一种影响猪个体精液体积的SNP标记

技术领域

本发明涉及分子标记领域，特别涉及影响猪个体精液体积的SNP标记。

背景技术

生猪养殖作为畜牧业的重要产业之一，为人类的粮食需求提供了保障。据报道，全世界猪肉的消费总量约占所有肉产品的三分之一。我国是猪肉消费大国，约占红肉消费的60％。

近年来，非洲猪瘟侵袭全球，导致养殖业经济受到严重损失。因此，许多养殖企业开始建造公猪站，以应对母猪的繁殖生育率。传统的配种方式因发情期限制、公猪体质问题不能保证母猪的生育率。猪的人工授精，即人工应用器械手段向公猪采取精液输入母猪子宫使其妊娠的过程。人工授精具有以下优势：1)提高良种利用率，将优良公猪的优质基因迅速推广，促进商品猪生产性能的提高；2)可以克服公母猪体格大小差异，充分利用杂种优势；3)减少疾病的传播，提高母猪的受胎率、产仔数和利用率；4)可以克服时间和区域的差异，当母猪发情时无公猪可利用的困难；5)与自然交配相比，饲养公猪数量相对减少，节省人力、物力、财力。因此，人工授精技术大大提高了母猪繁殖的能力。

目前，在国内针对精液的改良技术还有待进一步提高。猪的精液体积是决定公猪原精稀释分装成品的重要因素之一，同时也是体现种公猪优良繁殖性状衡量指标之一。因此，提高猪个体的精液体积，可以增加公猪站收益。

发明内容

本发明之一提供了一种猪的SNP标记，所述SNP标记的核酸的序列如SEQ ID No.1所示，所述SNP标记的位点位于如SEQ ID No.1所示的核酸上的从5’端起的第301位，对应于11.1版本国际猪基因组的2号染色体上的从5’端起的第109618395位，为A或C。

本发明之二提供了本发明之一所述的SNP标记在辅助鉴定猪精液体积中的应用。

在一个具体实施方式中，基于所述猪精液体积，所述SEQ ID No.1上的从5’端起的第301位点基因型的优选顺序依次为：C/C基因型、A/C基因型和A/A基因型。

本发明之三提供了一种辅助猪遗传改良的方法，所述方法包括：确定种猪核心群中的种猪的如本发明之一所述的SNP标记，并根据所述SNP标记做出相应的选择：

在所述种猪核心群中选择在所述SEQ ID No.1上的从5’端起的第301位点为A/C或C/C基因型的种猪个体，淘汰在该位点为A/A基因型的种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因C的频率。

在一个具体实施方式中，在所述种猪核心群中选择在所述SEQ ID No.1上的从5’端起的第301位点为C/C基因型的种猪个体，淘汰在该位点为A/C和A/A基因型的种猪个体，以逐代提高该位点的等位基因C的频率。

在一个具体实施方式中，利用分析所述种猪的核酸的序列来确定所述种猪的如本发明之一所述的SNP标记，其中所述核酸的序列如SEQ ID No.1所示。

本发明之四提供了一种辅助获得猪精液体积提高的猪新品系和/或猪新品种的方法，其包括如下步骤：对于如本发明之一所述SNP标记的基因型为A/C或A/A的猪，通过定点突变将其中的A/C或A/A突变为C/C基因型。

在一个具体实施方式中，利用转基因的方法或基因编辑的方法进行突变。

在一个具体实施方式中，利用CRISPR/Cas9的基因编辑方法进行突变。

本发明的有益效果：

本发明的SNP标记2_109618395与猪精液体积显著相关，因此可以通过本发明的SNP标记对猪群该位点进行判型，并通过该SNP标记对猪群进行与猪精液中精液体积相关的遗传改良。

通过改良2_109618395SNP位点，提高该位点等位基因C的频率，降低等位基因A的频率，可以增加猪的精液体积，使企业生产出更多的成品猪精，为养殖业带来良好收益。

附图说明

图1显示了杜长大群体GWAS分析中猪精液体积的曼哈顿图(ManhattanPlot)。其中，X轴为SNP位点在染色体上的位置，Y轴为SNP位点对应的-log

图2显示了最显著位点109618395的不同基因型分别在杜长大群体猪精液体积的箱线图(Box Plot)。其中，X轴表示该SNP位点的基因型，Y轴表示个体的精液体积的表型值，箱线图上方数字代表猪群中每种基因型的个体数。

