[发明专利]一种山羊Sox9基因InDel标记的检测方法及其应用

说明书

本发明公开了一种山羊Sox9基因InDel标记的检测方法及其应用。该方法是通过PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳鉴定山羊Sox9基因中的一个InDel位点的多态性，根据对InDel位点与山羊生长性状进行的关联性分析，发现该Sox9基因InDel位点的不同基因型与陕北白绒山羊胸围之间存在显著相关，提示所述InDel位点的基因型可作为提高山羊胸围的DNA标记，本发明的检测方法可以在山羊生长性状的标记辅助选择育种中应用，快速建立优良的山羊遗传资源群体。

技术领域

本发明属于生物技术与家畜育种领域，涉及山羊Sox9基因NC_030826.1:g.58090106_58090109位4-bp插入/缺失多态性(InDel)位点的快速、准确分型检测及其在分子标记辅助选择(MAS)育种中的应用。

背景技术

近年来随着生物技术的不断发展，人们利用高通量测序、分子标记等先进技术手段，建立起常规育种与分子育种相结合的渠道，使育种工作实现了由经验向科学的根本性转变，大幅度的提高了育种效率。在分子水平上以DNA多态为标记进行遗传分析，识别个体基因差异，从而产生了分子遗传标记，随着畜禽数量性状图谱越来越完善，为畜禽改良提供了有效手段。分子标记辅助选择通过寻找与重要性状紧密连锁的DNA分子标记，加快了育种进程，实现了对目标性状的直接选择，提高了育种效率。

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/缺失多态性(insertion/deletion,InDel)是一种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，其片段长度在1-50bp之间。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。

插入和缺失是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，InDel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个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。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，其作为遗传学鉴定标记，与SNP相比，均是源于单突变事件，其突变频率较低，约为10^-8，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)，提高了扩增被高度降解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。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，并成功进行了精细定位，同时提出InDel和SNP的形成机制可能不同。但对反刍家畜的功能性基因的InDel标记的研究亟待开拓和深入。

随着对山羊产品的需求不断加强，在高产、优质和高效的山羊育种目标上，如何提高山羊生长性状一直是关注热点。Sox(SRY-type HMG box)是在动物中发现的一类编码转录因子的基因家族，产物具有一个HMG基序保守区，参与诸如性别决定、骨组织的发育、血细胞生成、神经系统的发育等多种早期胚胎发育过程。Sox9基因是被报道的第一个含有内含子的Sox基因，其分布广泛，不论是在低等生物中还是高等生物中都存在。有研究表明：Sox9的HMG box可与DNA小沟上的特异序列结合，DNA链弯曲，解开双螺旋结构，激活靶基因的转录。研究证实Sox9蛋白在体内外均是一种有力的转录激活子，Sox9与Col2al(Ⅱ型胶原蛋白基因)内含子1上的特异位点结合，直接调控软骨细胞特异性标志Col2al的表达；另外，在软骨形成的初始阶段，未分化间充质干细胞向定向干细胞分化以及间充质细胞的聚集过程都需要Sox9的参与。目前在动物育种领域有关Sox9基因的多态性与动物生长性状之间关联的报道很少，同时，对于山羊育种而言，能够获得同时影响肉用、产奶品质的分子标记也是较为困难的。