本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變?cè)噭┖泻头椒ā?/p>
背景技術(shù):
高繁殖力是世界綿羊生產(chǎn)共同追求的重要目標(biāo)之一。但由于綿羊絕大多數(shù)產(chǎn)單羔,少數(shù)產(chǎn)雙羔,故極大地影響了綿羊的繁殖性能,隨著集約化養(yǎng)羊業(yè)的不斷發(fā)展,如何提高綿羊繁殖力是養(yǎng)羊業(yè)獲得較好經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。多胎性狀是綿羊重要的繁殖性狀之一,也是綿羊多產(chǎn)、高產(chǎn)的基礎(chǔ),繁殖力的高低直接影響生產(chǎn)成本,進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)效益,因此,綿羊的多胎性能引起人們的普遍關(guān)注,國(guó)內(nèi)外紛紛引進(jìn)或培育多胎綿羊品種。研究表明,大部分綿羊品種產(chǎn)羔數(shù)低,多羔的遺傳力較低,僅為0.12,在一定程度上限制了我國(guó)綿羊生產(chǎn)性能的提高,同時(shí),繁殖性狀與生長(zhǎng)速度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,因而影響了常規(guī)育種方法的效果和可操作性,選育周期長(zhǎng)。分子標(biāo)記輔助選擇可以彌補(bǔ)常規(guī)表型選擇方法的不足,提高選擇的準(zhǔn)確性并縮短世代間隔,提高育種效率。
自從1980年以來(lái),研究人員開始篩選、鑒定控制綿羊排卵率和產(chǎn)羔率的主效基因,研究證實(shí)綿羊fecb基因?qū)嶋H為骨形態(tài)發(fā)生蛋白ib型受體(bmpr-ib)基因,bmpr-ib基因的突變能夠顯著增加綿羊排卵率,是中國(guó)美利奴羊、小尾寒羊、湖羊等綿羊排卵率和產(chǎn)羔數(shù)的主效基因。我們前期研究表明,中國(guó)美利奴羊(軍墾型)bmpr-ib基因存在a746g堿基突變,該基因編碼區(qū)746處的a→g突變的發(fā)生與fecb表型一致,在綿羊群體中存在3種基因型,其遺傳效應(yīng)表現(xiàn)為:bb純合型與地方品種羊相比,平均排卵數(shù)增加3枚,每只母羊平均每胎能多產(chǎn)1.5只羔羊;b+雜合型與地方品種羊相比,平均排卵數(shù)增加1.5枚,每只母羊平均每胎能多產(chǎn)1.0只羔羊;++野生型產(chǎn)羔數(shù)與地方品種接近。bmpr-ib基因b等位基因在綿羊群體中存在,使得羊群的繁殖率比較高,該基因a746g堿基突變對(duì)綿羊排卵率呈加性效應(yīng),對(duì)窩產(chǎn)羔數(shù)呈部分顯性效應(yīng)。因此,bmpr-ib基因可用于多胎綿羊的分子育種。
通過對(duì)母羊bmpr-ib基因a746g堿基突變的檢測(cè),開展bmpr-ib基因標(biāo)記輔助選擇,組建bb基因型綿羊群體,是快速提高綿羊繁殖力的一個(gè)有效方法,能夠使群體平均產(chǎn)羔數(shù)達(dá)到230%以上,極大的增加羔羊數(shù)量,提高養(yǎng)羊的經(jīng)濟(jì)效益。而建立bmpr-ib基因a746g堿基突變的檢測(cè)方法是實(shí)現(xiàn)分子標(biāo)記輔助選擇的前提條件。目前,針對(duì)bmpr-ib基因a746g突變的檢測(cè)方法主要有:測(cè)序法、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)(pcr-rflp)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-單鏈構(gòu)象多態(tài)性(pcr-sscp)、基因芯片法、熒光定量pcr方法(qpcr)。
測(cè)序法準(zhǔn)確性高,但操作繁瑣,成本較高?;蛐酒窃诤怂犭s交基礎(chǔ)上建立起來(lái)的新方法,在大規(guī)模樣本檢測(cè)或基因多態(tài)性位點(diǎn)檢測(cè)方面具有很大優(yōu)勢(shì),但是配套檢測(cè)儀器設(shè)備要求高、儀器價(jià)格高、檢測(cè)成本高。pcr-sscp方法存在假陰性和假陽(yáng)性,一般對(duì)長(zhǎng)度不超過300bp段的檢出率為70-80%。pcr-rflp方法是一種常用的snps檢測(cè)技術(shù),2008年基于pcr-sscp和pcr-rflp技術(shù)已建立農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“綿羊多胎主效基因fecb分子檢測(cè)規(guī)程(ny/t1672-2008)”,pcr-rflp方法成本低,結(jié)果比較直觀,但是操作繁瑣,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),不能適應(yīng)在綿羊群體中開展大規(guī)模、并行的檢測(cè)要求。