猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记及其应用

摘要

本发明公开了猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记及其应用，所述的SNP分子标记是通过NCBI数据库序列比对获得的，该SNP分子标记由TaiI限制性内切酶特异识别，共550bp，第362位碱基处有一个碱基替换，为362A或362G，其序列如SEQ ID NO.1所示。通过在包括10个猪品种或品系的试验群体中分析SNP分子标记在试验群体中等位基因的分布情况，发现本发明的SNP分子标记在不同的品种或品系中的等位基因频率接近，多态性丰富，品种或品系间等位基因频率分布差异小，并且杂合度都大于0.3，该SNP标记可用作猪肉产品DNA溯源。

权利要求

1.猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记，该SNP分子标记的DNA序列如SEQ ID NO.1所示，共550bp，且第362位碱基处有一个碱基替换，为362A或362G。

2.根据权利要求1所述的猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记，其特征在于，该SNP分子标记由TaiI限制性内切酶特异识别。

3.用于扩增权利要求1所述的猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记的引物对，其特征在于，其包括正向引物、反向引物，具体碱基序列如下：正向引物：如SEQ ID NO.2所示；

反向引物：如SEQ ID NO.3所示。

4.如权利要求1所述的猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记在猪肉产品DNA溯源中的应用。

说明书

猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记及其应用

技术领域

[0001] 本发明属于食品安全领域，涉及一个猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记及其检测方法。

背景技术

[0002] 随着社会的发展，食品供应链中的环节在不断增加，从农场、牧场到食品企业的加工、包装、储藏、运输和销售，食品供应的各个环节存在食品的安全隐患，食品安全问题常有发生。因此需要进行肉制品的可追溯管理，建立从产地到餐桌的各个环节的追溯体系，从而为消费者提供准确而详细的有关产品的信息，有利于生产经营者及时发现各环节中存在的不安全隐患。从20世纪90年代中期的食品安全危机开始，肉产品的追溯已经作为一种安全控制措施，受到世界多个国家的高度重视。肉产品追溯系统加强了政府部门对肉产品质量安全的监管能力，因此许多国家纷纷建立肉产品追溯系统用以降低肉产品质量安全中存在的风险。

[0003] 肉产品溯源技术有标签溯源技术、同位素溯源技术、矿物元素指纹溯源技术、有机物溯源技术虹膜特征技术和DNA标记溯源技术(或DNA溯源技术)等，其中DNA溯源技术因为检测手段简单、快速、难以伪造等特点成为世界各国广泛应用的快速溯源技术。与其他标记方法相比，DNA标记具有特有放入优越性：它直接以DNA形式出现，在生物体的各个组织、各发育时期均可检测到，不受环境因素的影响，并且标记数量多，遍及生物体整个基因组。

[0004] SNP标记是指基因组同一位点上单个核苷酸的变异，一般表现为二等位基因，非常适宜高通量自动化分析，所以日益成为动物身份识别最受关注的分子标记。

[0005] 但是用于肉产品溯源的SNP标记不同于一般的SNP标记，对于单个的SNP标记，它必须至少具有以下特征：(1)变异度高，在品种或品系中等位基因频率接近；(2)品种间等位基因分布频率差异小；(3)杂合度大于等于0.3。

[0006] 在长期的育种工作中，研究者积累了大量的SNP标记，由于单个SNP溯源标记是无法完成溯源的，因此，需要一组相互独立的SNP标记才能实现溯源。以现有的13个已知SNP分子标记作为溯源标记组合，在经过高度选择引进的猪群体中，使用该组标记进行溯源时，会出现某些个体不能区分的情况。

[0007] 另外，在长期的育种工作中，积累的大量的SNP标记往往集中分布在某些染色体上，而另外部分染色体，如5号，6号，8号，14号，15号和18号染色体等则缺乏SNP标记，容易导致分子标记间出现连锁现象，分子标记之间不能互相独立，缩小溯源实验的检测范围，导致实际可检测范围小于预期可检测范围。因此，为了满足对猪肉产品进行DNA溯源的要求，需要开发其他染色体上用于溯源的SNP标记，提高溯源检测范围及准确度。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一个猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记及其应用，该SNP分子标记在商品猪培育中，可以广泛用于猪肉产品DNA溯源，特别是用于猪肉产品的安全性溯源，完善了现有标记组合，提高溯源检测准确度，扩大溯源规模。

[0009] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0010] 一个猪6号染色体上用于溯源的SNP分子标记，该SNP分子标记的DNA序列如SEQ ID NO.1所示，共550bp，且第362位碱基处有一个碱基替换，为362A或362G。

