits.science,265(5181),2037-2048.。单基因控制的性状通常由一个或少数几个基因主导，这些基因通过显性或隐性等位基因的形式表现出简单的孟德尔遗传模式，例如豌豆的花色或某些遗传性疾病。然而，农业上具有重要的经济价值的性状，如奶牛的产奶量、猪的背膘厚和眼肌面积，通常由多基因控制。这些复杂性状不遵循简单的孟德尔遗传规律，而是由多个基因共同作用[2]flint,j.,&mott,r.(2001).finding the molecularbasis of quantitative traits:successes and pitfalls.nature reviews genetics,2(6),437-445.，每个基因对性状的影响较小，导致表型呈现连续的变异。这类基因通常被称为数量性状基因座(quantitative trait locus，qtl)[3]mackay,t.f.c.(2001).thegenetic architecture of quantitative traits.annual review of genetics,35(1),303-339.。相比单基因性状，多基因性状的遗传模式更加复杂，涉及多个基因及其与环境的相互作用。研究这些复杂性状的遗传机制通常需要采用复杂的统计模型以及全基因组关联分析(genome-wide association study，gwas)[4]dekkers,j.c.m.,&hospital,f.(2002).the use of molecular genetics in the improvement of agriculturalpopulations.nature reviews genetics,3(1),22-32.[5]meuwissen,t.h.,hayes,b.j.,&goddard,m.e.(2001).prediction of total genetic value using genome-wide densemarker maps.genetics,157(4),1819-1829.。
2、在家畜中进行gwas研究的一个关键原因是通过分子标记辅助选择(marker-assisted selection，mas)技术，利用经过验证的标记来选择更优质的家畜。mas是一种育种方法，通过与目标基因紧密连锁的标记基因型来选择具有所需性状的个体[6]goddard,m.e.,&hayes,b.j.(2009).mapping genes for complex traits in domestic animalsand their use in breeding programmes.nature reviews genetics,10(6),381-391.。传统上，经济价值性状的选择依赖于个体及其亲属的表型记录，并通过最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction，blup)来估算育种值[7]zhao,y.,zhao,h.,wang,c.,lan,h.,&chen,l.(2021).integrating gwas and gblup to improve genomicprediction accuracy for complex traits in livestock.frontiers in genetics,12,645800.。然而，这种方法通常忽略了对相关基因的直接识别，对于难以测量的性状(如产奶量、肉质和寿命)的选择效率较低。
3、mas技术通过识别并选择携带理想等位基因的个体来显著改善这些性状，从而缩短育种周期。mas包括两种主要类型：一种是利用已鉴定的基因或调控区域内的致病突变，这类突变通常对性状有显著影响；另一种是利用与qtl处于连锁不平衡(linkagedisequilibrium，ld)状态的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，snp)[8]li,x.,huang,y.,&cheng,y.(2022).advances in marker-assisted selection andgenomic selection in animal breeding:current status and futureprospects.animal frontiers,12(2),50-57.。后者通过结合谱系、标记和表型信息，估计选择候选者的育种值。这种类型的mas已成功应用于改善牲畜的繁殖率、饲料摄入量、生长速度和肉质特性等多个重要性状[9]wang,x.,zhang,y.,li,j.,&liu,l.(2021).recentadvances in quantitative trait loci mapping and genome-wide association studyin livestock.biomolecules,11(10),1516.。