qpcr方法包括突變阻滯擴(kuò)增系統(tǒng)pcr(又名等位基因特異pcr)(arms-pcr)方法、高分辨率熔解曲線(hrm)方法、taqman探針法,qpcr方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,檢測(cè)速度快,pcr產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)分析即可判斷結(jié)果,全過程在封閉的pcr管內(nèi)進(jìn)行,能最大程度的減少交叉污染。arms-pcr方法檢測(cè)snp位點(diǎn),操作麻煩,優(yōu)化反應(yīng)條件較難。hrm染料法對(duì)熒光染料、pcr儀器要求較高,儀器需要增加專門的hrm分析功能,不同基因型溶解曲線峰圖差異不明顯,實(shí)驗(yàn)要求比較高。taqman-mgb探針法是在普通taqman探針基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的,mgb探針是指帶有一個(gè)小溝結(jié)合物基團(tuán)的dna探針,它可與單鏈的靶dna形成極為穩(wěn)定的異源雙鏈,mgb探針相對(duì)于通常的探針序列更短一些,使熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)的距離更近;其3'端標(biāo)記了自身不發(fā)光的淬滅分子,以取代常規(guī)可發(fā)光的tamra等熒光標(biāo)記,3'端增加的一個(gè)mgb分子可以穩(wěn)定探針與模板的雜交,提高探針的退火溫度和特異性,使熒光本底降低,熒光光譜分辨率得以大大改善,探針淬滅效果更好,分辨率更高,檢測(cè)結(jié)果更加精確。利用taqman-mgb探針法可實(shí)現(xiàn)高通量、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)綿羊bmpr-ib的a746g突變,可以為多胎綿羊育種提供一種合適的基因檢測(cè)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一在于提供taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變的準(zhǔn)確、效果好、分辨率高的引物、探針;
另一個(gè)目的在于提供一種靈敏度高、準(zhǔn)確率高,可規(guī)模檢測(cè)、有效提高工作效率、簡(jiǎn)便實(shí)用的檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變的試劑盒及檢測(cè)方法,適用于常用的熒光定量pcr儀,能夠快速、準(zhǔn)確對(duì)綿羊bmpr-ib基因a746g突變進(jìn)行檢測(cè),并實(shí)現(xiàn)基因分型。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變的引物、探針,其特征在于核苷酸序列如下:
其上游引物bmf的核苷酸序列如序列表中seqidno:1所示;
其下游引物bmr的核苷酸序列如序列表中seqidno:2所示;
其野生探針bpa的核苷酸序列如序列表中seqidno:3所示;
其突變探針bpg的核苷酸序列如序列表中seqidno:4所示;
所述野生探針bpa的5’一端標(biāo)記有熒光基團(tuán)1,3'一端標(biāo)記有mgb淬滅基團(tuán);所述突變探針bpg的5’一端標(biāo)記有熒光基團(tuán)2,3'一端標(biāo)記有mgb淬滅基團(tuán);
其中所述的熒光基團(tuán)1或熒光基團(tuán)2為fam、tet、vic、hex或rox中的一種,且熒光基團(tuán)1與熒光基團(tuán)2不相同。
利用所述引物、探針?biāo)鶚?gòu)成的taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變的試劑盒,包含陽(yáng)性對(duì)照樣品、dna提取液ⅰ、dna提取液ⅱ、2×lightcycler480probesmaster、一對(duì)引物bmf和bmr,以及其對(duì)應(yīng)的探針bpa和bpg、ddh2o;
其中dna提取液ⅰ、dna提取液ⅱ,其組成成分如下:
dna提取液?。?.01mol/ltris,0.01mol/lnacl,0.005~0.01mol/lmgcl2﹒6h2o;
