与白羽乌喙青脚表型性状相关的分子标记及其在选育肉鸭中的应用

技术领域

本发明属于遗传育种领域，具体涉及与白羽乌喙青脚表型性状相关的分子标记及其在选育肉鸭中的应用。

背景技术

当前，肉鸭产业发展持续由数量型向质量型转变，选育具有杂种优势的杂交后代是推动肉鸭产业发展的有效举措。在优质肉鸭品种中，连城白鸭以其独特的外观表型性状(白羽-乌喙-青脚)兼具药膳价值深受市场追捧，但其体型较小。北京鸭的相应外观表型性状为白羽-黄喙-黄脚，具有体格较大且饲料转化率高的优点，但肉质仍需改善。

在生产实际中，北京鸭和连城白鸭杂交，获得的后代体型较大且肉质较好，但后代中存在性状分离，即存在四种群体(四种群体的外观表型性状分别为：白羽-乌喙-青脚、灰羽-乌喙-青脚、黑羽-乌喙-乌脚、白羽-黄喙-黄脚)。因此，怎样培育肉质较好体型较大且具有目标表型性状(目标表型性状指的是：白羽-乌喙-青脚)的个体是肉鸭产业亟需解决的难点。

采用传统育种方法对选择鸭羽色性状已经取得一定的进展，但此过程耗时长，且成本较高，利用现代分子标记辅助选择技术可快速对优良性状进行选择固定。利用分子标记对目标性状进行早期选择，可极大程度地节省育种成本并加快遗传进展。然而，目前却没有与目标性状相关的分子标记，阻碍了肉鸭产业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供与白羽乌喙青脚表型性状相关的分子标记及其在选育肉鸭中的应用。

本发明提供了一种鸭育种方法，包括如下步骤：

(1)连城白鸭与其它品种的鸭杂交，获得F1代群体；

(2)F1代群体群内自由交配，获得F2代群体；

(3)从F2代群体中筛选基于SNP1的基因型为GG的个体；

(4)从步骤(3)筛选的个体中筛选基于SNP2的基因型为AA的个体。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚的鸭。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚且体重增高的鸭。

白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚。

所述体重增高指的是体重高于连城白鸭。

所述方法还包括如下步骤：

(5)步骤(4)筛选获得的个体之间自由交配，获得后代。

所述后代均为白羽-乌喙-青脚的鸭。

所述后代均为白羽-乌喙-青脚且体重增高的鸭。

白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚。

所述体重增高指的是体重高于连城白鸭。

本发明还提供了一种鸭育种方法，包括如下步骤：

(1)连城白鸭与其它品种的鸭杂交，获得F1代群体；

(2)F1代群体群内自由交配，获得F2代群体；

(3)从F2代群体中筛选基于SNP1的基因型为GG且基于SNP2的基因型为AA的个体。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚的鸭。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚且体重增高的鸭。

白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚。

所述体重增高指的是体重高于连城白鸭。

所述方法还包括如下步骤：

(4)步骤(3)筛选获得的个体之间自由交配，获得后代。

所述后代均为白羽-乌喙-青脚的鸭。

所述后代均为白羽-乌喙-青脚且体重增高的鸭。

白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚。

所述体重增高指的是体重高于连城白鸭。

本发明还保护一种引物组合，由引物对甲和引物对乙组成；

所述引物对甲由引物F1和引物R1组成；

所述引物F1为如下(e1)或(e2)：

(e1)SEQ ID NO：3所示的单链DNA分子；

(e2)将(e1)经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与(e1)具有相同功能的DNA分子；

所述引物R1为如下(e3)或(e4)：

(e3)SEQ ID NO：4所示的单链DNA分子；

(e4)将(e3)经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与(e3)具有相同功能的DNA分子；

所述引物对乙由引物F2和引物R2组成；

所述引物F2为如下(f1)或(f2)：

(f1)SEQ ID NO：5所示的单链DNA分子；

(f2)将(f1)经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与(f1)具有相同功能的DNA分子；

所述引物R2为如下(f3)或(f4)：

(f3)SEQ ID NO：6所示的单链DNA分子；

(f4)将(f3)经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与(f3)具有相同功能的DNA分子。

本发明还保护所述引物组合在鸭育种中的应用。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚的鸭。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚且体重增高的鸭。

白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚。

所述体重增高指的是体重高于连城白鸭。

所述应用中，所述引物组合用于鉴定供试鸭基于SNP1的基因型和基于SNP2的基因型。基于SNP1的基因型为GG且基于SNP2的基因型为AA的供试鸭为具有白羽-乌喙-青脚的表型性状的鸭。基于SNP1的基因型为GG且基于SNP2的基因型为AA的供试鸭为用于繁育具有白羽-乌喙-青脚的表型性状的后代的亲本鸭。基于SNP1的基因型为GG且基于SNP2的基因型为AA的供试鸭为具有白羽-乌喙-青脚的表型性状且体重增高的鸭。基于SNP1的基因型为GG且基于SNP2的基因型为AA的供试鸭为用于繁育具有白羽-乌喙-青脚的表型性状且体重增高的后代的亲本鸭。

