一种与大鲵体色性状相关的TYR基因分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与大鲵体色性状相关的TYR基因分子标记及其应用，首次克隆大鲵TYR基因编码区核苷酸序列，全长1605bp，编码534个氨基酸残基，包括酪氨酸酶结构域（177

【技术实现步骤摘要】
一种与大鲵体色性状相关的TYR基因分子标记及其应用


[0001]本专利技术属于分子育种
，具体涉及一种与大鲵体色性状相关的TYR基因分子标记及其应用。

技术介绍

[0002]动物体色是具有丰富多样性的一类表型特征，尤其在两栖动物中，多变的体色在个体拟态、逃避捕食、择偶及体温调节等方面均发挥重要作用，已成为进化和遗传领域的研究热点。20世纪中后期以来，利用现代生态学、遗传学和分子生物学的研究方法，通过研究人类肤色，小鼠和斑马鱼等模式生物体色和毛发的着色模式及潜在的分子遗传机制，研究人员鉴定出了大量与体色性状相关联的基因及其基因型。这些研究成果，为研究非模式生物(如：大鲵)体色形成的遗传机制提供了候选基因，使这一课题的研究成为可能。
[0003]大鲵(Andrias davidianus)是世界上现存体型最大的两栖动物，也是我国的特有的二级保护动物。在漫长的进化及人工驯养过程中，大鲵形成了多种不同的体色表型，使其成为研究两栖动物体色多态性和分子遗传机制的优良材料。然而目前关于大鲵体色的研究十分有限，在染色体组操作技术、选择育种、功能基因等方面尚属空白。同时，大鲵种群存在一定的种质退化问题，缺少高性能的养殖新品种或新品系。考虑到大鲵具有重要的理论研究和社会经济价值，利用分子标记技术培育大鲵不同体色新品种或新品系已势在必行。
[0004]酪氨酸酶(tyrosinase，TYR)是黑色素生物合成过程重要的限速酶之一。研究表明，TYR基因的突变或酶的失活，可引起黑色素代谢紊乱，最终导致机体组织异常表达，使猫、大鼠及人类表现出白化特征(Imes等，2006；Blaszczyk等，2005)。然而针对大鲵这一稀有物种，TYR基因相关的分子遗传学研究较少。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种与大鲵体色性状相关的TYR基因分子标记及其应用。
[0006]目前，该物种尚无可参考的基因组序列信息。因此，基因序列的获得及功能鉴定为关键。
[0007](a)利用RT
‑
PCR、RACE和DNA测序技术，对候选基因进行克隆、测序。
[0008](b)利用实时定量荧光PCR技术对候选基因进行不同组织及不同体色表达谱分析。
[0009](c)利用Bioedit等生物学软件对不同体色候选基因序列进行SNP位点分析。
[0010]系统分析大鲵体色多样性特征，研究体色性状相关候选基因的分子遗传特征，对候选基因进行表达谱差异分析。分析候选基因SNP多态性及其体色性状的关系，为标记辅助育种筛选有效的分子标记。
[0011]为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0012]一种与大鲵体色性状相关的TYR基因分子标记的应用。
[0013]进一步地，TYR基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0014]进一步地，TYR基因编码的蛋白质序列如SEQ ID NO.2所示。
[0015]进一步地，TYR基因克隆引物的上下游序列分别如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示。
[0016]TYR基因采用实时荧光定量PCR技术在野生型大鲵体色不同组织中表达的应用。
[0017]进一步地，不同组织包括肌肉、皮肤、心脏、肝脏、脾、肺、胃、胰脏、生殖腺和肠道。
[0018]TYR基因采用实时荧光定量PCR技术在大鲵不同体色皮肤组织中的表达应用。
[0019]进一步地，大鲵不同体色皮肤包括黄色皮肤、黄底镶嵌黑色皮肤、黑底镶嵌黄色皮肤、灰色皮肤和虎斑色皮肤。
[0020]进一步地，TYR基因实时荧光定量PCR引物的上下游序列分别如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示。
[0021]由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：
[0022](1)经济效益
[0023]本专利技术利用SNP分子标记技术分析体色性状相关基因的遗传多样性，进行候选基因SNP位点与体色性状的关联性分析，为大鲵体色的定向选育提供有效的分子标记。在实际应用中，可以促进大鲵不同体色群体到品系的形成，进一步建立性状可稳定遗传的体色品系和新品种，解决大鲵种质退化问题，提供理论依据和指导作用，促进大鲵养殖产业健康蓬勃发展。
[0024](2)社会效益
[0025]本专利技术以不同体色大鲵为研究对象，参考国内外动物体色多样性研究领域获得的科研成果，利用科学的功能基因研究方法，选择可靠的候选基因，采用准确的SNP分子标记技术，研究候选基因在不同特色大鲵群体中的遗传多样性；应用RACE技术对重要候选基因进行克隆，结合生物信息学方法，分析基因的DNA序列特征，预测基因CDS区编码的蛋白质序列的二级结构和三级结构；结合qRT
‑
PCR技术，进行候选基因表达谱分析。不但有助于了解大鲵体色多样性形成的分子遗传基础，同时，有助于为大鲵体色的定向选育提供有效的分子标记。这些研究不但为进一步揭示大鲵体色多样性形成的遗传机制及细胞代谢机制奠定基础，且为非模式生物经济性状相关基因研究提供了可供参考的科学试验方法。
[0026]本专利技术以不同体色中国大鲵为研究对象，(1)调查目前大鲵养殖群体及野生群体体色的多态性特征；(2)利用DNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends，RACE)对酪氨酸酶基因(Tyrosinase)的CDS区(coding sequences，CDS)全长进行克隆，结合生物信息学方法，分析基因的DNA序列特征及编码的蛋白质的二级结构和三级结构特征，总结候选基因的分子特征；(3)结合实时荧光定量PCR(real
‑
time PCR，qRT
‑
PCR)技术构建候选基因组织表达谱，分析候选基因的遗传特征。(4)采用单核苷酸多态(Single nucleotide polymorphism，SNP)分子标记技术，结合生物信息学分析方法，对候选基因在不同体色群体的多态性进行检测，并进行多态性位点与体色表型之间的关联性分析，选择有效的体色定向育种的SNP标记。这些研究不但为进一步揭示大鲵体色形成的生物学基础、遗传机制及体色性状的适应性变化机制奠定基础，且为非模式生物经济性状相关基因研究提供了可供参考的科学试验方法，因此，本专利技术不仅具有重要的理论和方法学意义，也有重要的生产应用价值。
附图说明
[0027]图1为现有技术中黑色素合成的信号通路图。
[0028]图2为本专利技术的不同体色大鲵图(A：黄色为主色，简称黄色；B：黄色为主色，分布黑斑；C黑色为主色，分布黄斑；D黑色为主色，分布少量黄斑；E1
‑
E2野生型体色：灰色或虎斑色)。
[0029]图3为本专利技术的TYR基因PCR扩增产物M：DNA Marker(DL2000)；1：TYR基因克隆图。
[0030]图4为本专利技术的6个物种的TYR CDS区核苷酸序列比对图。
[0031]图5为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与大鲵体色性状相关的TYR基因分子标记的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述TYR基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述TYR基因编码的蛋白质序列如SEQ ID NO.2所示。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述TYR基因克隆引物的上下游序列分别如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示。5.TYR基因采用实时荧光定量PCR技术在野生型大鲵体色不同组织中表达的应用。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓捷，姜维，张红星，王启军，赵虎，孔飞，张晗，马红英，
申请(专利权)人：陕西省动物研究所，
类型：发明
国别省市：