dna提取液ⅱ:10mmol/ltris,0.1mmol/ledta-na2﹒2h2o,0.1~1%tritonx-100。
作為優(yōu)選,所述試劑盒中所包含的陽(yáng)性對(duì)照樣品為三個(gè),分別對(duì)應(yīng)綿羊bmpr-ib基因的++、b+和bb三種基因型。
一種利用所述試劑盒的檢測(cè)方法,包括以下步驟:
(1)從綿羊血液中提取基因組dna:
(a)取無(wú)菌的1.5ml離心管,向其中加入混勻的edta抗凝血200μl和dna提取液ⅰ溶液600μl,充分混勻,室溫靜置10min;將離心管置于離心機(jī)中,6000rpm離心1min;
(b)取出離心管,傾去上清液,保留沉淀;向離心管中加入dna提取液ⅱ溶液60μl,充分振蕩混勻;沸水浴中10min;
(c)取出離心管,置離心機(jī)中,12,000rpm離心10min,離心后上清液可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn);
(2)將驟(1)得到的dna分別加入到pcr反應(yīng)液中,取一對(duì)引物和探針,進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量pcr擴(kuò)增,獲得綿羊的bmpr-ib基因包含a746g突變位點(diǎn)的基因片段;
(3)根據(jù)檢測(cè)到的熒光信號(hào)對(duì)綿羊bmpr-ib基因a746g位點(diǎn)的三種基因型進(jìn)行判定,即++、b+和bb基因型。
作為優(yōu)選,所述的檢測(cè)方法,步驟(2)中實(shí)時(shí)熒光定量pcr反應(yīng)所使用的擴(kuò)增體系為20μl,擴(kuò)增體系中包含以下溶液或試劑:2×lightcycler480probesmaster10μl,10μmol/l上游引物bmf0.8μl,10μmol/l下游引物bmr0.8μl,10μmol/l野生探針bpa0.4μl,10μmol/l突變探針bpg0.4μl,基因組dna3μl,去離子水補(bǔ)齊至20μl。
作為優(yōu)選,所述的檢測(cè)方法,步驟(2)中實(shí)時(shí)熒光定量pcr反應(yīng)所使用的擴(kuò)增程序?yàn)?5℃預(yù)變性10min;95℃變性10sec,55℃退火30sec,72℃延伸1sec,45個(gè)循環(huán)。
根據(jù)bmpr-ib基因a746g基因型將綿羊群體分為三種類型,選擇bb基因型個(gè)體組建多胎綿羊群體,從而實(shí)現(xiàn)多胎綿羊的分子標(biāo)記輔助育種,即完成基于taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變?cè)噭┖泻头椒ǖ膽?yīng)用。
所述綿羊血液中基因組dna提取原理:
批量檢測(cè)中,應(yīng)用相同起始edta-na2抗凝血,可以保證提取的基因組dna濃度的一致性,確保后續(xù)實(shí)時(shí)熒光定量pcr擴(kuò)增條件的一致性,以及檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。抗凝血經(jīng)dna提取液ⅰ處理,將血液中紅細(xì)胞破裂,經(jīng)離心除去紅細(xì)胞碎片,保留白細(xì)胞;dna提取液ⅱ使分離的白細(xì)胞裂解,釋放出基因組dna,經(jīng)離心處理,上清中的dna可以用于實(shí)時(shí)熒光定量pcr,在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)基因組dna的提取。
經(jīng)典方法中,通過酚/氯仿抽提基因組dna,先從血液樣品中去除蛋白質(zhì),酚抽提一次,酚/氯仿抽提一次,氯仿抽提一次,有時(shí)還要重復(fù)幾次,這樣就大大增加了工作量。而且酚具有高度腐蝕性,易引起嚴(yán)重的燒傷;氯仿對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有麻醉作用,對(duì)操作者的心、肝、腎有損害,吸入或經(jīng)皮膚吸收引起急性中毒。因此,經(jīng)典方法對(duì)操作人員的身體傷害較大。
雖然有相關(guān)的商品化血液基因組dna提取試劑盒,其提取基因組中多數(shù)都需要加入proteinasek,成本較高。
本發(fā)明中提供的快速?gòu)难褐刑崛』蚪Mdna的方法,克服了經(jīng)典方法中有害溶劑對(duì)人體危害的影響,具有提取的基因組dna步驟少、速度快、省時(shí)省力、成本低等特點(diǎn)。24個(gè)樣品批次提取時(shí)間約為45min,比一般的動(dòng)物血液基因組dna提取試劑盒減少約1h,比經(jīng)典方法減少約2h。雖然應(yīng)用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)的基因組dna條帶較弱、純度較低,但是完全可以滿足所述的taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變位點(diǎn)。