4、猪fhl3基因(four and a half lim domains protein 3)是一个广泛参与肌肉发育和调控的基因，其表达水平可能直接影响猪的生长性能[10]bai,w.,zhang,y.,ma,j.,du,m.,xu,h.,wang,j.,zhang,l.,li,w.,hou,y.,liu,x.,zhang,x.,peng,y.,li,j.,zhan,x.,jiang,w.,liu,s.,liu,x.,li,q.,miao,y.,sui,m.,yang,y.,zhang,s.,xu,z.,&zuo,b.(2023).fhl3 promotes the formation of fast glycolytic muscle fibers byinteracting with yy1 and muscle glycolytic metabolism.cellular and molecularlife sciences,80(1)，2023.，因此，fhl3基因的功能变异是研究猪产肉性状遗传基础的重要内容。
技术实现思路
1、本发明的目的是在于提供了一种与猪产肉效率相关的rs338618851位点snp分子标记，该遗传标记克隆来自猪6号染色体的第93991071位点，并运用直接测序法寻找snp位点以及基因分型的方法，分析其与猪产肉性状的关联性，从而为猪的产肉性状建立新的标记辅助选择位点。
2、本发明的另一个目的是在于提供了一种rs338618851位点snp分子标记在提高猪产肉效率中的应用，鉴于rs338618851在猪生长和产肉性状中的重要作用，该snp可作为一种有效的分子标记，应用于猪的遗传改良中。通过利用该snp进行分子标记辅助选择，可显著提高育种效率，选育出具有优良生长性能和肉质特性的种猪，为猪肉生产提供高效、精准的遗传改良工具。这一发现为猪的分子育种提供了新的靶点，具有广泛的应用前景和重要的经济价值。将rs338618851纳入育种策略中，可以进一步优化猪的遗传结构，提升猪肉产业的竞争力。
3、本发明通过以下技术方案实现：
4、在本研究中，本技术发明人发现了位于fhl3基因启动子区域的一个snp位点rs338618851。通过统计分析和实验验证，该snp位点与猪的生长速度和产肉量显著关联。具体而言，rs338618851的不同基因型与初生重、瘦肉率和生长速度等性状存在显著差异。该snp可能通过改变fhl3基因的表达水平，进而影响肌肉细胞的生长和分化过程。
5、本发明的目标是筛选与猪产肉性状相关联的遗传标记。通过克隆猪6号染色体第939990900-93991758区段基因序列，并运用直接测序法寻找snp位点以及基因分型的方法，分析其与猪产肉性状的关联性，从而为猪的产肉性状建立新的标记辅助选择位点，提高猪肌肉产量。
6、本发明获得了猪6号染色体第939990900-93991758区段基因序列，片段长度为859bp，其核苷酸序列见seq id no.1所述，通过在ncbi网站进行blast比对，发现该扩增片段内存在一处核苷酸多态性(snp)位点，具体如图2所示。该snp位点的突变具体在6号染色体第93991071碱基处，碱基由t变为c。根据ensembl数据库的命名规则，将该突变位点命名为rs338618851。
7、试验材料选择为美系大白猪。从美系大白猪的血液中提取全基因组dna，并根据ncbi数据库公布的猪基因序列(nc_010448.4)设计引物对。引物对的序列如下：
8、正向引物(seq id no.2)：5’-ctaccattcctgttccttatct-3’，
9、反向引物(seq id no.3)：5’-acatccaccgcctatcag-3’。
10、上述引物对可对猪6号染色体第939990900-93991758区段基因区域的snp位点进行检测分型。
11、通过上述引物对进行pcr扩增、pcr产物的纯化、克隆测序和序列比对分析后，筛选得到1个与猪产肉性状关联的遗传标记。该遗传标记的核苷酸序列如下所示，其中突变位点位于序列的第172位，具体序列如seq id no.1所述：ctaccattcctgttccttatcttgtggtggaagggggcttgcttggggtctcccagctcttctt tcactttggcagtgttttcaaaaggaggccctgggtgactgaaggctggcaggcctctcgt ggtttcctctgggtgctgaatcactcctgatgcttgtaaccacaagr(t/c)cctccccctcccc