一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记及其应用和获取方法技术

本发明专利技术涉及分子标记技术领域，特别涉及一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记及其应用和获取方法，本发明专利技术提的与公猪精子活力相关分子遗传标记位于猪的17号染色体8482542bp位置，为一个C>T突变；本申请的分子标记通过一步法全基因组关联分析(wssGWAS)获得；该方法简单、高效、快速。

A Molecular Genetic Marker Related to Boar Sperm Vitality and Its Application and Acquisition Method

【技术实现步骤摘要】
一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记及其应用和获取方法
本专利技术涉及分子标记
，特别涉及一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记及其应用和获取方法。
技术介绍
随着现代养猪业的发展，养猪规模越来越大，集约化、标准化程度也在不断提高。我国的生猪养殖已经达到世界第一，出栏肥猪占世界的50.6％，母猪存栏达4423万头。猪肉也是我国肉类消费量最大的食品，因此猪肉的品质，产量都会直接关系到国民生活水平，并且影响到养殖户的经济效益。提高生产效益的两个关键因素就是精液品质和母猪的繁殖力。繁殖效率的影响因素很多，公猪的精液品质是重要因素之一。公猪精液的精子密度、精子活率、精子活力、精子畸形率决定了精子能否顺利与卵子结合形成受精卵，而受精卵则是母猪产仔性能的关键，因此公猪的精液品质对母猪的繁殖性能同样至关重要，也研究证明了精子活力是影响母猪繁殖成绩的关键因素。精子活力是指在37℃环境下直线前进运动精子数占总精子数的百分率，精子活力检测方法是估测法，因此这种方法具有很强的主观性，导致检测结果准确性和精确性都不高。运动能力是精子独有的特征，不仅能够直观地反映精子质量，还能够间接地反映精子的受精能力。我国与发达国家母猪平均产仔数相比具有较大差距，这与我们在受精前品质检测筛查工作有着很大的关系。发现更多更准确的检测手段，进一步高人工授精在养猪生产中的作用，从而提高生产成绩和效率是养猪工作者的一致追求。基于覆盖全基因组的高密度SNP数据和大群体的性状表型记录，可通过全基因组关联分析技术(GWAS)准确定位控制性状的候选基因。尽管该技术仍然存在一些缺陷，其已被广泛应用于人类复杂疾病候选基因挖掘和畜禽重要经济性状关键基因的定位，经典的GWAS一般基于Plink等软件对所有标记逐个进行单标记回归分析，继而设定一个显著阈值来筛选显著位点。这类方法往往面临计算强度大、过高估计标记效应、显著性阈值设定不合理等问题。为了进一步提高GWAS的效率，有必要对GWAS法进行改进，提高筛选分子标记的准确率和效率。
技术实现思路
鉴于上述内容，有必要提供一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记及其应用和获取方法，该分子遗传标记位于猪的17号染色体8482542bp位置；为C>T突变，根据该突变可设计出用于扩增该分子标记的引物和鉴定分子标记的探针；进而应用于筛选具有高精子活力的公猪，从而将其应用于猪的人工授精；本申请利用一步法全基因组关联分析法进行分析，能有效提高筛选分子标记的准确率和效率。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记，所述的分子遗传标记位于猪的第17号染色体(国际猪基因组10.2版本参考序列)的第8482542核酸位点，该位点的碱基为C或T，对应位于核酸序列表SEQIDNO.1的第101位核酸位点。申请人将该遗传标记位点命名为：WU_10.2_17_9356778。本专利技术还提供一种用于扩增所述分子遗传标记的引物或鉴定所述分子遗传标记的探针。本专利技术还提供一种含有所述引物或探针的试剂盒。本专利技术还提供一种所述分子遗传标记在检测公猪精子活力、辅助猪的人工授精、辅助选育和/或选育精子活力高的种猪中的应用。本专利技术还提供一种选育或辅助选育精子活力高的种猪的方法，所述方法为：提取公猪的总DNA，检测公猪第17号染色体的第8482542位脱氧核糖核苷酸，测出第8482542位核苷酸的序列为C或T、或C和T，确定待测猪的基因型是CC型、TT型或CT型，选择CC型基因的公猪进行下一步选种和/或育种。进一步的，所述CC基因型为猪第17号染色体的第8482542位脱氧核糖核苷酸为C的纯合体；TT基因型为第17号染色体的第8482542位脱氧核糖核苷酸为T的纯合体；CT基因型为猪第17号染色体的第8482542位脱氧核糖核苷酸为C与T的杂合体。