[发明专利]一种牛FRAS1基因插入/缺失突变的检测方法及其应用

说明书

本发明公开了一种牛FRAS1基因插入/缺失突变的检测方法及其应用。以牛全基因组DNA为模板，通过PCR扩增牛FRAS1基因部分片段，应用琼脂糖凝胶电泳鉴定个体FRAS1基因15‑bp缺失突变位点的基因型。根据性状关联分析结果，FRAS1基因15‑bp缺失突变位点的基因型与母牛繁殖性状显著相关。因此，FRAS1基因15‑bp缺失突变位点可用于母牛繁殖性状的早期标记辅助选择，以加快建立遗传资源优良的牛群体。

技术领域

本发明属于生物技术与家畜育种技术领域，涉及一种牛FRAS1基因插入/缺失(InDel)多态性的检测和应用。

背景技术

提高雌性家畜的繁殖力是使牛养殖行业盈利的最直接、最有效的途径。然而，随着不断人工选择高产奶牛，雌性生育力同步逐渐降低。因此，增加母牛的繁殖性能是亟待解决的难题。

卵巢是母牛性腺和生殖细胞的来源，如卵母细胞。重要的是，卵巢的发育和形态与母牛的繁殖性能密切相关。卵巢中的黄体是一种“临时腺体”，其主要任务是合成和分泌黄体酮，或进一步萎缩并退化为白体，黄体酮是一种天然孕激素，在体内对雌激素激发过的子宫内膜形态有显著影响，为维持妊娠所必需。Niswender等研究表明，在生长激素和血管生成因子的刺激下，黄体细胞结合低密度脂蛋白胆固醇作为类固醇生物合成的底物，最终通过激活各种酶系统形成并分泌黄体酮，如果一个周期内未发生妊娠，则在约14天后发生黄体溶解。因此，卵巢相关性状以及黄体与白体相关特征可作为估计雌性生殖能力的有效指标，选择调控这些相关性状的关键候选基因是应用分子标记辅助选择提高牛繁殖力的前提。

分子标记辅助选择(Marker-assisted Selection，MAS)在动物育种中广为应用，可以显著提高选择的准确性和选择效率。分子标记辅助选择可以从分子水平上快速准确地分析个体的遗传组成，从而实现对基因型的直接选择，及进行分子育种。插入/缺失(InDel)突变作为一种重要的分子遗传标记，具有分布广、密度高、数量多、检测方便等优点。且与其它变异相比，InDel多态性更容易通过PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳技术直接被鉴定，但作为遗传学鉴定标记，反刍动物繁殖性状的选育方面的InDel标记的研究和应用甚少。Cai等基于全基因组关联研究(GWAS)，已在牛的6条染色体上鉴定出7个数量性状位点(QTL)。在1号染色体上，确定了针对两个QTL的10个候选基因，而对于其余的染色体，针对每个QTL，不同研究中的基因的不同表达提示以FRAS1、ITGB5、ADCY5和SEMA5B作为奶牛繁殖性状的候选基因。同时也有其他研究提出了包括FRAS1在内的有生物学支持的候选基因。

研究表明，FRAS1在胚胎发育过程中编码ECM蛋白，有助于维持胚胎上皮-间充质的完整性，该基因的突变使母牛繁殖性能显著下降。但目前尚未见到研究FRAS1基因多态性与牛繁殖性状的关系的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种牛FRAS1基因插入/缺失突变的检测方法及其应用，通过简单、快速、低成本、精确地对插入/缺失(InDel)多态性位点进行分型，可以快速建立优良繁殖性状的遗传资源群体，加速对牛优良繁殖性能的选育。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种牛FRAS1基因InDel多态性的检测方法，包括以下步骤：

以待测牛个体基因组DNA为模板，利用PCR扩增包含FRAS1基因外显子区InDel多态性位点的片段，将扩增产物进行电泳，根据电泳结果鉴定该个体InDel多态性位点的基因型；所述InDel多态性位点选自牛FRAS1基因NC_037333.1:g.340433-340447位15-bp缺失突变位点。

优选的，所述PCR的扩增引物对为：

上游引物：5’-ACAGAATTCTCTCCAGAGCAATGAA-3’

下游引物：5’-CTGTCTTGGAAGAAACAGTGGC-3’。