一种牛ITGβ5基因插入/缺失突变的检测方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种牛ITGβ5基因插入/缺失突变的检测方法及其应用。以牛全基因组DNA为模板，通过PCR技术扩增牛ITGβ5基因部分片段，应用琼脂糖凝胶电泳鉴定个体ITGβ5基因13‑bp InDel多态性位点的基因型。根据性状关联分析结果，ITGβ5基因13‑bpInDel多态性位点的基因型与母牛的繁殖性状显著相关。因此，ITGβ5基因13‑bp InDel多态性位点可用于母牛繁殖性状的早期标记辅助选择，以加快建立遗传资源优良的牛群体。

【技术实现步骤摘要】
一种牛ITGβ5基因插入/缺失突变的检测方法及其应用
本专利技术属于生物技术与家畜育种
，涉及一种牛ITGβ5基因插入/缺失(InDel)多态性的检测方法和应用。
技术介绍
提高雌性家畜的繁殖力是使牛养殖行业盈利的最直接、最有效的途径，然而，随着对高产奶牛不断进行人工选择，雌性生育力逐渐降低。因此，增加母牛的繁殖性能是亟待解决的难题。卵巢是母牛性腺和生殖细胞如卵母细胞的来源，卵巢的发育和形态与母牛的繁殖性能密切相关。卵巢中的黄体是一种“临时腺体”，其主要任务是合成和分泌黄体酮，黄体会进一步退化成为白体，黄体酮是一种天然孕激素，在体内对雌激素激发过的子宫内膜形态有显著影响，为维持妊娠所必需。近年来，Freelyly、Kouamo以及Niswender等人的许多研究表明，卵巢发育和成熟卵泡质量等多个指标可评价母牛的繁殖性能，卵巢相关性状以及黄体特征可作为估计雌性生殖能力的有效指标，选择调控这些相关性状的关键候选基因是应用分子标记辅助选择提高牛繁殖力的前提。分子标记辅助选择(Marker-assistedSelection，MAS)在动物育种中广为应用，可以显著提高选择的准确性和选择效率。分子标记辅助选择可以从分子水平上快速准确地分析个体的遗传组成，从而实现对基因型的直接选择，及进行分子育种。插入/缺失(InDel)突变作为一种重要的分子遗传标记，具有分布广、密度高、数量多、检测方便等优点。且与其它变异相比，InDel多态性更容易通过PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳技术直接被鉴定。但作为遗传学鉴定标记，反刍动物繁殖性状的选育方面的InDel标记的研究和应用甚少。Cai等基于全基因组关联研究(GWAS)，已在牛的6条染色体上鉴定出7个数量性状位点(QTL)。在1号染色体上，确定了针对两个QTL的10个候选基因，而对于其余的染色体，针对每个QTL，不同研究中的基因的不同表达提示以FRAS1、ITGβ5、ADCY5和SEMA5B作为奶牛繁殖性状的候选基因。Zhu等利用GEO数据库和TCGA数据库中的高通量表达数据，评估了整合素两个超家族ITGA和ITGB在HGSOC中的预后价值。整合素是众所周知的细胞粘附受体，是由α和β亚基组成的异二聚体，Gillan等研究表明整合素在卵巢和卵泡发育中具有重要作用；整合素家族基因ITGβ5编码整合素β5，现已知整合素β5结合细胞外基质并介导细胞迁移、复制或凋亡，Herrera等研究表明ITGβ5在牛卵巢发育中有重要作用；Hatzirodos等研究表明ITGβ5在卵巢中卵泡的发育过程中有重要作用；Liu等研究发现ITGβ5在卵泡选择中具有重要意义。但目前尚未见到研究ITGβ5基因多态性与牛卵巢表型性状关系的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种牛ITGβ5基因插入/缺失突变的检测方法及其应用，通过简单、快速、低成本、精确地对InDel多态性位点进行分型，可以快速建立优良繁殖性状的遗传资源群体，加速对牛优良繁殖性能的选育。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测方法，包括以下步骤：以待测牛个体基因组DNA为模板，利用PCR扩增包含ITGβ5基因插入/缺失多态性位点的片段，将扩增产物进行电泳，根据电泳结果鉴定该个体插入/缺失多态性位点的基因型；所述插入/缺失多态性位点选自牛ITGβ5基因NC_037328.1:g.69192856-69192868位13-bp缺失突变位点。优选的，所述PCR的扩增引物对为：上游引物：5’-GTTCCTGCTCAAGTCTCGGG-3’下游引物：5’-CTTCCACTCTCACCCCCAAC-3’。优选的，所述PCR采用的反应程序为：95℃预变性5min；94℃变性30s，68℃退火30s，72℃延伸20s，18个循环，每循环后退火温度减1℃；94℃变性30s，50℃退火30s，72℃延伸20s，25个循环；72℃延伸10min；所述电泳采用质量浓度为2.5％的琼脂糖凝胶。优选的，根据电泳结果，所述插入/缺失多态性位点有三个基因型，其中插入/插入基因型II表现为187bp一条带纹，插入/缺失基因型ID表现为187bp和174bp两条带纹，缺失/缺失基因型DD表现为174bp一条带纹。一种牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测试剂盒，该试剂盒包括用于PCR扩增牛ITGβ5基因NC_037328.1:g.69192856-69192868位13-bp缺失突变位点的引物对(例如，上述上游引物和下游引物)。上述牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测方法在牛分子标记辅助选择育种中的应用。优选的，所述牛ITGβ5基因NC_037328.1:g.69192856-69192868位13-bp缺失突变位点的多态性与牛的繁殖性状显著相关。优选的，所述繁殖性状选自卵巢宽、黄体直径中的一种或两种。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术根据牛ITGβ5基因插入/缺失多态性位点(NC_037328.1:g.69192856-69192868)设计引物，以牛基因组DNA为模板，通过序列扩增、电泳鉴定，能够简单、快速、低成本、精确地检测所述插入/缺失多态性位点的基因型。对该插入/缺失多态性位点与牛繁殖性状进行关联性分析的结果表明，本专利技术检测的插入/缺失多态性位点存在提高牛繁殖性状的DNA标记(InDel标记)，可应用于牛分子标记辅助选择育种中，从而加快建立繁殖性状优良的种群，有利于提高良种选育速度。附图说明图1为牛ITGβ5基因13-bp缺失突变位点扩增产物琼脂糖凝胶电泳图；其中，M表示Marker。图2为牛ITGβ5基因PCR扩增产物测序图；其中，方框标出的部分表示13-bp缺失序列GTCAGATACGGGA(NC_037328.1:g.69192856-69192868)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。需要说明的是，本实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的保护范围的限制。本专利技术利用PCR方法对牛ITGβ5基因g.69192856-69192868位点(参考序列：NC_037328.1)缺失突变在牛群体中可能产生的插入/缺失多态性进行检测，并将其基因型与牛繁殖性状进行关联性分析，验证其是否可以作为牛分子育种中辅助选择的分子标记。具体说明如下。1.实验药品与试剂1.1生化试剂与生物学试剂：①TaqDNA聚合酶(购自Fermantas即MBI公司)；②蛋白酶K(购自华美生物工程公司)；③Marker(100-600bp)(购自天根生化科技(北京)有限公司)。1.2普通试剂：普通试剂从华美生物工程公司购买，为进口分装产品，包括柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖、Tris、EDTA、NaCl、NaOH、KCl、Na2HPO4、KH2PO4、Tris饱和酚、氯仿、异戊醇、无水乙醇、醋酸钠、十二烷基磺酸钠(SDS)、溴化乙锭(EB)、溴酚蓝、二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：/n以待测牛基因组DNA为模板，利用PCR扩增包含ITGβ5基因插入/缺失多态性位点的片段，将扩增产物进行电泳，根据电泳结果鉴定该插入/缺失多态性位点的基因型；所述插入/缺失多态性位点选自牛ITGβ5基因NC_037328.1:g.69192856-69192868位13-bp缺失突变位点。/n

