新的PRKAG3等位基因及其作为生殖和肉质性状的遗传标记的应用制造技术

本发明专利技术揭示了针对动物肉质和生殖效率的遗传标记，鉴别这种标记的方法，及筛选动物以确定更可能产生较多胎仔数和／或更好肉质的动物的方法，及优选地，选择用于进一步育种目的的动物的方法。所述标记是基于ＰＲＫＡＧ３基因中某些多态性的存在与否。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及动物之间遗传差异的检测。更具体地，本专利技术涉及是与动物的改良的肉质、幼仔大小和其它经济性状相关的可遗传表型的指征的遗传标记。本专利技术还揭示了用这些标记对动物进行基因分型和选择的方法和组合物。
技术介绍
个体动物之间和品种之间存在遗传差异，这些遗传差异可以由育种技术开发用于产生具有所需特征的动物。例如，中国品种以初情期较早，胎仔数较多而著称，而美国品种以较快的生长速度和瘦肉著称。然而，通常所需性状的可遗传性较低，而基于表型变异选择个体的标准育种方法没有充分考虑遗传变异或所存在的复杂基因相互作用。限制片段长度多态性(RFLP)分析已被一些研究小组用于研究猪DNA。引入本文作参考的Jung et al.，Theor.Appl.Genet.，77271-274(1989)，公开了使用RFLP技术以显示两个猪品种之间的遗传变异性。在这些品种中证实了猪白细胞抗原(SLA)I类基因的多态性。引入本文作参考的Hoganson et alAbstract for Annual Meeting of MidwesternSection of the American Society of Animal Science，1990年3月26-28日报道了中国猪的猪主要组织相容性复合物(MHC)基因的多态性，其也由RFLP分析证实。引入本文作参考的Jung et al.，Theor.Appl.Genet.，77271-274(1989)，报道了在一些公猪中的SLA I类基因的RFLP分析。作者指出结果提示在猪SLA/MHC I类基因和生产及行为性状之间可能有一相关性。他们进一步指出使用SLA I类限制片段作为遗传标记可能在将来改良猪生长行为方面有潜力。追踪一特异的有利遗传等位基因的能力涉及鉴别主要效应基因的DNA分子标记的新的冗长的过程。标记可能与具有主要效应的一个单基因连锁，或者与具有加成效应的多个基因连锁。DNA标记具有若干优势，如分离易于测量并且明确，DNA标记是共显性的，即杂合和纯合动物可以明显区分。一旦建立标记系统，就可以很容易地做出选择决定，因为DNA标记可以在从个体初生动物或甚至胚胎中收集组织或血液样品后的任何时间来分析。受体基因中基因差异的使用已经成为用于选择的一有价值的标记系统。例如，授予Rothschild等人的美国专利5,550,024和5,374,526公开了猪雌激素基因中的一多态性，其与较多胎仔数相关，这些专利引入本文作参考。美国专利5,935,784公开了猪泌乳素受体基因中的一些多态性标记，它们与较多胎仔数和整体生殖效率相关。胎仔数当然对于育种者有直接的经济影响，其对于肉用动物的肉质也很重要。肉质是一种很难评价的特征，因为许多不同的主观和客观方面构成了这一整体性状。决定肉质的因素与决定其它食品的因素一样非常多(Wood et al.，Proceedings of The Nutrition Society(1999)58363-70).其包括不含微生物有害物(食品安全)和防止对动的自私利用(动物福利)。其也包括肉的感官诉求，即它的味道或食用品质，以及特别是与脂肪的量和类型相关的察觉到的健康性。生猪的肉质由许多遗传因素和非遗传因素影响。非遗传因素包括饲养、运输、屠宰和加工条件。肉类研究科学家对这些因素已经进行了大量研究，这些研究导致品质大大改良。也有部分研究致力于动物的遗传背景，一些研究揭示了遗传因素的重要性。这使得业界意识到动物的选择性育种和基因技术的应用可以在改进猪肉品质方面起重要作用。DNA水平的信息有助于着眼于一特异的主要基因，但是其也可有助于选择我们已经选择的定量性状。除了表型数据之外的分子学信息可以增加选择的精确性并且因此增加选择应答的精确性。