一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法。本发明专利技术利用基因组重测序结果，对主要瘤牛群体的Y染色体DNA序列进行扫描，发现了东亚瘤牛、非洲瘤牛等瘤牛群体特有的Y染色体SNP位点，根据这些SNP位点可以在DNA水平上准确鉴别瘤牛公牛所属群体，能有效用于不同瘤牛群体的地方品种的引种及分子标记辅助育种，为快速建立遗传资源优良的瘤牛种群奠定基础。的瘤牛种群奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法


[0001]本专利技术属于引种和育种的分子标记辅助鉴别
，涉及利用瘤牛(Bos indicus)Y染色体单核苷酸遗传标记(SNP)鉴定瘤牛公牛所属群体。

技术介绍

[0002]单核苷酸多态(SNP，single nucleotide polymorphism)是同一物种不同个体基因组DNA的等位序列上单个核苷酸存在差别的现象。相同长度的单链DNA因其顺序不同或单个碱基差异，所形成的构象就会不同。人类基因组计划已经鉴别出了许多的SNPs，它是生物体基因组中存在最为广泛的一类变异，是由于单个核苷酸的插入、缺失、转换和颠换而引起的。
[0003]哺乳动物Y染色体雄性特异区(Male specific region，Y chromosome；MSY)在减数分裂时不与X染色体发生重组，因此呈典型的父系遗传，仅存在于雄性个体。Y
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SNPs标记已广泛用于世界牛群的遗传多样性和起源研究，目前已经报道瘤牛具有2种Y染色体单倍型Y3A和Y3B，但是发现这两种单倍型的瘤牛主要为中国瘤牛和美洲瘤牛，美洲瘤牛不能代表南亚瘤牛和非洲瘤牛；而且由于SNP数目非常有限，尚不能用于区分东亚瘤牛、南亚瘤牛和非洲瘤牛群体。

