[发明专利]一组用于筛选和/检测种公牛射精量和鲜精活力高低的SNP分子标记

说明书

本发明涉及一组用于筛选和/检测种公牛射精量和鲜精活力高低的SNP分子标记。具体的，SNPs位点位于INCENP基因第19970位和34378位碱基，两个SNPs位点在种公牛群体中有多种基因型组合，通过提取种公牛冻精的基因组DNA，检测其INCENP基因的基因型组合，预测种公牛的射精量及鲜精活力。本发明成功筛选出种公牛INCENP基因的SNPs，首次阐明了种公牛INCENP基因单核苷酸多态性与种公牛射精量和鲜精活力的相关性，提供了用于检测种公牛射精量和鲜精活力的简便、高效方法，并开发出相应的检测试剂盒。该试剂盒具有成本低、可靠性稳定、效率高等优点，可以用于早期优质种公牛的筛选。

技术领域

本发明涉及家畜分子遗传生物技术领域，具体涉及一组用于筛选和/检测种公牛射精量和鲜精活力高低的SNP分子标记，尤其是涉及通过分子标记技术检测与种公牛射精量和鲜精活力高低相关的INCENP基因的SNPs位点，提供检测种公牛射精量和鲜精活力高低的方法及试剂盒，应用于优良家畜繁殖性状的早期选育。

背景技术

牛奶营养价值极高，是我们日常生活中不可或缺的食品。中国荷斯坦奶牛是国内饲养范围最广，产奶量最多的一个品种。中国荷斯坦公牛作为奶牛繁育中重要的一环，其精液品质不仅决定着公牛站的经济效益，更显著影响母牛的繁殖效率。近年来，随着分子遗传技术的不断发展，候选基因法(Candidate Gene Approach)在遗传育种中得到了广泛应用。通过筛选候选基因上的多态位点，分析多态位点与精液品质的相关性，从而鉴定出与精子质量相关的分子标记，进而为标记辅助选择(marker assisted selected，MAS)提供理论指导。目前，多个研究通过全基因组关联分析鉴定了与精液品质密切相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms，SNPs)位点，发现这些SNPs位点可影响精子活力、密度、畸形率以及受精后的胚胎发育。

基因任何构件的改变都会影响基因表达及其功能活性，单核苷酸多态性(SNP)是最普遍的基因突变方式，主要是指DNA序列上单个碱基突变，包括单个碱基的转换、颠换、插入及缺失等。编码区SNP(coding SNP,cSNP)可能对蛋白质的结构和功能产生有害的影响，在遗传性疾病的研究中具有重要意义。启动子区SNP，尤其是有转录因子结合的SNP位点，影响启动子活性，进而调控基因的表达水平。近年来研究发现，某些基因启动子区SNPs可能改变影响公牛精液品质和繁殖力的主效基因启动子区调控元件的结合位点，改变了基因的表达模式，从而影响了公牛精液性状和繁殖力。例如，本课题组Zhang等(2014)在前期研究中也发现KATNAL1基因的一个启动子SNP(c.163-210T>C)与中国荷斯坦公牛精子畸形率密切相关。Pan(2013)等研究发现PLCz基因启动子区的SNP(g.2456G>A)影响中国荷斯坦公牛的射精量。再如，Dai等(2009)分析了3个品种公牛的FSHβ基因上游调控区，发现5’端侧翼区的突变改变了转录因子的结合位点，该突变可导致精液中FSH浓度的改变，解释了FSHβ突变基因型个体精子密度较低和顶体完整性较差的可能机理。相比于探究某个基因单个位点核苷酸多态性与生物性状的相关性，研究多个多态位点之间的单倍型组合更有意义，因为这可以同时考虑到多态位点之间的相互作用。

INCENP作为一种着丝粒特异性蛋白质，通过与微管、肌动蛋白等相互作用在细胞有丝分裂和减数分裂以及胞质分裂过程中发挥重要的作用。研究表明INCENP能够保证染色体乘客复合体功能的正常发挥，并与细胞分裂、癌症的发生、自然流产密切相关，而且在生物的生殖过程中也发挥着重要的作用。Hering等(2014)对高低精子活力的荷斯坦奶牛进行了全基因组关联分析，筛查了距离显著标记1MB区域的所有基因，发现了多个与精子品质相关的候选基因，其中INCENP作为其中一个候选基因，其可能与精子的功能密切相关，在调控精子质量方面可能具有重要的作用。然而Bos Taurus中INCENP基因已知的SNP位点有3376个，不同SNP位点其关联的性状也往往不同，如何筛选出可用于检测种公牛射精量和鲜精活力高低的SNP分子标记，是本领域技术面临的主要难题。现有技术中影响种公牛射精量和鲜精活力高低的INCENP基因的SNPs及其基因型组合的鉴定检测试剂盒，目前仍未有报道。