[0011] 进一步，所述的SNP分子标记由TaiI限制性内切酶特异识别。

[0012] 所述的SNP分子标记是通过NCBI数据库序列比对获得的，并在包括10个猪品种或品系的试验群体(共计245个个体)中，分析该SNP分子标记在试验群体中等位基因的分布情况，发现该分子标记在不同的品种和品系中的等位基因频率接近，多态性丰富，品种或品系间等位基因频率分布差异小，初步判定该SNP标记可用作猪肉产品DNA溯源。

[0013] 所述的猪6号染色体上的一个可用于溯源的SNP分子标记的获得方法，采用PCR-TaiI-RFLP方法进行，包括以下步骤：

[0014] 1)在NCBI上搜索猪6号染色体的DNA序列信息，设计正、反向引物分离猪6号染色体的DNA片段；

[0015] 2)利用NCBI数据库在线进行序列比对，寻找存在碱基替代的位点；

[0016] 3)建立PCR-TaiI-RFLP检测方法及检测替换位点；

[0017] 4)采集10个品种和品系的耳组织样，共计245个个体；

[0018] 5)检测SNP分子标记在试验群体的分布，统计分析，并进一步试验验证是否适用于猪肉产品溯源中。

[0019] 其中，上述获得SNP分子标记的方法中，所述的分离猪6号染色体上DNA片段的正、反向引物序列如下：

[0020] 正向引物：5’-AAATGAAGAACAGGCAAGG-3’(如SEQ ID NO.2所示)；

[0021] 反向引物：5’-CTTCCCAGTAAACTTAGGAGATA-3’(如SEQ ID NO.3所示)。

[0022] 在DNA溯源过程中，每增加一个溯源位点，就能进一步扩大检测样本的数目，准确性也就更高，理想的SNP位点应该是均匀分布在猪不同的染色体上，而现有的SNP位点中缺乏6号染色体上的溯源标记。

[0023] 本发明通过NCBI数据库序列比对检测到猪6号染色体上的存在的SNP分子标记，在包括10个猪品种或品系的试验群体中，分析该SNP分子标记在试验群体中等位基因的分布情况，发现该分子标记在不同的品种或品系中的等位基因频率接近，多态性丰富，品种或品系间等位基因频率分布差异小，并且杂合度都大于0.3，初步判定该SNP标记可用作猪肉产品DNA溯源以及猪肉产品的安全性溯源中。

[0024] 由于单个SNP溯源标记是无法完成溯源的，因此在溯源模拟试验中，将本发明获得的猪6号染色体上的新SNP分子标记位点与其它现有已公开的SNP分子标记位点结合在一起(共计14个SNP位点)进行溯源实验。本发明在溯源实验中，增加商品猪来源，在屠宰场共挑选了来自多个不同猪场的300个个体，从300个个体中随机挑选100个个体，检测该100个个体中14个SNP位点的基因型，统计每个个体的基因型结果，发现100个个体均拥有各自不同的基因型，能实现个体区分；同时，随机在这100个个体中挑取20份肌肉样，同样检测统计14个SNP分子标记位点的基因型，然后跟100个个体的基因型进行比对分析，发现均能找到与20份肌肉样品基因型完全一致的个体，即通过溯源在100个个体中找到20份猪肌肉的来源个体，因此判定本发明的该SNP分子标记可以用于猪肉产品溯源。

[0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果：

[0026] 本发明的SNP分子标记位于猪的6号染色体上，能进一步完善标记的检测覆盖面，提高溯源的准确性，并扩大了已有分子标记的检测范围。

具体实施方式

[0027] 以下结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案。

[0028] 实施例1 分子标记的查找

[0029] (1)引物设计

[0030] 以猪6号染色体的DNA序列(Genbank：FN675082)为模板，设计引物分离猪的DNA片段(以一头杜洛克猪的DNA为PCR扩增的模板)，引物如下：

[0031] 正向引物：5’-AAATGAAGAACAGGCAAGG-3’(如SEQ ID NO.2所示)

[0032] 反向引物：5’-CTTCCCAGTAAACTTAGGAGATA-3’(如SEQ ID NO.3所示)[0033] PCR反应总体积为20μl，其中猪基因组DNA约100ng，含1×buffer(Promega公司)，1.5mmol/L MgCl2，dNTP(上海生工生物公司)终浓度为150μmol/L，引物终浓度为0.2μmol/L，2U Taq DNA聚合酶(Promega公司)。

[0034] PCR扩增：94℃4min，(94℃30s，60℃退火30s，72℃30s)循环30次，最后72℃延伸10min。

[0035] PCR反应产物用1％琼脂糖凝胶电泳检测。PCR反应产物用1％琼脂糖凝胶电泳检测。

[0036] (2)克隆测序分析

[0037] 将得到的猪6号染色体的DNA片段按照如下方法进行克隆。

[0038] PCR产物的纯化：在紫外灯下从琼脂糖凝胶上切下含目的片段的凝胶，放入1.5ml Ependorff管中，用PCR产物纯化试剂盒(天根生化科技有限公司)纯化。