【技术特征摘要】
1.一种牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
以待测牛基因组DNA为模板，利用PCR扩增包含ITGβ5基因插入/缺失多态性位点的片段，将扩增产物进行电泳，根据电泳结果鉴定该插入/缺失多态性位点的基因型；所述插入/缺失多态性位点选自牛ITGβ5基因NC_037328.1:g.69192856-69192868位13-bp缺失突变位点。


2.根据权利要求1所述一种牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测方法，其特征在于：所述PCR的扩增引物对为：
上游引物：5’-GTTCCTGCTCAAGTCTCGGG-3’
下游引物：5’-CTTCCACTCTCACCCCCAAC-3’。


3.根据权利要求1所述一种牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测方法，其特征在于：所述PCR采用的反应程序为：95℃预变性5min；94℃变性30s，68℃退火30s，72℃延伸20s，18个循环，每循环后退火温度减1℃；94℃变性30s，50℃退火30s，72℃延伸20s，25个循环；72℃延伸10min；所述电泳采用质量浓度为2.5％的琼脂糖凝胶。


4.根据权利要求1所述一种牛ITGβ5基因插入/缺失多态性的检测方法，其特征在于：根据电泳结果，所述插入/缺失多态性位点有三个基因型，其中插入/插入基因型II表现为187...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝贤勇，赵佳宁，李洁，宋恩亮，姜富贵，潘传英，费攀锋，王勇胜，赵海谕，陈宏，陈璟州，李雪峰，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61