[发明专利]一种LHX3基因辅助检测黄牛生长性状的方法及其专用试剂盒操作规则

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及基因单核苷酸多态性的检测，特别涉及一种LHX3基因辅助检测黄牛生长性状的方法及其专用试剂盒操作规则。 

背景技术

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)是由美国麻省理工学院的人类基因组研究中心的学者Lander（1996）提出的一类遗传标记系统，就是指基因组DNA序列中由于单个核苷酸（A/G/C/T）的变化而引起的多态性。它的变异形式有：颠换、转换、插入和缺失等，主要由单个碱基的转换或者颠换所引起。具有转换型的碱基变异的SNPs约占2/3。在任何已知或未知的基因内或附近都可能找到数量不等的SNPs，基因编码区内的SNPs（cSNPs）比较少，因为在外显子内的变异率仅占周围序列的1/5，但它在遗传病和育种的研究中却具重要意义，因此倍受关注。 

标记辅助选择就是将现代生物技术与常规选择方法相结合，通过对遗传标记的选择来间接选择控制某性状的数量性状位点（QTL），使之能够同时利用标记位点信息和数量性状的表型信息，更准确估计动物个体的育种值，提高选择效率，加快育种进展。标记辅助选择主要经历了三个阶段：第一阶段是家畜各性状间的遗传分析；第二阶段是蛋白质（酶）标记对数量性状的标记阶段；第三个阶段是分子遗传标记阶段。随着分子标记技术日渐成熟与丰富，使覆盖整个基因组的 标记成为可能，通过与QTL间的连锁分析，实现分子标记辅助选择的目标。SNP作为新的遗传标记已广泛应用于基因定位、克隆、遗传育种及多样性的研究。分子育种，即分子标记辅助选择（molecular mark-assist selection,MAS），该技术是借助DNA分子标记对遗传资源或育种材料进行选择，对畜禽的综合性状进行品种改良，它是利用现代分子生物学和传统遗传育种相结合的方法，进行新品种选育。在畜禽育种中，人们期望，通过对生长性状密切相关，并且与数量性状紧密连锁的DNA标记的选择，达到早期选种和提高育种值准确性的目的，从而在畜禽育种中获得更大的遗传进展。 

近年来，人们发展了许多用于探寻分子遗传标记的方法，最常见的有单链构象多态技术(SSCP)、PCR-RFLP和直接测序技术等，SSCP它可以发现靶DNA片段中未知位置的碱基突变。Takao经实验证明小于300bp的DNA片段中的单碱基突变，90%可被SSCP发现，他认为现在知道的所有单碱基改变绝大多数可用该方法检测出来。另外，SSCP方法可通过聚丙烯酰胺凝胶电泳将不同迁移率的突变单链DNA分离，并且还可以进一步提纯。用这种方法可以最终从DNA序列水平上鉴别突变DNA片段。该方法简便、快速、灵敏，不需要特殊的仪器。 

LHX3基因隶属LIM同源框基因家族，所编码的蛋白家族负责LIM结构域形成，该结构域富含独特的半胱氨酸和锌指结合域。LIM同源框基因的蛋白质翻译产物不仅具有与DNA相互结合的保守的同源框结构域(homeo-domain，HD)，而且含有2个富含半胱氨酸和组氨酸的蛋白与蛋白互作的LIM结构域(LIM domain)，这些LIM同源框转录因子(LIM homeodomain transcription factor)作为一类家族性转录因子调控体内一些基因的表达，决定发育中 组织和细胞的特异性分化。LHX3基因的多态性来自于其基因序列中的单碱基变异，迄今为止，已经发现多种LHX3基因的多态性。在人上，已报道的LHX3基因的突变包括：外显子2存在23bp的缺失；Y111C，A210V，E173Ter，and W224Ter。转录因子突变多表现为复合性垂体激素缺乏，如GH、催乳素、促甲状腺激素、促性腺激素。转录因子LHX3的突变可影响垂体的发育，从而引起GH等垂体激素的缺乏。研究揭示，在人上LHX3基因的点突导致该基因对于垂体基因激活调控功能受损，从而引起垂体激素分泌紊乱。该基因突变导致组合型垂体激素缺乏症的发生，颈椎棘突硬化。该基因的突变与生长激素、催乳素、黄体生成素、卵泡刺激素、促甲状腺素的缺乏以及完整的促皮质激素功能有关。而且LHX3基因具有相当程度的多态性，这些多态位点在不同的品种以及同一品种的个体间也有差异。以此为基础，深入研究LHX3的多态性及其表达特征与生产性能的关系，在家畜的品种改良、选育以及实施准确度较高的标记辅助选择（MSA）方面都有重要的应用前景和使用价值。 

本实验室的研究结果表明LHX3突变纯合基因型TT对秦川牛群体的生长性状有显著不利影响（P<0.05）。以上研究表明，LHX3基因可以作为秦川牛生长性状有效选择标记。 

发明内容