[0039] 连接反应：将纯化的PCR产物与pMD18-T载体(大连宝生物公司)连接，连接反应总体积是10μl，其中包括5μl solution I(大连宝生物公司)，0.5μl的T载体(大连宝生物公司)，2.5μl的纯化PCR产物，最后加入2μl灭菌水置4℃水浴过夜。

[0040] 转化：无菌状态下取100-120μl感受态细胞(天根生化科技有限公司)于1.5ml Ependorff管中，将5μl的连接产物加入混匀，在冰上放置30min，42℃热激90s，其间不要摇动Ependorff管，取出后冰浴3-4min，加入400μl无抗生素的LB液体培养基，37℃平放1h后倒置培养。

[0041] 菌落PCR鉴定：经菌落PCR鉴定后的菌株在LB培养基37℃培养过夜，随即挑取多个克隆子送到上海生工生物有限公司测序。

[0042] 经测试，该经拼接后的猪6号染色体的DNA序列共550bp，序列如SEQ ID NO.1所示。经分析发现其第362碱基处存在一个碱基替换，为362A或362G。通过分子生物学软件分析和NCBI数据库分析，发现该第362碱基处的碱基替换导致TaiI-RFLP(Restriction Fragment LengthPolymorphism，即TaiI-RFLP位点)多态性。

[0043] (3)PCR-TaiI-RFLP检测方法的建立及替换位点的检测

[0044] 酶切反应总体积10μl，其中1×buffer 10μl，PCR产物3-5μl，限制性内切酶TaiI为0.5μl(5U)，用H2O补足10μl，65℃水浴4h，称取0.6g琼脂糖溶于15.75ml DEPC(上海生工生物公司)处理水中，稍冷却后加入5ml的5×甲醛凝胶电泳缓冲液和4.25ml的37％甲醛溶液，混匀制胶，电泳后检测酶切结果。

[0045] 结果发现：SEQ ID NO.1序列中A等位基因只有550bp一个片段，G等位基因有363bp和187bp两个片段，这两个等位基因可组成三种基因型，AA，AG，GG。且在该SEQ ID NO.1序列的第362位碱基发生替换，A→G。

[0046] 实施例2 等位基因的分布情况

[0047] (1)试验群体的设计

[0048] 试验组：采集皮特兰(21头)、申农(17头)、大白(43头)、大申(52头)、长申(16头)、杜申(23头)、皮大申(11头)、长大申(25头)、杜大申(17头)和杜皮大申(20头)个体的耳组织，提取DNA，共计245个DNA样本。

[0049] 试验群体的目的在于检测SNP标记在不同品种中的分布情况。

[0050] (2)基因检测

[0051] 正向引物：5’-AAATGAAGAACAGGCAAGG-3’(如SEQ ID NO.2所示)；

[0052] 反向引物：5’-CTTCCCAGTAAACTTAGGAGATA-3’(如SEQ ID NO.3所示)。

[0053] 进行扩增(扩增条件同实施例1)，用相同的PCR-TaiI-RFLP方法检测试验群体所有的个体基因型。

[0054] (3)统计分析

[0055] 记录试验群体所有的个体基因型，并计算等位基因频率和杂合度，结果如下表1。

[0056] 表1

[0057]

[0058] 从表1可知：本发明的SNP分子标记在各品种中的等位基因频率接近，多态性丰富；品种或品系间，等位基因频率A和G的分布差异小；所有品种或者品系的杂合度H均大于0.3，因此初步认为该SNP标记可以用于猪肉产品的DNA溯源和安全性溯源中。

[0059] 实施例3 SNP分子标记可用性溯源试验验证

[0060] 本发明的SNP分子标记已被初步证实可用于溯源性标记中，为了确保在溯源标记中的可用性，本发明又在不同地点重新取样，与现有的13个SNP分子标记(如下述表2所示)结合使用(共14个SNP分子标记)，进行可用性溯源试验验证，同时，以仅用现有的13个SNP分子标记进行溯源试验验证作对比例。

[0061] 在复兴屠宰场随机采集猪个体的耳组织和肌肉样各100份(每个猪个体均同时采集耳组织样和肌肉样)，耳组织样编号E1-E100，肌肉样编号M1-M100，分别提取肌肉样和耳组织样品的DNA备用。

