本发明属于基因工程,尤其涉及与绵羊尾型有关的bmper基因下游的增强子及其在绵羊肥瘦尾早期筛选中的应用。
背景技术:
1、肥尾羊以脂肪沉积的形式在尾部和腹部储存能量,占其胴体体重的20%。最早关于肥尾羊的资料记载是距今约5000年,认为肥尾羊是由瘦尾羊驯化演变而来。肥尾的形成是对干旱和气候变化的一种适应性反应机制。然而,脂肪过度的沉积在尾部影响绵羊的繁殖和运动能力、脂肪在动物体内的分布、饲养成本增加、消费者偏好降低等问题。目前,在集约化和半集约化生产系统中,大肥尾的优势已经大大减少。对于生产者和消费者来说,减少尾部脂肪沉积更能满足社会需求,因为脂肪沉积比瘦肉组织沉积需要更多的能量,而动物脂肪已经失去了大部分市场需求。然而,肥尾羊约占世界羊总数的25%。在中国,人们越来越关注健康,也不再想饲养肥尾羊。不同的绵羊品种在最初驯化后经过适应性进化,产生了不同的尾巴表型。而绵羊尾型的表型多样性为其遗传基础的比较分析提供了理想的材料。进化生物学家、动物遗传学家、育种工作者和生产者一直想要清楚地了解绵羊尾巴表型差异背后的潜在遗传学机制。了解这些差异背后的因果基因和突变将有助于探索进化之谜,改善动物生产性能,促进动物福利,并提供有助于理解与脂肪沉积(即肥胖)有关的人类疾病。同时,对绵羊的尾型进行早期筛选,有利于减少饲养成本,提高养殖效益。
2、基因组学的研究为了解绵羊尾部脂肪形成的机制提供了前所未有的机会,以确定表型差异之间潜在的因果变异。在过去的十年中,研究人员也对绵羊尾部脂肪沉积的机制进行了基因组学和转录组学的研究。研究得出几个潜在的重要候选基因,包括与肥尾表型相关的vegfa,bmp2和pdgfd基因,以及与尾椎数量和尾巴长度相关的tbxt基因。其中,pdgfd研究的较为深入,在第一外显子上发现一个snp突变位点和一个ase(allele-specificexpression,等位基因的特异性表达),第三外显子上发现1个ase,第一内含子上发现了一段长6.8kb区域受到正向选择,在3’utr发现5个ase。但本领域对于bmper基因的研究较少,基于此,提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种与绵羊尾型相关的基因,用于早期筛选肥瘦尾绵羊,具体涉及与绵羊尾型有关的bmper基因下游的增强子及其在绵羊肥瘦尾早期筛选中的应用。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了与绵羊尾型有关的bmper基因下游的增强子,所述增强子包括enh1、enh2和enh3;
4、所述enh1位于绵羊参考基因组ars-ui_ramb_v2.0版本第4号染色体第64506695-64507094处;
5、所述enh2位于绵羊参考基因组ars-ui_ramb_v2.0版本第4号染色体第64548883-64549282处;
6、所述enh3位于绵羊参考基因组ars-ui_ramb_v2.0版本第4号染色体第64586463-64586862处。
7、本发明还提供了所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊肥瘦尾早期筛选中的应用。
8、本发明还提供了所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊辅助育种中的应用。
9、本发明还提供了敲除所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊肥瘦尾早期筛选中的应用,敲除增强子中的任意一种或几种后,bmper基因的表达量变低的为肥尾绵羊;敲除增强子中的任意一种或几种后,bmper基因的表达量不变的为瘦尾绵羊。
10、本发明还提供了敲除所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊辅助育种中的应用。
11、本发明还提供了扩增所述的增强子的引物对,扩增enh1增强子的引物对如seq idno.1~2所示;
12、扩增enh2增强子的引物对如seq id no.3~4所示;
13、扩增enh3增强子的引物对如seq id no.5~6所示。
14、本发明还提供了所述的引物对中的一对或多对在绵羊肥瘦尾早期筛选和/或绵羊辅助育种中的应用。
15、本发明还提供了一种绵羊肥瘦尾早期筛选方法,包括如下步骤:
16、(1)利用crispr/cas9方法构建bmper基因下游的增强子区域的敲除质粒;
17、(2)将步骤(1)所述的敲除质粒与绵羊尾部脂肪细胞、转染试剂混合,培养6~7d,得到待检物;
18、(3)提取所述待检物的rna,反转录成cdna,利用引物对扩增cdna,实时荧光定量pcr检测扩增产物中bmper基因的表达量,根据bmper基因表达量的结果判断绵羊的尾型;
19、步骤(1)所述的bmper基因下游的增强子为所述的增强子中的任意一种或多种;
20、步骤(3)所述的引物对为所述的引物对中的一对或多对。
21、优选的,步骤(1)所述crispr/cas9方法中的short guide rna的序列如seq idno.7所示;步骤(2)所述的转染试剂为lipo3000;
22、步骤(3)所述反转录的体系分成两步:第一步的体系为5×gdnaeraser buffer 2μl,gdna eraser 1μl,rna 1000ng,ddh2o定容至10μl;第二步的体系为第一步的体系10μl,primerscript rt enzyme mixⅰ1μl,rt primer mix 1μl,5×primer script bufferⅰ4μl,ddh2o 4μl;
23、扩增的体系为:模板cdna 1μl,上、下游引物各0.5μl,ddh2o 10μl,tb greenpremix ex taqⅱ7μl;
24、步骤(3)所述反转录的反应程序分成两步:第一步的反应程序为42℃2min,4℃∞;第二步的反应程序为37℃15min,85℃5s,4℃∞;
25、扩增的反应程序为:95℃5min;95℃10s,60℃10s,70℃15s,共40个循环;
26、实时荧光定量pcr检测bmper基因表达量的引物对如seq id no.8~9所示。
27、本发明还提供了一种绵羊肥瘦尾早期筛选和/或绵羊辅助育种的试剂盒,包括敲除所述的bmper基因下游的增强子中的任意一种或多种的试剂和/或所述的引物对中的一对或多对。
28、本发明提供了与绵羊尾型有关的bmper基因下游的增强子及其在绵羊肥瘦尾早期筛选中的应用。本发明的bmper基因下游的增强子,位于绵羊参考基因组ars-ui_ramb_v2.0版本第4号染色体的64506695-64507094区域(enh1)、64548883-64549282区域(enh2)和64586463-64586862区域(enh3);敲除这些增强子区域,检测增强子影响bmper基因的表达情况,可以检测绵羊的不同尾型性状,用于不同尾型绵羊的早期选择,提高选种准确性,缩短培育周期,加快培育进程,为绵羊的分子标记辅助选择提供科学依据。
1.与绵羊尾型有关的bmper基因下游的增强子,其特征在于,所述增强子包括enh1、enh2和enh3;
2.权利要求1所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊肥瘦尾早期筛选中的应用。
3.权利要求1所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊辅助育种中的应用。
4.敲除权利要求1所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊肥瘦尾早期筛选中的应用,其特征在于,敲除增强子中的任意一种或几种后,bmper基因的表达量变低的为肥尾绵羊;敲除增强子中的任意一种或几种后,bmper基因的表达量不变的为瘦尾绵羊。
5.敲除权利要求1所述的增强子中的任意一种或几种在绵羊辅助育种中的应用。
6.扩增权利要求1所述的增强子的引物对,其特征在于,扩增enh1增强子的引物对如seq id no.1~2所示;
7.权利要求6所述的引物对中的一对或多对在绵羊肥瘦尾早期筛选和/或绵羊辅助育种中的应用。
8.一种绵羊肥瘦尾早期筛选方法,其特征在于,包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的绵羊肥瘦尾早期筛选方法,其特征在于,步骤(1)所述crispr/cas9方法中的short guide rna的序列如seq id no.7所示;
10.一种绵羊肥瘦尾早期筛选和/或绵羊辅助育种的试剂盒,其特征在于,包括敲除权利要求1所述的bmper基因下游的增强子中的任意一种或多种的试剂和/或权利要求6所述的引物对中的一对或多对。
