[发明专利]一种检测肉牛UCP3基因单核苷酸多态性的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传学领域，涉及基因单核苷酸多态性（SNP）的检测，特别涉及一种检测肉牛UCP3基因单核苷酸多态性的方法及其应用。

背景技术

随着经济的发展，人们对于牛肉的数量和品质要求日益提高。虽然我国已成为第三大养牛与牛肉生产国，但是高档大部分依赖于进口。因此提高肉用性能势在必行，途径主要有改善饲料营养，加强饲养管理水平和培育优良品种等，而良种是肉牛业发展的先决条件和物质基础。人们在了解肉用性状的遗传规律和相应的生长发育、脂肪沉积等生命活动调控规律的基础上，结合分子生物学方面的研究，发现了与肉用性状有密切联系的功能基因和主效基因以及和这些基因连锁的分子遗传标记，根据目标性状与候选基因基因型间的关联性进行选择，提高了育种方向的准确性，缩短了育种年限。

    单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)，主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异，这种变异可由单个碱基的转换(transition)或颠换(transversion)所引起，也可由碱基的插入或缺失所致。从对生物的遗传性状的影响上来看，cSNP又可分为2种：一种是同义cSNP(synonymous cSNP)，即SNP所致的编码序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱基与未突变碱基的含义相同；另一种是非同义cSNP(non-synonymous cSNP)，指碱基序列的改变可使以其为蓝本翻译的蛋白质序列发生改变，从而影响了蛋白质的功能。这种改变常是导致生物性状改变的直接原因。cSNP中约有一半为非同义cSNP。这些SNPs作为遗传标记在群体遗传和生物进化的研究中也具有重要意义。

分子生物学的发展为分子标记辅助选择提供了理论基础和技术支持，通过检测功能基因某位点的多态性，对不同基因型个体与其生产性能进行关联分析，找出优势基因型和优势等位基因，为选种提供依据，这一过程中检测多态性和基因分型的准确是很关键的。目前主要的方法有PCR-RFLP技术或PCR-SSCP技术结合DNA测序。

PCR-RELP方法是检测SNP的有效技术，在发现SNP位点后引入限制性内切酶进行切割，然后进行琼脂糖、聚丙烯凝胶电泳分析，就能准确地鉴别SNP位点。PCR-RELP方法不仅具有DNA测序法的准确性，又克服了费用昂贵、繁琐操作、假阳性的缺点，而且所检测的序列位点无特殊性要求。

 UCP3基因编码解偶联蛋白3（uncoupling protein 3，UCP3），该蛋白是解偶联蛋白超家族成员之一，最早是1997年Boss在人类骨骼肌中发现的。解偶联蛋白镶嵌在线粒体内膜上，是哺乳动物线粒体的质子载体，在氧化磷酸化解偶联、抗氧化和能量代谢调控中发挥重要作用。在猪的分子育种中已经发现，猪UCP3基因对日增重、脂肪沉积、饲料转化率和小猪初生重有重要影响。牛UCP3基因定位于牛15号常染色体。Sherman等（2008）发现牛UCP3基因内含子3一个A/G多态与欧洲牛与大不列颠杂交牛的平均日增重和局部生长效率显著相关。Li等（2010）发现南阳牛、鲁西牛、延边牛中UCP3基因BglI 酶切多态等位基因A比等位基因B频率更高。关联分析显示鲁西牛中AA型比AB型β-球蛋白含量更优。结果还显示UCP3基因BglI 酶切多态与南阳牛的生长性状显著相关，AB基因型个体优于其他个体，表明这一多态位点与牛的生长性状相关。Brennan等（2009）发现UCP3基因的mRNA水平表达量的提高与脂肪酸β-氧化和牛体重损失产生的脂肪酸副产物有关。本发明提供的检测方法为UCP3基因SNP与肉质性状关系的建立奠定了基础，以便用于肉牛肉质性状的标记辅助选择（MAS），快速建立遗传资源优良的肉牛种群。

发明内容

本发明解决的问题在于利用PCR-RELP方法检测肉牛UCP3基因的多态性，并将其与肉质性状进行关联分析，验证是否可以作为肉牛分子育种中辅助选择的分子标记，从而加快良种选育速度。

     本发明是通过以下技术方案来实现：

      一种检测肉牛UCP3基因单核苷酸多态性的方法，其特征在于，以包含UCP3基因的待测肉牛全基因组DNA模版，以引物对P为引物，PCR扩增肉牛UCP3基因；用限制性内切酶BglⅠ消化PCR产物后，再对酶切后的扩增片段进行琼脂糖凝胶电泳；根据琼脂糖凝胶电泳结果鉴定肉牛UCP3基因第4912位的单核苷酸多态性。