[0062] 在100个个体耳组织样中及随机挑选的20个肌肉样品中检测本发明的猪的TaiI SNP位点与现有已公开的13个SNP位点的基因型(共计14个SNP分子标记位点)，统计每个个体的基因型结果。按照酶切带型，一条带记为1，出现两条带记为2，三条带记为3。记录顺序按照表2位点顺序排列，如ADAMTS-1基因的PvuⅡ酶识别的SNP分子标记位点为1，其基因型记录结果就排在第一位，ADD1基因的Eam1104Ⅰ酶识别的SNP分子标记位点为2，其基因型记录结果就排在第二位，依次类推，本发明的猪6号染色体上的TaiI SNP分子标记位点排在最后，其基因型结果就表示为从左往右的第14个数字，个体的基因型可以表示为：21232322223311。

[0063] 表2

[0064]

[0065]

[0066] 统计每个个体和肉样的14个SNP分子标记位点的基因型，100个个体和20份肌肉样品的基因型统计对比结果分别如下表3和表4。

[0067] 在表3中，82号个体和91号个体的基因型非常相似，该两个体的前13位标记数值均一致，唯一的区别在于第14位标记不同。由此可见，仅利用现有的13个SNP分子标记进行溯源时，会出现基因型重复的情况，第14位标记为本发明提供的新SNP标记，说明加入本发明的SNP分子标记后，就可以顺利将该两中基因型进行区分，本发明的新SNP分子标记的加入进一步完善了溯源组合的溯源规模，提升了用SNP分子标记对猪肉DNA进行溯源的准确性。

[0068] 把20份肌肉样的14个SNP分子标记位点的基因型结果跟该100个个体的基因型进行比对分析(比对结果参看表4)，发现均能找到与该20份肌肉样品基因型完全一致的个体，即通过溯源在100个个体中找到20份猪肌肉的来源个体，实现肉样到个体的准确溯源。

[0069] 结合表3和表4说明，利用14个SNP分子标记进行溯源试验，100个个体、20份肌肉样用14个SNP分子标记检测均拥有不同的基因型，能实现个体区分。

[0070] 表3

[0071]编号 基因型 编号 基因型 编号 基因型
E1 33332332132312 E35 33333232131333 E68 23311222133232
E2 21211233132123 E36 21333321323232 E69 23313333333223
E3 33333232331122 E37 22213233131322 E70 21231233333212
E4 23311232111313 E38 31221211121113 E71 21121333332233
E5 23113332231331 E39 22333231121222 E72 21231122211123

[0072]E6 23332221321322 E40 33332223111331 E73 31313113323221
E7 33231232321332 E41 21233113113321 E74 23131113231122
E8 23332222131121 E42 33311312333123 E75 31332213331111
E9 31313211221111 E43 21233112131322 E76 23333333321313
E10 23333333111333 E44 33112113133133 E77 23311232333323
E11 21211332123113 E45 21312233331231 E78 22131232333331
E12 12121313131111 E46 33212323222112 E79 12133233222322
E13 33312232313212 E47 31212333333312 E80 31211212311132
E14 32112212111322 E48 21232312331231 E81 21231222322321
E15 23113132231113 E49 33333232133223 E82 21231233333332
E16 23132311121121 E50 31133211131322 E83 21211212111332
E17 23123232113213 E51 33332333331233 E84 33331332333321
E18 32132231321322 E52 21133232323222 E85 31311222112213
E19 21213132321111 E53 21232132123113 E86 12132112133222
E20 21211212331331 E54 21232332321112 E87 23223212322223
E21 23313332323312 E55 21213232131213 E88 23311312333111
E22 33312233233213 E56 33132122332311 E89 23213331133213
E23 23111212323113 E57 33132312131131 E90 23311222132221
E24 13133331223211 E58 31231221331212 E91 21231333233331
E25 32113232321113 E59 31332333113313 E92 31212212123113
E26 21222223333331 E60 21313232321132 E93 33311232311131
E27 33312232132111 E61 31313133231332 E94 32131332233331
E28 32111222322223 E62 32132211313331 E95 23312332323112
E29 32311213123112 E63 33313233213333 E96 13332223323112
E30 32113213123221 E64 21321332221312 E97 21211132323333
E31 33123311113312 E65 32112213231221 E98 21332212132212
E32 11232131332233 E66 31213133321131 E99 32131331321112
E33 33131232232113 E67 32131133113323 E100 23313231323332
E34 31222212111132        

[0073] 表4

[0074]编号 基因型 对应个体 编号 基因型 对应个体
M1 31213133321131 E66 M11 32131331321112 E99
M2 21333321323232 E36 M12 31221211121113 E38
M3 23123232113213 E17 M13 11232131332233 E32
M4 21123123221123 E9 M14 33212323222112 E46

[0075]M5 33123311113312 E31 M15 31332213331111 E75
M6 13133331223211 E24 M16 32131133113323 E67
M7 21121333332233 E71 M17 23131113231122 E74
M8 33112113133133 E44 M18 23213331133213 E89
M9 31313211221111 E10 M19 31212333333312 E47
M10 31231221331212 E58 M20 33131232232113 E33