所述供试鸭具体为如下F2代群体中的个体：

(1)连城白鸭与其它品种的鸭杂交，获得F1代群体；

(2)F1代群体群内自由交配，获得F2代群体。

本发明还保护分子标记，为分子标记甲或分子标记乙；

所述分子标记甲为如下(g1)或(g2)或(g3)：

(g1)鸭基因组中SEQ ID NO：1所示DNA分子；

(g2)来源于鸭且与(g1)具有98％以上同一性的DNA分子；

(g3)来源于鸭且与(g1)具有6个以下差异核苷酸的DNA分子；

所述分子标记乙为如下(g4)或(g5)或(g6)：

(g4)鸭基因组中SEQ ID NO：2所示DNA分子；

(g5)来源于鸭且与(g4)具有98％以上同一性的DNA分子；

(g6)来源于鸭且与(g4)具有6个以下差异核苷酸的DNA分子。

本发明还保护所述分子标记作为检测靶标在鸭育种中的应用。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚的鸭。

所述育种的目的为获得白羽-乌喙-青脚且体重增高的鸭。

白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚。

所述体重增高指的是体重高于连城白鸭。

以上任一所述其它品种的鸭为北京鸭、樱桃谷鸭、野鸭、绍兴鸭、金定鸭或高邮鸭。

所述SNP1为如下(a1)或(a2)：

(a1)鸭基因组中的特异DNA区段中第151位核苷酸；

(a2)鸭基因组中引物对甲的靶序列中第151位核苷酸；

(a1)中所述的特异DNA区段为如下(b1)或(b2)或(b3)：

(b1)如SEQ ID NO：1所示；

(b2)来源于鸭且与(b1)具有98％以上同一性；

(b3)来源于鸭且与(b1)具有6个以下差异核苷酸；

(b2)与(b1)的核苷酸数量相同。

(b3)与(b1)的核苷酸数量相同。

所述SNP2为如下(c1)或(c2)：

(c1)鸭基因组中的特异DNA区段中第171位核苷酸；

(c2)鸭基因组中引物对乙的靶序列中第171位核苷酸；

(c1)中所述的特异DNA区段为如下(d1)或(d2)或(d3)：

(d1)如SEQ ID NO：2所示；

(d2)来源于鸭且与(d1)具有98％以上同一性；

(d3)来源于鸭且与(d1)具有6个以下差异核苷酸；

(d2)与(d1)的核苷酸数量相同。

(d3)与(d1)的核苷酸数量相同。

目标性状指的是：白羽-乌喙-青脚。

目标性状指的是：白羽-乌喙-青脚且体重增高。

所述体重增高指的是体重高于连城白鸭。

一方面，本发明可以用于筛选亲本，实现早期选择，能够节省生产成本并加快遗传进展。另一方面，本发明的筛选的亲本交配得到的后代，均具有目标表型性状，可以大量获得具有目标表型性状的个体。

本发明的有益效果：本发明提供的两个SNP分子标记与连城白鸭及白羽-乌喙-青脚表型性状相关，是新的分子标记，通过确定待测鸭基于两个SNP位点的基因型可以实现对白羽-乌喙-青脚表型性状进行早期选择，能够节省生产成本,改善肉鸭的包装性状并加快遗传进展，更好地服务于鸭的育种，具有很大的经济应用价值和科研价值。

附图说明

图1为SNP1全基因关联分析的结果图。

图2为检测基于SNP1的基因型时示例性个体相应的部分测序结果。

图3为SNP2全基因关联分析的结果图。

图4为检测基于SNP5的基因型时示例性个体相应的部分测序结果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

如无特殊说明，以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

北京鸭的外观表型性状均为：白羽-黄喙-黄脚(白羽-黄喙-黄脚的含义是白羽且黄喙且黄脚)。

连城白鸭的外观表型性状均为：白羽-乌喙-青脚(白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚。

目标性状指的是：白羽-乌喙-青脚(白羽-乌喙-青脚的含义是白羽且乌喙且青脚)。

实施例1、发现SNP以及SNP与性状的相关性

发明人通过全基因组关联(GWAS)分析发现了若干SNP，然后进行了多个样本多个性状的关联分析，最终获得了两个与目标性状具有相关性的SNP。

图1为SNP1全基因关联分析的结果图。

图3为SNP2全基因关联分析的结果图。

SNP1，对应于北京鸭参考基因组Chr13第5038595处，为A>G多态(该SNP及其周边核苷酸如SEQ ID NO：1所示，R代表A或G)。SNP1与黑色素合成相关，AA基因型个体不能形成黑色素，GA基因型个体和GG基因型个体均能形成黑色素。能形成黑色素是羽毛颜色、喙颜色和脚颜色为有色的前提(有色，指的是灰色、青色或黑色)。