所述的taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變的方法是以快速提取的綿羊基因組dna為模版,在實(shí)時(shí)熒光定量pcr體系中同時(shí)加入上述引物和探針,引物用于綿羊bmpr-ib基因包含a746g的基因片段擴(kuò)增,上述探針中在5’端分別加入2種不同熒光基團(tuán),即fam和vic,野生探針(bpa)和突變探針(bpg)分別與bmpr-ib基因的+和b等位基因完全配對(duì)。探針的3’端加入淬滅基團(tuán)為mgb。taqman-mgb探針是利用taqdna聚合酶5’→3’外切酶活性切斷探針,產(chǎn)生熒光信號(hào)。探針和模版特異性的結(jié)合在兩條引物之間,由于探針5’端標(biāo)記有報(bào)告基團(tuán)(fam、vic),3′端標(biāo)記有淬滅基團(tuán)mgb。當(dāng)探針完整時(shí),5’端報(bào)告基團(tuán)和3′端淬滅基團(tuán)緊鄰在一起,報(bào)告基團(tuán)所發(fā)射的熒光能量被淬滅基團(tuán)吸收,儀器檢測(cè)不到信號(hào)。隨著pcr的進(jìn)行,taqdna聚合酶在鏈延伸中遇到與模版結(jié)合的探針,與模板完全配對(duì)的探針逐步被taqdna聚合酶5’→3’外切核酸酶活性切斷,致使探針5’端上的報(bào)告基團(tuán)與3’端的淬滅基團(tuán)分離,淬滅效應(yīng)解除,報(bào)告基團(tuán)所發(fā)射的熒光能量不能被吸收,產(chǎn)生熒光信號(hào)。而與模板不完全配對(duì)的探針不能被切斷,故檢測(cè)不到熒光信號(hào)。因此,儀器根據(jù)熒光信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的顏色就可以實(shí)現(xiàn)基因突變的檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果即可判定綿羊個(gè)體為bmpr-ib基因的++、b+或bb基因型。
本發(fā)明中的mgb探針具有3’端淬滅基團(tuán),不產(chǎn)生熒光,可以大大降低本底信號(hào)的強(qiáng)度,也將探針的tm值提高10℃左右,提高探針的退火溫度和特異性,因此為了獲得同樣的tm值,mgb探針可以比普通的taqman探針設(shè)計(jì)的更短,既可以降低合成成本,也使得探針設(shè)計(jì)的成功率大為提高,探針淬滅效果更好,分辨率更高,對(duì)單個(gè)堿基突變檢測(cè)更敏感、準(zhǔn)確,比傳統(tǒng)的taqman探針檢測(cè)和hrm檢測(cè)等方法結(jié)果判讀更容易。與pcr-rflp方法檢測(cè)bmpr-ib基因多態(tài)性相比,根據(jù)pcr儀器的通用性,一次可以檢測(cè)92個(gè)樣品,且不需要進(jìn)行pcr產(chǎn)物的酶切和電泳后續(xù)分析,在節(jié)省檢測(cè)成本的同時(shí),大大縮短了檢測(cè)周期,提高了檢測(cè)的效率。由于全過程在封閉的pcr管內(nèi)進(jìn)行,也有效降低了pcr產(chǎn)物污染引起假陽(yáng)性的風(fēng)險(xiǎn),結(jié)果更易于準(zhǔn)確判讀。所提供的基于taqman-mgb探針的綿羊bmpr-ib基因a746g突變檢測(cè)試劑盒和方法,可實(shí)現(xiàn)高通量、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)綿羊bmpr-ib的基因型,可以為多胎綿羊分子輔助育種提供一種合適的基因檢測(cè)方法。該試劑盒及檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確性高,而且不需要進(jìn)行pcr產(chǎn)物后續(xù)分析即可判型,反應(yīng)全過程在封閉的管內(nèi)進(jìn)行,減少了交叉污染。
附圖說(shuō)明
附圖1,為本發(fā)明實(shí)施例1中基于taqman-mgb探針的綿羊bmpr-ib基因的a746g突變?nèi)N基因型的檢測(cè)結(jié)果,圖中標(biāo)注的bb、b+和++分別對(duì)應(yīng)bmpr-ib基因的bb、b+和++三種基因型。