ccagtgagaaaacttccttctttctctgggtgtattgctcactcttatccactgggctgaatacagcccctgcagtcctcctggctaagcagacaccctctttcagattgcccagaagcactttccttgtgagcccaagcctggcattgggtctgtgggtgcagatgttaagtgagtgacttctacagagtgtggggaggaatggtagagggaaaataacctatggttttgggtttttttcatctttttgccattttcttgggccactcccacggcatatggaggttcccaggctagaggtctaatcggagctgtaggcaccggcctacgccagagccacagcaatgcaggttccgagccgcgtctgcgacctacaccacagctcatggcaatgccggatccttaacccactgagcaagaccagggatcgaacctgcaacctcacggttcctagtcggattcattaatcactgcgccacgacaggaactccacctatggttaaatgccagctacatgcatggtacaatgctaagtaacagtcattccttccctcagttctcacaaaagccgtaagaaatgcttattatattattgctattttacagagtaggatatggggctcagaaggtttgacagtgtggccctaaatcacaagctgataggcggtggatgt
12、一种筛选猪产肉性状相关联的遗传标记的方法，其步骤是：
13、1、从美系大白猪的血液中提取基因组dna。
14、2、根据fhl3转录起始位点上游+2332到上游+3190bp基因组序列设计引物。利用上述引物对猪基因组dna进行pcr扩增，并通过直接测序法获得该fhl3转录起始位点上游+2332到上游+3190的核苷酸序列(序列详见seq id no.1)，该序列中包含1个snp位点。
15、3、利用该突变位点可作为遗传标记对美系大白猪的产肉量及生长速度性状进行关联分析。
16、一种用于检测上述序列中snp位点的基因型分型方法。
17、本发明进一步提供了利用直接测序法确定不同基因型个体与产肉量和生长速度之间关联分析的应用。
18、一种rs338618851位点snp分子标记在提高猪产肉效率中的应用，其步骤是：
19、1、确定猪6号染色体939990900-93991758区域内的snp与猪表型差异的相关性，选择美系大白猪作为试验材料。
20、2、通过直接测序法进行多态性检测，并分析多态性位点与猪产肉性状的相关性。采用sas统计软件中混合线性模型(mixed)对基因型与表型值之间的关联进行分析。
21、序列seq id no.1是猪6号染色体第939990900-93991758区段的核苷酸序列，该序列作为本发明遗传标记的核苷酸序列。其中在该序列的第172个碱基处存在一个等位基因的突变位点，即由“t”突变为“c”。序列中突变位点的碱基是突变前的碱基，突变方式见本说明书。
22、序列seq id no.2是用于扩增猪6号染色体第939990900-93991758区段的引物对序列，该引物对用于检测本发明遗传标记。
23、更详细的技术方案见《具体实施方式》所述。
24、本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
25、通过实验室前期进行的组学数据等相关分析，发现了位于fhl3基因启动子区域的一个snp位点rs338618851。通过统计分析和实验验证，多态性位点rs338618851在美系大白猪中与初生重、眼肌面积和达100kg日龄性状均具有显著相关性(p<0.05)。其中，tt基因型个体的初生重和眼肌面积均显著高于cc基因型个体(p<0.01)；在达100kg体重日龄性状方面，tt基因型个体达到100kg体重的日龄显著短于cc基因型个体(p<0.01)。从遗传稳定性和遗传进展方面来看，tt基因型在缩短达100kg体重日龄、增加初生重和眼肌面积性状方面具有明显优势。综合以上结果，多态性位点rs338618851可作为增加猪产肉性状的分子育种标记。本发明旨在发掘并鉴定与猪产肉性状相关的snp位点，进而为猪的遗传选育工作提供重要指导。
1.一种与猪产肉效率相关的rs338618851位点snp分子标记，其特征在于，所述snp分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示，其中，序列的第172个碱基处存在一个等位基因的突变位点，由t突变为c。
2.根据权利要求1所述的一种与猪产肉效率相关的rs338618851位点snp分子标记，其特征在于，所述猪为美系大白猪。
3.根据权利要求1所述的一种与猪产肉效率相关的rs338618851位点snp分子标记，其特征在于，所述的snp分子标记的引物对序列如seq id no.2和seq id no.3所示。
4.根据权利要求1所述一种与猪产肉效率相关的rs338618851位点snp分子标记在提高猪产肉效率中的应用，其步骤是：
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，非突变基因型个体的初生重和眼肌面积均高于突变基因型个体p<0.01；在达100kg体重日龄性状方面，非突变基因型个体达到100kg体重的日龄短于突变基因型个体p<0.01；非突变基因型的形状包括：缩短达100kg体重日龄、增加初生重和眼肌面积。
