[发明专利]一种黄牛IGF1R基因插入/缺失的检测方法及其应用

说明书

本发明公开了一种黄牛IGF1R基因插入/缺失的检测方法及其应用。以包含IGF1R基因的待测全基因组DNA为模板，以参照牛全基因组设计的引物对P1为引物，通过PCR技术扩增IGF1R基因，再进行琼脂糖凝胶电泳，根据电泳结果鉴定IGF1R基因在AC_000178.1:g 8086838‑8086865位点存在不同的基因型。结果发现，IGF1R基因28‑bp插入/缺失的不同类型与晋南牛体斜长、胸围和体重等生长性状之间存在显著相关，提示IGF1R基因28‑bp插入/缺失的不同类型可作为提高黄牛生长发育性状的DNA标记。本发明有利于快速建立生长发育性状优良的黄牛遗传资源群体。

技术领域

本发明属于现代生物技术与家畜育种领域，涉及基因插入/缺失(indel)的检测，特别涉及一种检测黄牛IGF1R基因28-bp插入/缺失多态性位点基因型的方法。

背景技术

动物育种技术主要包括以表型和表型值为基础的常规育种技术和以DNA多态为基础的分子育种技术。作为分子育种技术体系的重要组成部分，分子标记辅助选择(marker-as sisted selection，MAS)育种技术首先检测重要基因的DNA多态性，然后分析DNA多态与遗传性状之间的相关性，最后再根据与遗传性状显著相关的DNA标记进行性状选择。作为现代分子生物学技术发展过程中孕育而生的新技术，MAS育种技术在克服表型鉴定的困难、早期选择、进行无损害的性状评价和选择及提高回交育种效率等方面具有优越性。

在MAS育种技术体系中，寻找重要功能基因、筛查重要基因遗传变异位点，并分析重要功能基因遗传变异位点与生长性能的相关性，是其应用的前提和关键。插入/缺失(indel)是分子遗传标记的重要方式之一。indel是指DNA序列上核苷酸片段的插入或缺失而引起DNA序列的改变，造成包括人类在内的物种之间染色体基因组的多样性。插入或缺失片段长度在1-50bp之间，可能包括微小CNV，利用indel分析个体基因组可以更好地解释个体的表型差异，因此从DNA水平上对小片段核苷酸的差异进行indel检测在动物分子育种的MAS体系中具有重要意义。

插入/缺失(indel)是DNA或蛋白质序列水平上发生频率仅次于残基替换的进化改变，大致分成以下5大类：(1)单碱基对的插入/缺失；(2)单一碱基的插入/缺失；(3)重复单元为2～15碱基的多碱基对插入/缺失；(4)转座子插入/缺失；(5)任意DNA序列的插入/缺失多态性。随着比较基因组学的深入研究，indel为理论研究和遗传育种应用研究提供了大量的生物信息，其作为新一代的遗传学鉴定标记，兼具SNP的优点，与SNP相比，均是源于单突变事件，相对比较稳定。在结构上属于二等位基因多态性，等位基因都固定且已知，能够通过很小的扩增子进行扩增(50bp)，提高了扩增高度降解DNA的成功率。作为一种重要的遗传标记，indel的研究最早聚焦在分子生物学及生物医学领域。遍布于整个基因组的indel频率仅次于SNP，位居第二，其中约三分之一位于已知的基因区域内，还有一些位于决定基因功能的关键性区域，如启动子区和外显子区。

Indel广泛存在于各种生物的基因组中，目前，对indel的研究多集中在人类和各种农作物的基因组中。2006年，第一个人类基因组indel图谱由Mills等人创建，该图谱中有超过41万多个特异性的indel位点，2011年Mills又在人类基因组中发现了长度从1bp到10000bp不等的近200万个indel标记，大部分长度集中在100bp以内。对indel的研究在畜禽上则集中在鸡上，在反刍动物上研究和应用甚少。2005年Schnabel等人结合SSR标记和indel标记对控制奶牛产奶量进行了研究，成功进行了精细定位。indel位点是通过同源序列比对分析获得，但序列已知的生物种类有限，大多为模式物种或经济作物，对于非模式生物而言，大量基因组序列未知，导致indel引物设计与开发存在一定的难度。