技术实现思路

[0004]针对目前用于鉴别瘤牛(Bos indicus)群体的SNP位点数目有限，仅能将瘤牛分为Y3A和Y3B两个父系起源，而不能精细的区分出各群体(东亚瘤牛、南亚瘤牛、非洲瘤牛群体)的问题，本专利技术提供一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]本专利技术通过对东亚瘤牛、南亚瘤牛以及非洲瘤牛公牛进行重测序，探寻用于区分东亚瘤牛、南亚瘤牛以及非洲瘤的Y染色体遗传标记。根据对不同群体公牛的个体Y染色体重测序结果，结合一定的实验和分析手段，确定了对应群体公牛的特有SNP在牛Y染色体参考基因组序列(Btau5.0.1)中的位点信息(SNP位点必须雄性特异)，其中：
[0007]所述东亚瘤牛的特有SNP定位在牛Y染色体参考基因组第3839042、3861238、42456991、42685548、42882874、43143941位，这些位点(不存在杂合状态基因型)中相应的用于鉴定东亚瘤牛的等位基因为突变碱基G、T、T、T、T、C；
[0008]所述非洲瘤牛的特有SNP定位在牛Y染色体参考基因组第43180361、42393839、3467637位，这些位点(不存在杂合状态基因型)中相应的用于鉴定非洲瘤牛的等位基因为突变碱基C、C、C；
[0009]所述南亚瘤牛和非洲瘤牛共有的特有SNP定位在牛Y染色体参考基因组第42282365、43282424位，这些位点(不存在杂合状态基因型)中相应的用于鉴定南亚瘤牛和非洲瘤牛的等位基因为突变碱基A、A。
[0010]优选的，所述南亚瘤牛还可以采用由上述第3467637、43180361和42393839位三个特有SNP所在位点的等位基因(参考碱基G、T和A)与上述第42282365、43282424位中的一个以上的特有SNP所在位点的等位基因(突变碱基A、A)构成的单倍型进行鉴定。
[0011]本专利技术的有益效果体现在：
[0012]本专利技术通过所发现的不同群体瘤牛Y染色体上特有的SNP位点，利用这些SNP位点可以有效区分不同群体来源的瘤牛公牛，可以用于种用瘤牛公牛群体鉴定、引种及分子标记辅助育种，为快速建立遗传资源优良的瘤牛种群奠定基础。
具体实施方式
[0013]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0014]本专利技术提供一种利用瘤牛Y染色体单核苷酸遗传标记(SNP标记)鉴定瘤牛公牛所属群体的方法
[0015](一)利用基因组重测序技术及生物信息学分析方法确定准确区分瘤牛公牛群体来源信息的牛Y染色体遗传变异信息
[0016](1)公牛基因组重测序(以母牛基因组序列作对照)
[0017]对191个东亚瘤牛、南亚瘤牛以及非洲瘤牛公牛进行重测序，并且从NCBI下载了85头其他公牛基因组重测序结果(包含Simental、Jersey、Angus、Gelbvieh、Hereford、Holstein、Kazakh、Mongolian、Chaidamu、Yakutian、Yanbian、Hanwoo、Tibetan、Muturu、N'Dama、Abergelle、Arado、Arsi、Bale、Afar、Bagaria、Begait、Ethiopia、Semien、Choke、Erob、Fogera、Goffa、Horro、Mursi、Raya、Ogaden、Boran、Kenana、Sri Lanka、Cholistani、Tharparkar、Bhagnari、Gabrialli、Achai、Nari_Master、Dhanni、Red_Sindhi、Dajal、Hariana、Lohani、Sahiwal、Nepal、Nelore、Gir、Brahman、Shigatse、Bangladesh、Burma、Dehong、Jiangcheng、Dianzhong、Longling、Nandan、Yiling、Dabieshan、Jinjiang、Guangfeng、Wenling、Minnan、Ji'an、Wannan、Leiqiong、Weizhou)，以20头母牛序列作对照。
[0018](2)基因组比对
[0019]用BWA软件将每一头公牛的重测序结果比对到牛参考基因组Btau5.0.1(NCBI版本号GCF_000003205.7)。
[0020](3)用Samtools软件和GATK软件找出所有的SNP位点，再对位于Y染色体上的SNP位点进行过滤，标准如下：SNP必需只存在于公牛个体，所有母牛个体没有(即只存在于Y染色体雄性特异区的SNP)；SNP位点在公牛个体中均为纯合，保证其位于Y染色体单拷贝区。
[0021](4)利用Beagle软件对缺失位点进行填充。
[0022](5)筛选各群体特有的单核苷酸突变位点(即特有SNP)
[0023]经筛选发现了东亚瘤牛、南亚瘤牛和非洲瘤牛三个群体特有的SNP位点，参见表1，部分特有SNP在对应群体的频率为100％，在其他群体频率基本为0；部分特有SNP在对应群体的频率不到100％，但在其他群体频率为不超过5％。
[0024]表1.不同公牛群体SNPs位点及其突变等位基因频率统计
[0025][0026]根据表1，非洲瘤牛有3个特有的SNP位点(即SNP1、SNP2、SNP3)，在非洲瘤牛中频率分别为89％(31/35)、89％(31/35)、86％(30/35)。在其他牛品种频率分别为5％(11/241)、5％(11/241)、0(0/241)，非洲瘤牛在这三个位点对应的基因型分别为SNP1
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CC、SN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法，其特征在于：包括以下步骤：提取待鉴定瘤牛公牛的基因组DNA，对该基因组DNA在牛Y染色体参考基因组中与群体鉴定关联的特有SNP所对应的单核苷酸位点的多态性进行检测，若检测到突变等位基因，则根据检出突变等位基因的单核苷酸位点确定待鉴定瘤牛公牛所属群体；所述公牛的群体包括东亚瘤牛、南亚瘤牛及非洲瘤牛；所述东亚瘤牛的特有SNP选自定位在牛Y染色体参考基因组第3839042、3861238、42456991、42685548、42882874、43143941位的SNP中的一个或多个，用于鉴定东亚瘤牛的突变等位基因对应为G、T、T、T、T、C。2.根据权利要求1所述一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法，其特征在于：所述非洲瘤牛的特有SNP选自定位在牛Y染色体参考基因组第43180361、42393839、3467637位的SNP中的一个或多个，用于鉴定非洲瘤牛的突变等位基因对应为C、C、C。3.根据权利要求1所述一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法，其特征在于：所述南亚瘤牛和非洲瘤牛共有的特有SNP选自定位在牛Y染色体参考基因组第42282365、43282424位的SNP中的一个或多个，用于鉴定南亚瘤牛和非洲瘤牛的突变等位基因对应为A、A。4.根据权利要求1、2或3所述一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法，其特征在于：瘤牛公牛个体在特有SNP位点的基因型均为纯合状态。5.根据权利要求1、2或3所述一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法，其特征在于：所述牛Y染色体参考基因组选自Btau5.0.1。6.根据权利要求1、2或3所述一种利用Y染色体单核苷酸遗传标记鉴定瘤牛公牛来源的方法，其特征在于：采用基于测序的基因分型方法或基于探针芯片的基因分型方法对特有S...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宁博，雷初朝，许星龙，夏小婷，党瑞华，黄永震，蓝贤勇，陈宏，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：