图3显示了最显著位点109618395的不同基因型分别在杜长大群体猪精子有效总数的箱线图(Box Plot)。其中，X轴表示该SNP位点的基因型，Y轴表示个体精子有效总数的表型值，箱线图上方数字代表猪群中每种基因型的个体数。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明实施例仅为示例性的说明，该实施方式无论在任何情况下均不构成对本发明的限定。

本发明中使用的杜长大是从国外引进的纯种品种(杜洛克、长白和大白纯种品种)所产生的后代。

实施例1

1.猪的全基因组重测序数据的获得、质控及判型

从杜长大群体中随机选取-721头，分别采集每个个体一小块耳组织样品，并以标准酚氯仿方法提取得到其每个个体的基因组DNA，将所提取的基因组DNA溶解于TE缓冲液中。用Nanodrop-ND1000分光光度计检测所提取的基因组DNA质量，当A260/280比值在1.8-2.0，A260/230比值在1.7-1.9左右时达到质量标准。

将符合标准的DNA样品的浓度稀释至50ng/μl，利用华大的MGISEQ-T7(MGI)测序平台，采用高密度DNA纳米芯片技术，使用联合探针锚定聚合技术(cPAS)进行重测序，平均测序深度为10×。所得的全部双端读长(read)使用BWA软件比对至11.1版本的国际猪基因组，依据GATK最佳变异检测流程检测所有个体的SNP变异信息。使用Plink1.9对获得的基因型数据进行质量控制，剔除检出率低于95％、家系孟德尔错误率高于0.1的个体；以及剔除检出率低于95％和最小等位基因频率小于0.01。最终保留721个体和24316432个SNP用于后续分析。

2.猪精液体积和精子有效总数的获取

由于本发明专注于猪精液体积表型，因此，基于精液体积进行检测，并辅以检测精子有效总数。检测标准为GB 23238-2009种猪常温精液标准。

利用IVOSII精子质量分析仪检测系统，检测每个个体(n＝721)的猪精液体积和精子有效总数，得到的统计结果见表1。

表1.杜长大群体猪精液体积和精子有效总数的统计结果

3.全基因组关联(GWAS)分析

利用GEMMA(Genome-wide Efficient Mixed Model Association algorithm，版本号0.98.1)软件中的混合线性模型，将二代重测序技术所得的杜长大群体的SNP标记信息和对应的721个个体的精液体积进行GWAS分析，表达式如下：y＝Xa+Qb+u+e；u～MVNn(0,βt

杜长大群体猪精液体积的GWAS分析结果见图1。由图1可知，影响猪精液体积最显著的位点落在2号色体上。

本发明仅关注2号染色体的-log P值最高点对应物理位置109618395的情况，该SNP位点位于如SEQ ID No.1上的从5’端起的第301位点。杜长大群体猪精液体积和精子有效总数在该SNP位点的基本遗传学参数信息见表2。其中，精液体积的单位为ml；精子有效总数的量级为亿，单位为个。

从表2的结果可知，2_109618395SNP显著影响精液体积和精子有效总数，其中，对精液体积的影响高于对精子有效总数的影响。

表2.杜长大群体SNP位点的基本遗传学参数信息

使用PLINK软件对杜长大群体中的721头每个个体在2_109618395SNP位点处的基因型从测序文件中提取出来，统计好每种基因型的个体数后，并将这些个体的基因型与其相应的精液体积和精子有效总数一一对应，然后使用R语言中的multcomp包对不同基因型下表型分布的差异性情况进行统计，结果见图2、图3和表3。其中，P值是方差检验所得。

由图2、图3和表3可知，A，C基因型可以影响猪精液体积。该位点的三种基因型对猪精液体积高低排序为C/C>A/C>A/A。

表3.SNP位点2_109618395对杜长大猪精液体积和精子有效总数的影响效应

4.SNP位点能解释的表型变异大小

遗传力(heritability)是数量遗传学中最重要的一个基本遗传参数，可划分为广义遗传力、狭义遗传力和实现遗传力。在育种过程中的遗传力一般指狭义遗传力(h

由于本发明采用了加性效应模型对猪精液体积和精子有效总数进行了GWAS分析，因此SNP位点能解释的表型变异(phenotypic variance explained,PVE)大小即为该标记解释的h

由表4可知，该位点可以解释最显著的表型为精液体积。

表4.显著SNP位点2_109618395对猪精液体积和精子有效总数解释的表型变异大小

虽然本发明已经参照具体实施方式进行了描述，但是本领域的技术人员应该理解在没有脱离本发明的真正的精神和范围的情况下，可以进行的各种改变。此外，可以对本发明的主体、精神和范围进行多种改变以适应特定的情形、材料、材料组合物和方法。所有的这些改变均包括在本发明的权利要求的范围内。