SNP2，对应于连城白鸭参考基因组Scaffold7染色体第12123297bp处，为G>A多态(该SNP及其周边核苷酸如SEQ ID NO：2所示，R代表A或G)。SNP2与黑色素转运相关，特异性关联于羽毛颜色。在SNP1基因型为AA的前提下，SNP2的基因型与羽毛颜色性状的关系为：AA基因型个体、GG基因型个体或GA基因型个体的羽毛颜色均为白色(白羽性状)。在SNP1基因型为GA或GG的前提下，SNP2的基因型与羽毛颜色性状的关系为：AA基因型个体羽毛颜色为白色(白羽性状)，GA基因型个体羽毛颜色为灰色(灰羽性状)，GG基因型个体羽毛颜色为黑色(黑羽性状)。

北京鸭基于SNP1的基因型为AA，基于SNP2的基因型为GG(抽样检测多个个体，两个SNP位点的基因型均相同)。

连城白鸭基于SNP1的基因型为GG，基于SNP2的基因型为AA(抽样检测多个个体，两个SNP位点的基因型均相同)。

基于以上发现，可以建立如下方法：通过检测待测鸭基于上述两个SNP位点的基因型，可以从北京鸭和连城白鸭的杂交后代中筛选SNP1为GG基因型且SNP2为AA基因型的个体，这些个体具有目标性状，将这些个体用作亲本，获得的后代均具有目标性状。

实施例2、设计用于鉴定SNP的引物对

基于序列分析以及预实验的效果验证，获取效果最好的两个引物对，即引物对甲(由引物F1和引物R1组成)和引物对乙(由引物F2和引物R2组成)。

鸭基因组DNA中，引物对甲的靶序列为332bp。引物对甲的靶序列中具有SNP1。

F1(SEQ ID NO：3)：5'-CCTGCTAGACCTGCACAACA-3'；

R1(SEQ ID NO：4)：5'-TCTCACCTGTGGAAACTGCC-3'。

鸭基因组DNA中，引物对乙的靶序列为337bp。引物对乙的靶序列中具有SNP2。

F2(SEQ ID NO：5)：5'-AAGGAAAAGCTCAGCCCCTG-3'；

R2(SEQ ID NO：6)：5'-ATGCCTTTACAGCAGGAGGAG-3'。

实施例3、采用引物对检测基于两个SNP的基因型并验证基因型与性状的相关性一、获取试验动物

1、连城白鸭和北京鸭杂交，获得F1代群体150只。

F1代群体中的个体的外观表型性状均为：灰羽-乌喙-青脚。

2、F1代群体群内自由交配，获得F2代群体(由480只个体组成)。

根据外观表型性状，F2代群体分成四个亚群体，分别如下：白羽-乌喙-青脚个体88只，灰羽-乌喙-青脚个体182只，黑羽-乌喙-乌脚个体91只，白羽-黄喙-黄脚个体119只。

二、基于特异SNP位点基因型的检测

试验动物(即步骤一得到的F2代群体中的480只个体)分别进行基因型检测。

1、血液样品采集

用肝素钠抗凝采血管采集试验动物的翅静脉血，-20℃保存备用。

2、提取基因组DNA

取步骤1得到的静脉血，提取基因组DNA。

3、基因型的检测

以步骤2得到的基因组DNA为模板，分别采用引物对甲和引物对乙进行PCR扩增，然后回收PCR扩增产物并测序。

四个亚群体的基因型分布结果见表1。

表1

88只白羽-乌喙-青脚个体中，基于SNP1的基因型，30只为GG基因型，58只为AG基因型。这些个体采用引物对甲进行PCR扩增的扩增产物的大小均为332bp，测序结果均与SEQID NO：1的同一性为98％以上(除了所述特异SNP以外，PCR扩增产物的差异核苷酸为6个以下)。示例性个体相应的部分测序结果见图2。

30只基于SNP1的基因型为GG的白羽-乌喙-青脚个体中，基于SNP2的基因型为AA的个体为7只，基于SNP2的基因型为GA的个体为15只,基于SNP2的基因型为GG的个体为8只。这些个体采用引物对乙进行PCR扩增的扩增产物的大小均为337bp，测序结果均与SEQ ID NO：2的同一性为98％以上(除了所述特异SNP以外，PCR扩增产物的差异核苷酸为6个以下)。示例性个体相应的部分测序结果见图4。

三、获得后代

步骤二的3中筛选出来7只基于SNP1的基因型为GG且基于SNP2的基因型为AA的个体，这些个体均具有白羽-乌喙-青脚的表型性状。将筛选出来的7只个体进行群内自由交配，获得F3代个体，均具有白羽-乌喙-青脚的外观表型性状。

四、体重性状检测

检测步骤三获得的F3代个体以及同期北京鸭以及同期连城白鸭的体重性状，结果见表2。

表2(数据形式为平均值±标准差；单位为g；n代表数量)

注：每个检测群体中，公母各半。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。