本专利技术还提供一种获取与公猪精子活力相关的分子遗传标记的方法，所述方法为：采集公猪的耳组织样品和/或血液为样品，提取总DNA，并对DNA进行质量检测，获得全基因组的SNP标记基因型；采用基因比对的方法对获得的SNP标记的物理位置，对于基因组位置未知的SNP不用于关联分析，对所有常染色体上的SNP标记，进行质量控制筛选出SNP，之后对筛选出来的SNP进行全基因组关联分析获得分子遗传标记，所述质量控制标准为：个体检出率≥90％；SNP检出率≥90％；最小等位基因频率≥0.01；哈迪温伯格平衡的p值≥106。进一步的，所述全基因组关联分析方法为：为了充分利用所有表型数据和基因型数据，本专利技术专利采用加权的一步法全基因组关联分析法(weightedsinglestepgenome-wideassociationstudy，wssGWAS)进行全基因组关联分析。该方法首先基于混合模型方程组来估计个体育种值，继而基于育种值模型与标记效应模型的等价关系将育种值转换为标记效应。本专利技术采用的全基因组关联分析模型如下：y＝Xb+Za+Wp+Age+Intv+e式中，y为精子活力观测值向量；X，Z，W为设计矩阵；b为固定效应向量(总体均值和年-季效应)；p为个体永久环境效应，p～N(0，)；I是单位矩阵，为永久环境效应方差；Age为公猪采精时的月龄协变量；Intv为公猪采精间隔协变量；e为残差，e～N(0，)；I是单位矩阵，为残差方差；a为育种向量，a～N(0，)；其中，H为整合系谱和SNP标记的亲缘关系矩阵，为加性遗传方差；H逆矩阵计算公式如下：式中，A为基于系谱的亲缘关系矩阵；A22为A中有基因型个体对应的分块矩阵；Gω＝0.9G+0.1A22，为基于全基因组SNP标记的亲缘关系矩阵，Z为小等位基因频率(minorallelefrequency，MAF)校正后的基因型矩阵；其中0-2p，1-2p和2-2p分别代表AA，Aa和aa三种基因型，p为小等位基因频率；D为对角线矩阵，表示SNP的权重；Pi为第i个标记的小等位基因频率；m为标记数量。对应上述混合模型，采用AI-REML(averageinformationrestrictedmaximumlikelihood)法估计方差组分，并通过求解混合模型方程组获得育种值。通过迭代的方式获得标记权重，主要步骤如下：第1步：初始化(t＝1)，D(t)＝I，G(t)＝λZD(t)Z'，第2步：通过ssGBLUP计算个体育种值；第3步：通过公式将个体育种值转换为SNP效应，其中为有基因型个体的育种值；第4步：利用公式计算SNP权重用于下一轮迭代；第5步：利用公式对SNP权重进行标准化，以保证方差一致；第6步：利用公式G(t+1)＝λZD(t+1)Z'计算亲缘关系矩阵用于下一轮迭代；第7步：令t＝t+1，并从第2步开始下一轮迭代。上述步骤迭代三次，最终获得SNP标记效应。将第三轮迭代输出的标记效应作为最终的结果。计算过程主要通过在R统计分析平台编程调用BLUPF90软件来实现，其中AIREMLF90程序用于方差组分估计，BLUPF90程序用于计算育种值，postGSf90用于计算标记效应。对于所有标记的效应值，取其绝对值画曼哈顿图，展示和筛选大效应的SNP标记。并采用方差分析和多重比较(R统计分析平台)，分析WU_10.2_17_9356778标记(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记，其特征在于，所述的分子遗传标记位于猪的第17号染色体的第8482542核酸位点，该位点的碱基为C或T，对应位于核酸序列表SEQ ID NO.1的第101位核酸位点。

【技术特征摘要】
1.一种与公猪精子活力相关的分子遗传标记，其特征在于，所述的分子遗传标记位于猪的第17号染色体的第8482542核酸位点，该位点的碱基为C或T，对应位于核酸序列表SEQIDNO.1的第101位核酸位点。2.用于扩增权利要求1所述分子遗传标记的引物或鉴定权利要求1所述分子遗传标记的探针。3.含有权利要求2所述引物或探针的试剂盒。4.一种如权利要求1所述分子遗传标记在检测公猪精子活力、辅助猪的人工授精、辅助选育和/或选育精子活力高的种猪中的应用。5.一种选育或辅助选育精子活力高的种猪的方法，其特征在于，所述方法为：提取公猪的总DNA，检测公猪第17号染色体的第8482542位脱氧核糖核苷酸，测出第8482542位核苷酸的序列为C或T、或C和T，确定待测猪的基因型是CC型、TT型或CT型，选择CC型基因的公猪进行下一步选种和/或育种。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云翔，高宁，朱琳，张从林，彭兴，江威，刘沁沅，郑伟，
申请(专利权)人：广西扬翔农牧有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45