[发明专利]一种利用Y染色体分子标记快速检测普通牛和瘤牛的方法

说明书

本发明公开了一种利用Y染色体分子标记快速检测普通牛和瘤牛的方法，以包含USP9Y基因的待测公牛全基因组DNA为模板，以引物对P为引物，PCR扩增公牛USP9Y基因；用限制性内切酶KpnI‑HF消化PCR扩增产物之后，再对酶切后的产物进行琼脂糖凝胶电泳；根据电泳结果鉴定公牛USP9Y基因第10940位的碱基多态性。由于Y染色体上基因单核苷酸多态性与公牛的父系起源密切关联。因此该方法能够在DNA水平上检测与公牛父系起源密切相关的分子遗传标记，以用于对待测公牛进行快速准确的父系起源分类，进一步阐明牛种的起源进化与遗传多样性，加强公牛种质资源的保护和开发利用。

技术领域

本发明涉及分子遗传学领域，具体是一种利用Y染色体分子标记快速检测普通牛和瘤牛的方法。

背景技术

牛在动物分类学上属于哺乳动物纲，偶蹄目，反刍亚目，牛科，牛亚科。牛亚科是一个巨大的分类学集群，依据动物学上分类包括6个属(牛属、牦牛属、野牛属、水牛属、非洲野水牛属和准野牛属)，同时特定的牛属又包括不同的种。其中牛属主要分为普通牛和瘤牛两大类。普通牛是世界上饲养数量最多、分布最广，与人类生活最为密切的牛种。瘤牛起源于印度，因在肩背部上方有一硕大的肌肉组织隆起似瘤而得名，有较强的抗热和抗寄生虫疾病的特点，主要分布于气候炎热潮湿的热带及亚热带地区。中国黄牛是指除牦牛和水牛以外的所有家牛。我国地域辽阔，在众多不同地域的长期演化过程中创造出许多具有适应不同生态环境的地方黄牛品种，这些地方黄牛牛种通常具有适应性强，肉质良好的特点。此外，通过将本地黄牛牛种与国外优秀牛种进行杂交，培育出了兼具本地黄牛牛种适应性强，国外牛种生长速度快，产肉、产奶性能强的优秀培育品种。我国黄牛品种资源十分丰富，作为世界上拥有黄牛品种及数量最多的国家之一，是世界家牛属遗传资源宝库中的重要组成部分。根据《中国畜禽遗传资源志牛志》，确定我国共有92个地方牛种，9个培育品种，13个培育品种。同时按照我国黄牛的地理分布，又可分为北方黄牛、中原黄牛和南方黄牛3大类。

家禽家畜的起源与驯化一直以来都是动物遗传学家关注的热点问题，阐明家禽家畜的起源分类对了解畜禽遗传资源遗传多样性，遗传资源的开发利用和保护具有重要意义。最初，科学家们通过对Y染色体形态的研究发现普通牛Y染色体为中端或亚中端着丝点结构，而瘤牛Y染色体为近端着丝点结构。随后利用经典细胞遗传学技术对中国黄牛Y染色体结构的研究也表明相同的结果，进一步证实了中国黄牛主要起源于普通牛和瘤牛。

动物Y染色体的雄性特异区(MSY)在减数分裂时期不与X染色体发生同源重组，遵守严格的父系遗传。其DNA序列的改变能够作为研究父系遗传多样性、起源和驯化历史的理想工具，通过结合线粒体序列变化的母系起源研究，能够在分子水平上准确的分析物种间的亲缘关系并构建系统进化树。目前，对于瘤牛和普通牛牛种的区分都是沿用三个Y染色体单拷贝基因(DDX3Y、ZFY和UTY)上发现的6个SNPs/indels做Y染色体单倍体分型，研究结果表明牛种Y染色体主要分为3个Y染色体单倍型(Y1、Y2和Y3)，其中Y1和Y2为普通牛起源，而Y3则属于瘤牛起源。我国普通牛品种主要表现为Y2单倍型，在南方牛种中主要是Y3单倍型的瘤牛父系起源，北方牛种主要是Y2单倍型的普通牛父系起源，中原黄牛中既有Y3单倍型牛种也有Y2单倍型牛种，表现为中原黄牛牛种间频繁的杂交和迁徙。此外，仅在西藏地区的牛种中鉴定得到Y1单倍型的普通牛父系起源，例如柴达木黄牛，西藏黄牛。此外，mtDNA D-loop序列分析也表明中国黄牛主要有普通牛和瘤牛2种母系起源。