在这种标记辅助选择(MAS)计划中额外应答的大小已被许多研究者从理论观点考虑到。一般而言，MAS对于具有低可遗传性并且进行表型测量较昂贵的性状更有利。肉质特别提供了利用MAS的一个绝好机会。例如，Meuwissen，T.H.E.和Goddard，M.E.(1996)“动物育种方案中标记单元型的应用，Genet.Sel.Evol.，28 161-176考虑了标记辅助选择对于诸如生殖和肉质等难于用传统方法取得进展的性状的影响。他们的结果非常令人鼓舞，表明对于在屠宰后测量的诸如肉质的性状，可以达到高达64％的额外响应。实际上，遗传改良经济性状如肉质或胎仔数的最佳途径是在进行选择的群体中直接寻找相关的DNA标记。肉质测量可以在来自育种机构的核心群体的一些动物上连续进行。由于肉质的完全评价仅能在屠宰后进行，所以只能在剔出作为次品的动物上收集数据，不能在有潜力的育种动物上获得数据。类似地，对于胎仔数，雌性动物仅能在它们出生后进行鉴别以确定胎仔数。鉴别这些性状的遗传素因将使得可以在基因水平进行选择。收集这一表型数据以便能检测相关DNA标记，并验证用实验群体鉴别的标记或测试候选基因。显著的标记或基因然后可以直接包括在选择方法中。分子学信息的一个优势是我们可以在育种动物非常幼小时即可获得这一信息，这意味着可以在生长行为测试完成之前基于DNA标记预选择动物。这对于整体测试和选择系统是一极大的优势。由以上所述可以看出仍需要鉴别可以用于通过在基因水平鉴别和选择具有改进的特征的动物而改良动物的肉质和生殖特征的标记。本专利技术的一个目的在于提供基于或位于PRKAG3基因之内的遗传标记，其是诸如通过pH、夹花肉、色泽和沥干(drip)损失和/或较多胎仔数而证实的有利肉特征的指征。本专利技术的另一目的在于提供用于确定这种遗传标记的存在的分析法。本专利技术的再一目的在于提供评价动物的方法，其能增加针对所需性状的选择和育种方法的精确性。本专利技术的又一目的在于提供一种能大大加速测定所述标记的存在的PCR扩增测试法。本专利技术的其它目的和优点部分在下文描述，部分通过说明书的描述而明了，或者可通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和优点通过所附权利要求书特别指出的手段和组合而实现。专利技术概述本专利技术涉及PRKAG3基因的交替基因形式的发现，它们可用作与动物肉质性状和生殖性状相关的遗传标记。PRKAG3基因在物种和动物之间高度保守，预期本文公开的这些不同等位基因也与诸如牛、羊、鸡等其它经济动物或肉用动物中这一基因的可变性相关。为实现本专利技术的目的，以及根据本文所述具体实施的本专利技术目的，本专利技术提供了交替基因型的发现，其提供了筛选动物以确定很可能携带有利的肉质性状的动物或者选择去除具有指示不利肉质性状的等位基因的猪的方法。本文所用术语“有利的肉质性状”是指高于给定群体平均值之上的许多可测量肉质性状中的一种性状的明显改良(增加或降低)，从而这一信息可用在育种中以获得肉质优化的均一群体，根据所需肉特征，这可包括一些性状的增加或者其它一些性状的降低。这些可以考虑的因素包括但不限于下述里脊肉Minolta光泽度(L*)43-47单位范围(从深色至浅色)是可接受的，但是L*为43更好，即通常这一范围具有更高的经济价值(这可取决于市场，例如在日本深色猪肉受欢迎)。里脊肉日本色泽分(JCS)2.5-5.0单位范围(从浅色至深色)是可接受的，但是JCS为3-4更好。里脊肉夹花肉(肌肉内脂肪水平)通常，较高的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种筛选动物以确定更可能产生较多胎仔的动物的方法，包括：从所述动物中获得一种遗传材料样品；分析所述动物中与胎仔数增加相关的基因型存在情况，所述基因型特征在于：ａ）ＰＲＫＡＧ３基因中的多态性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克思F罗斯柴尔德，丹尼尔C乔巴努，马苏德马利克，格雷厄姆普拉道，
申请(专利权)人：衣阿华州立大学研究基金公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]