[發明專利]一種豬Oct4基因插入/缺失的檢測方法及其應用

有效

• 申請號: 201610171698.2
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105779594B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 潘傳英;任發;于帥;陳瑞;曾文先;呂曉燕;陶明亮
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C12Q1/6888
• 分類號: C12Q1/6888
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發明公開了一種豬Oct4基因插入/缺失的檢測方法及其應用。以待測公豬全基因組DNA為模板，以參照豬全基因組設計的引物對P1為引物，通過PCR技術擴增Oct4基因，再進行瓊脂糖凝膠電泳。根據電泳結果鑒定Oct4基因在NC_010449:g.2759?2760ins GGTTTTTGTCTA位點存在插入/缺失多態性。結果發現，Oct4基因12?bp插入/缺失的不同類型與15日齡大白豬公豬睪丸重、睪丸長周長和睪丸短周長等繁殖性狀之間存在顯著相關，提示Oct4基因12?bp插入/缺失的不同類型可作為提高公豬繁殖性狀的DNA標記。本發明將有利于快速建立繁殖性狀優良的公豬遺傳資源群體。

技術領域

本發明屬于現代生物技術與家畜育種領域，涉及基因插入/缺失(indel)的檢測，特別涉及一種檢測公豬Oct4基因12-bp插入/缺失(indel)的方法。

背景技術

動物育種技術主要包括以表型和表型值為基礎的常規育種技術和以DNA多態性為基礎的分子育種技術。作為分子育種技術體系的重要組成部分，分子標記輔助選擇(marker-assisted selection，MAS)育種技術首先檢測重要基因的DNA多態性，然后分析DNA多態性與遺傳性狀之間的相關性，最后再根據與遺傳性狀顯著相關的DNA標記進行性狀選擇。作為現代分子生物學技術發展過程中孕育而生的新技術，MAS育種技術可以在DNA水平上快速準確地分析個體的遺傳組成，該方法通過有性雜交將目的基因轉移到需要改良的親本中，將目標基因型的鑒定與傳統育種相結合，從而實現對基因型的直接選擇，提高育種目標的定向性。該方法在克服表型鑒定的困難、早期選擇、進行無損害的性狀評價和選擇及提高回交育種效率等方面具有優越性。

在MAS育種技術體系中，尋找重要功能基因、篩查重要基因遺傳變異位點，并分析重要功能基因遺傳變異位點與生長性能的相關性，是分子標記輔助選擇技術應用的前提和關鍵。作為分子遺傳標記的重要方式之一，插入/缺失(indel)是一種新型分子標記。indel是指DNA序列上核苷酸片段的插入或缺失而引起DNA序列的改變，造成包括人類在內的物種之間染色體基因組的多樣性。隨著對基因組研究的逐漸深入，基因組上的一種亞顯微水平的結構變異即拷貝數變異(copy number variations,CNVS)被廣泛報道，現已成為“基因組變異”到“表型變化”的另一研究熱點。由于CNV涉及到更多的基因序列，甚至包含整個功能基因，因此能夠通過基因劑量效應的改變，進而影響該基因控制的表型。在近年的科學研究雜志上，科學家們檢測到了許多個與豬生長、肉質和繁殖相關的QTLs位于CNVs區域內，表明影響個體表型差異的CNVs廣泛存在于基因組中。indel是指基因組中片段長度在1～50bp之間的插入或缺失，可能包括微小CNV，利用indel分析個體基因組可以更好地解釋個體的表型差異，因此從DNA水平上對小片段核苷酸的差異進行indel檢測在動物分子育種的MAS體系中具有重要意義。

在基因組中，CNV通常發生的區域含有大片段序列重復(homologous repeats)或SD序列(segmental duplications)。SD序列是指由于基因組重排產生的長度大于1kb串聯重復的DNA片段，且序列之間具有90％以上的同源性(Redon et al 2006)。

CNV形成的變異機制主要有：非等位同源重組NAHR(non-allelic homologousrecombination)、非同源末端連接NHEJ(non-homologous end joining)、復制滑動(replication slippage)和反轉錄座(retro transposition)。

為探索從基因組CNVs到表型變化的作用機理，科研人員通過大量的假設和實驗驗證，認為CNVs影響表型的作用機制主要有以下幾個方面：(1)小片段的重復、缺失/插入，改變單個基因或與其臨近的幾個基因，直接導致基因劑量的改變，使相關的蛋白質的表達量的減少或增加，進而引起表型的變化。(2)DNA片段的倒位，功能基因倒位至無活性異染色體區域，使基因不表達或表達量極少，從而導致表型的變化。(3)調控基因轉錄調控因子，間接影響基因表達量。