附圖2,為選取的1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)綿羊樣本,經(jīng)基于taqman-mgb探針的bmpr-ib基因?qū)崟r(shí)熒光定量pcr擴(kuò)增產(chǎn)物的測(cè)序圖譜,如圖2所示,1號(hào)樣本經(jīng)pcr擴(kuò)增及測(cè)序,證明在bmpr-ib基因746處堿基為a,對(duì)應(yīng)bmpr-ib基因型為++基因型;2號(hào)樣本經(jīng)pcr擴(kuò)增及測(cè)序,證明在bmpr-ib基因746處堿基為a/g雜合型,對(duì)應(yīng)bmpr-ib基因型為b+基因型;3號(hào)樣本經(jīng)pcr擴(kuò)增及測(cè)序,證明在bmpr-ib基因746處堿基為g,對(duì)應(yīng)bmpr-ib基因型為bb基因型;經(jīng)對(duì)比,基于taqman-mgb探針的綿羊bmpr-ib基因a746g突變檢測(cè)結(jié)果與測(cè)序結(jié)果完全符合。
附圖3,為參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“綿羊多胎主效基因fecb分子檢測(cè)規(guī)程(ny/t1672-2008)”,應(yīng)用pcr-rflp方法,進(jìn)行綿羊bmpr-ib基因a746g突變檢測(cè)結(jié)果,圖中m為dna分子量puc19dna/mspⅰ(hapⅱ)marker;1~12分別為不同樣本pcr-rflp電泳分型結(jié)果,8為bb基因型,1、3、4、5、10、12為b+基因型,2、6、7、9、11為++基因型。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
參考附圖1-圖3,下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案,本實(shí)施例實(shí)施步驟如下:
1、實(shí)驗(yàn)材料與樣品采集:
選取498只中國(guó)美利奴(軍墾型)肉用多胎品系、464只中國(guó)美利奴(軍墾型)毛用多胎品系、663只多胎薩??搜?、150只薩福克羊、320只哈薩克羊和150湖羊?yàn)閷?shí)驗(yàn)對(duì)象,共計(jì)2245只。
采用一次性注射器從綿羊頸靜脈抽取約1ml的血液,注入經(jīng)高壓滅菌并裝有約150μl2%無(wú)菌edta(ethylenediaminetetraaceticacid,edta)抗凝劑的1.5ml離心管中,輕輕搖勻,記錄羊號(hào),-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2、主要藥品和試劑:
三(羥甲基)氨基甲烷(tris),nacl,mgcl2﹒6h2o,edta-na2﹒2h2o,tritonx-100,生工生物工程(上海)股份有限公司;lightcycler480probesmaster,羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司。
3、主要儀器:
lightcycler?480高通量實(shí)時(shí)熒光定量pcr系統(tǒng),roche公司;hico21高速離心機(jī),生工生物工程(上海)股份有限公司。
4、引物和探針的設(shè)計(jì)與合成:
根據(jù)綿羊bmpr-ib基因a746gsnp位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物和探針,上游引物bmf和下游引物bmr由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,野生探針bpa和突變探針bpg由上海輝睿生物科技有限公司合成。
上游引物(bmf):5'-gtgttcttcactacagaggaggc-3'
下游引物(bmr):5'-cctgaacatcgctaatacagactt-3'
野生探針(bpa):5’-fam-caacaccgtctgatat-mgb-3'
突變探針(bpg):5’-vic-caacaccgtccgatat-mgb-3'
5、綿羊基因組dna的快速提取:
(1)試劑配制:
配制綿羊基因組dna快速提取的試劑,如下:
dna提取液?。╬h8.0):0.01mol/ltris,0.01mol/lnacl,0.005~0.01mol/lmgcl2﹒6h2o;
dna提取液ⅱ(ph8.0):10mmol/ltris,0.1mmol/ledta-na2﹒2h2o,0.1~1%tritonx-100。
(2)取無(wú)菌的1.5ml離心管(自備),向其中加入混勻的edta抗凝血200μl和dna提取液ⅰ溶液600μl,充分混勻,室溫靜置10min;將離心管置于離心機(jī)中,6000rpm離心1min。
