[發(fā)明專利]一種黃牛ACVR1基因插入/缺失的檢測方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711014547.7
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107641657B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳宏;程杰;曹修凱;馬云;白躍宇;藍(lán)賢勇;雷初朝;胡沈榮
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: C12Q1/6888
• 分類號: C12Q1/6888;C12Q1/6858
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明公開了一種黃牛ACVR1基因插入/缺失的檢測方法及其應(yīng)用。以待測黃牛全基因組DNA為模板，以引物對P1為引物，通過PCR技術(shù)擴(kuò)增ACVR1基因，再進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，根據(jù)電泳結(jié)果鑒定ACVR1基因在AC_000159.1:g33007?33023位點(diǎn)存在不同的基因型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ACVR1基因16?bp插入/缺失的不同類型與中國黃牛管圍和胸圍等生長發(fā)育性狀之間存在顯著相關(guān)，提示ACVR1基因16?bp插入/缺失可作為提高中國黃牛生長發(fā)育性狀的DNA標(biāo)記，有利于快速建立生長發(fā)育性狀優(yōu)良的黃牛遺傳資源群體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于現(xiàn)代生物技術(shù)與家畜育種領(lǐng)域，涉及基因插入/缺失的檢測，特別涉及一種檢測中國黃牛ACVR1基因16-bp插入/缺失的方法。

背景技術(shù)

動物育種技術(shù)主要包括以表型和表型值為基礎(chǔ)的常規(guī)育種技術(shù)和以DNA多態(tài)為基礎(chǔ)的分子育種技術(shù)。作為分子育種技術(shù)體系的重要組成部分，分子標(biāo)記輔助選擇(marker-assisted selection，MAS)育種技術(shù)首先檢測重要基因的DNA多態(tài)性，然后分析DNA多態(tài)與遺傳性狀之間的相關(guān)性，最后再根據(jù)與遺傳性狀顯著相關(guān)的DNA標(biāo)記進(jìn)行性狀選擇。作為現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中孕育而生的新技術(shù)，MAS育種技術(shù)可以在DNA水平上快速準(zhǔn)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(zhuǎn)移到需要改良的親本中，將目標(biāo)基因型的鑒定與傳統(tǒng)育種相結(jié)合，從而實現(xiàn)對基因型的直接選擇，提高育種目標(biāo)的定向性。該方法在早期選擇、進(jìn)行無損害的性狀評價和選擇及提高育種效率等方面具有優(yōu)越性。

在MAS育種技術(shù)體系中，尋找重要功能基因、篩查重要基因遺傳變異位點(diǎn)，并分析重要功能基因遺傳變異位點(diǎn)與生長性能的相關(guān)性，是分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)應(yīng)用的前提和關(guān)鍵。作為分子遺傳標(biāo)記的重要方式之一，插入/缺失(indel)是一種新型分子標(biāo)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(nèi)的物種之間染色體基因組的多樣性。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(Copy number variations)，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(jìn)行indel檢測在動物分子育種的MAS體系中具有重要意義。

插入/缺失是DNA或蛋白質(zhì)序列水平上發(fā)生頻率僅次于殘基替換的進(jìn)化改變，indel 多態(tài)性是基因組中一種特殊類型的二等位基因遺傳標(biāo)記，表現(xiàn)為基因組中插入或缺失了不同大小的小片段DNA。Indel大致分成以下5大類：(1)單堿基對的插入/缺失；(2)單一堿基的插入/缺失；(3)重復(fù)單元為2～15堿基的多堿基對插入/缺失；(4)轉(zhuǎn)座子插入/缺失；(5)任意DNA序列的插入/缺失多態(tài)性。隨著比較基因組學(xué)的深入研究，indel為理論研究和遺傳育種應(yīng)用研究提供了大量的生物信息，其作為新一代的遺傳學(xué)鑒定標(biāo)記，兼具SNP的優(yōu)點(diǎn)，與SNP相比，均是源于單突變事件，其突變頻率較低，約為10^-8，相對比較穩(wěn)定。在結(jié)構(gòu)上屬于二等位基因多態(tài)性，等位基因都固定且已知，能夠通過很小的擴(kuò)增子進(jìn)行擴(kuò)增(50bp)，提高了擴(kuò)增高度降解DNA的成功率。作為一種重要的遺傳標(biāo)記， indel的研究最早聚焦在分子生物學(xué)及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。遍布于整個基因組的indel頻率僅次于SNP，其中約三分之一位于已知的基因區(qū)域內(nèi)，還有一些位于決定基因功能的關(guān)鍵性區(qū)域，如啟動子區(qū)和外顯子區(qū)。分子生物學(xué)家最早將其用于基因表型相關(guān)的研究，希望通過將人類性狀、疾病癥狀或是易感性進(jìn)行聯(lián)系，從而達(dá)到基因診斷和治療的目的。2005 年，Bhangale等報道了一種能夠從目的基因中全面識別indel變異的方法，并應(yīng)用該方法從330個備選基因中找到2393個indel變異位點(diǎn)，得出人類基因組中插入/缺失態(tài)出現(xiàn)的頻率高于插入多態(tài)性的結(jié)論，同時提出，indel和SNP的形成機(jī)制可能不同，但其進(jìn)化史是相似的。