(3)取出離心管,傾去上清液,保留沉淀;向離心管中加入dna提取液ⅱ溶液60μl,充分振蕩混勻;沸水浴中10min。
(4)取出離心管,置離心機(jī)中,12,000rpm離心10min,離心后上清液可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
6、基于taqman-mgb探針的實(shí)時(shí)熒光定量pcr:
(1)以綿羊基因組dna為模版,利用前述的引物和探針,進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量pcr擴(kuò)增,獲得綿羊的bmpr-ib基因包含a746g突變的117bp基因片段。
20μl反應(yīng)體系中包含以下溶液或試劑:
2×lightcycler480probesmaster10μl;
上游引物bmf(10μm)0.8μl;
下游引物bmr(10μm)0.8μl;
探針bpa(10μm)0.4μl;
探針bpg(10μm)0.4μl;
去離子水4.6μl;
基因組dna3.0μl。
其中2×lightcycler480probesmaster,包含faststarttaqdna聚合酶、pcr反應(yīng)buffer、6.4mmmgcl2和dntp混合物。
根據(jù)實(shí)時(shí)熒光定量pcr儀器規(guī)格,通常為96孔,為提高加樣一致性和速度,可制備除了基因組dna以外的混合pcr反應(yīng)體系,考慮移液器和吸頭誤差,一般每個(gè)96孔板按100個(gè)反應(yīng)體系計(jì)算,應(yīng)用移液器將反應(yīng)體系分至96孔板,每孔分別加入待檢測(cè)的基因組dna樣品,完成以后用封口膜封口,瞬時(shí)離心。
每個(gè)96孔板上設(shè)置一個(gè)空白對(duì)照ntc和三個(gè)已知基因型(bb、b+和++基因型)的綿羊基因組對(duì)照。
(2)將上述溶液混合均勻,按以下條件進(jìn)行pcr反應(yīng)。
95℃預(yù)變性10min;95℃變性10sec,55℃退火30sec,72℃延伸1sec,45個(gè)循環(huán)。
7、基因分型:
反應(yīng)結(jié)束后,應(yīng)用lightcycler?480高通量實(shí)時(shí)熒光定量pcr系統(tǒng)配套軟件lightcycler480softwarerelease1.5.1.62軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,根據(jù)對(duì)照擴(kuò)增結(jié)果,分型產(chǎn)生三種基因型(bb、b+和++基因型)(見圖1)。
++基因型:接近x軸區(qū)域,呈藍(lán)色點(diǎn)。
bb基因型:接近y軸區(qū)域,呈綠色點(diǎn)。
b+基因型:位于x軸和y軸的中間區(qū)域,呈紅色點(diǎn)。
8、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析:
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,統(tǒng)計(jì)中國(guó)美利奴(軍墾型)肉用多胎品系、中國(guó)美利奴(軍墾型)毛用多胎品系、多胎薩??搜颉⑺_??搜?、哈薩克羊和湖羊不同基因型。
表1不同品種綿羊bmpr-iba746g位點(diǎn)基因型頻率分布
注:cmmm代表中國(guó)美利奴(軍墾型)肉用多胎品系;cmmw代表中國(guó)美利奴(軍墾型)毛用多胎品系。括號(hào)中為綿羊只數(shù)。
可見,中國(guó)美利奴(軍墾型)肉用多胎品系、中國(guó)美利奴(軍墾型)毛用多胎品系和多胎薩??搜蛉后w中存在bmpr-ib基因三種基因型,中國(guó)美利奴(軍墾型)肉用多胎品系和中國(guó)美利奴(軍墾型)毛用多胎品系以++基因型為主;多胎薩??艘詁+基因型為主;薩??搜蚝凸_克羊全部為++基因型;湖羊全部為bb基因型。
對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析如下:
(1)條件優(yōu)化:
taqman-mgb探針的實(shí)時(shí)熒光定量pcr檢測(cè)過程中,基因組dna模版的使用量、pcr引物的擴(kuò)增效率和特異性、探針的特異性和使用量、最適退火溫度都成為成功檢測(cè)的關(guān)鍵因素。因此在設(shè)計(jì)時(shí),考慮了批量檢測(cè)時(shí)間要短,pcr產(chǎn)物的長(zhǎng)度要合適,檢測(cè)過程中設(shè)置了一個(gè)空白對(duì)照ntc和三個(gè)已知基因型(bb、b+和++基因型)的綿羊基因組對(duì)照,pcr過程中對(duì)兩步法和三步法及退火溫度進(jìn)行了條件摸索,并對(duì)pcr產(chǎn)物進(jìn)行了抽樣測(cè)序,確保了每一個(gè)樣本檢測(cè)結(jié)果的正確性。
經(jīng)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn),確定了綿羊基因組dna快速提取試劑和提取方法,實(shí)時(shí)熒光定量pcr采用三步法,退火溫度使用55℃,可以確保pcr的擴(kuò)增效率和正確性。
(2)準(zhǔn)確性和特異性檢測(cè):
每批次檢測(cè)結(jié)束以后,隨機(jī)選取++基因型、b+基因型和bb基因型的bmpr-ib基因pcr產(chǎn)物送生工生物工程(上海)股份有限公司測(cè)序,基因序列用blast在線軟件進(jìn)行比對(duì)分析。序列比對(duì)結(jié)果證實(shí)pcr擴(kuò)增序列為綿羊bmpr-ib基因包含a746g突變位點(diǎn)的基因片段,3個(gè)樣本為++基因型、b+基因型和bb基因型(見圖2),檢測(cè)結(jié)果與測(cè)序結(jié)果完全一致,說(shuō)明設(shè)計(jì)的引物和探針正確,特異性高。
(3)重復(fù)性檢測(cè):
從2245只綿羊樣本中隨機(jī)選出95只羊,每一個(gè)樣本從基因組dna提取、應(yīng)用taqman-mgb探針的實(shí)時(shí)熒光定量pcr檢測(cè),至少重復(fù)完成3次,結(jié)果表明所有樣本經(jīng)多次檢測(cè),分析結(jié)果都相同,重復(fù)檢測(cè)正確率達(dá)到100%,說(shuō)明探針設(shè)計(jì)合理,檢測(cè)結(jié)果可靠。
(4)為了進(jìn)一步證明檢測(cè)結(jié)果的可靠性,實(shí)驗(yàn)中隨機(jī)選擇600只中國(guó)美利奴羊(軍墾型)為實(shí)驗(yàn)材料,應(yīng)用taqman-mgb探針的實(shí)時(shí)熒光定量pcr檢測(cè)試劑盒對(duì)bmpr-ib基因進(jìn)行基因分型,并參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“綿羊多胎主效基因fecb分子檢測(cè)規(guī)程(ny/t1672-2008)”,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中的pcr-rflp方法對(duì)bmpr-ib基因進(jìn)行檢測(cè)(圖3),對(duì)比分析,結(jié)果表明,兩種方法檢測(cè)bmpr-ib的基因型結(jié)果一致,taqman-mgb探針的實(shí)時(shí)熒光定量pcr檢測(cè)試劑盒和方法的檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到100%,其中++基因型個(gè)體數(shù)為282只,b+基因型個(gè)體數(shù)為271只,bb個(gè)體數(shù)為47只,說(shuō)明建立的taqman-mgb探針檢測(cè)bmpr-ib基因a746g突變的試劑盒和方法能夠?qū)崿F(xiàn)綿羊多胎主效基因bmpr-ib基因型的檢測(cè)。
以上檢測(cè)試劑盒中所包含的陽(yáng)性對(duì)照樣品、dna提取液ⅰ、dna提取液ⅱ、2×lightcycler480probesmaster、兩對(duì)引物及其對(duì)應(yīng)的探針,以及檢測(cè)方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)綿羊多胎性狀主效基因bmpr-ib基因的不同基因型,選擇bb基因型綿羊個(gè)體進(jìn)行組群,從而能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、快速、并行的綿羊多胎性狀主效基因標(biāo)記輔助育種。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的,熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下,對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化,因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限,而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
<110>新疆農(nóng)墾科學(xué)院
<120>基于taqman-mgb探針檢測(cè)綿羊bmpr-ib基因a746g突變的試劑盒和方法
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