基于位点特异性PCR技术对崇仁麻鸡品种特定基因的分子鉴定

崇仁麻鸡是我国地方特色优良种鸡,是江西省崇仁县特色产业,以肉嫩味鲜、营养丰富、外貌优美、产蛋而闻名遐迩。由于高度商业化的外来鸡品系大量引入,以及过渡依赖外来鸡种的卡脖子种质资源,导致了崇仁麻鸡与其它家鸡和商品鸡的血统混杂。与此同时,全球化的市场需求与有限地域的家鸡等品种资源的矛盾,致使市场出现以次充好等食品欺诈和动物性相关疾病。因此,出于品种资源安全目的并有效规范市场,确定其原产地非常重要。在不同分子或基因水平上识别市场或家鸡的品种或品牌能力不仅可以增加消费者的信任度,而且可以建立生产者与消费者的认知度。本文以崇仁麻鸡作为研究对象,选择具有鉴定崇仁麻鸡品种能力的特有基因片段,如线粒体控制区(mtDNA D-loop区)、β-胡萝卜素双加氧酶2(BCDO2)基因片段和线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因片段并应用高通量基因测序技术对崇仁麻鸡在其基因序列的核苷酸序列分析、遗传多样性和单倍型分析、系统发育分析,探究崇仁麻鸡的遗传多样性和遗传结构,以确定亲缘关系和种群距离。同时,采用RFLP-SNP标记和Tetra-primer ARMS-PCR-SNP基因分型技术,对崇仁麻鸡进行目标基因片段提取,得到相应的PCR产物,并进行相应的技术鉴定,随后通过凝胶电泳可视化结果,确定崇仁immunostimulant OK-432麻鸡的真实性,以此为依据,靶向选BYL719择DNA分子鉴定方法,同时依据其它畜禽的品系特征,结合表征鉴定技术,实现崇仁麻鸡品种鉴定,获得最佳的品种鉴定的组合,并通过验证实验确定所得SNP标记和基因分型等DNA分子鉴定技术组合的有效性。论文主要方法及研究结果分述如下:(1)崇仁麻鸡mtDNA D-loop区遗传结构与遗传多样性分析。采用二代Illumina和一代Sanger测序技术,分析了崇仁麻鸡线粒体全基因组和mtDNA Dloop区特征基因。结果表明,成功获得了崇仁麻鸡线粒体全基因组序列,序列全长16784 bp,获得的原始序列登录号为OL689235,获得约5.1 Gb的原始数据和约49164990个原始读取,并首次将原始数据和序列上传至NCBI。并以该序列为参照序列,设计了可适用性的引物,以国品麻鸡发展公司养殖场共30只的崇仁麻鸡为研究对象,成功扩增并测得了D-loop区基因片段,序列分析结果表明,崇仁麻鸡D-loop区Hd为0.947,Pi为0.00689,K为8.476,具有较高的线粒体遗传多样性,30只个体存在16种单倍型LGX818小鼠,可能来源于4个不同的母系,分别为A、B、C和E。(2)探究基于RFLP-SNP标记的崇仁麻鸡品种鉴定技术的应用。根据崇仁麻鸡BCDO2基因片段的一代Sanger测序结果,利用崇仁麻鸡和Gen Bank中EU334149~EU334163多重序列比对,发现一个能使崇仁麻鸡特异性强、稳定性高的SNP标记位点(249 C>T),该特异性位点可被Sty I-HF酶切消化。结果表明,已被鉴定为崇仁麻鸡样本的BCDO2基因片段中均产生两个不同大小的片段,分别为248 bp和477 bp。其它品种不确定性的家禽均仅成功显示出BCDO2基因片段,并未成功消化BCDO2基因片段。该方法验证了在没有测序和随后的系统发育分析的情况下,从禽肉原材料中成功扩增出BCDO2基因片段,并快速恒温消化目标片段,以识别出崇仁麻鸡。(3)基于Tetra-primer ARMS-PCR-SNP基因分型对崇仁麻鸡品种鉴定技术能力分析。通过结合Tetra-primer ARMS和PCR技术,同时使用SNP基因分型技术建立崇仁麻鸡品种鉴定体系,对具有品种鉴定能力的崇仁麻鸡COI基因片段序列差异分析,从而确定崇仁麻鸡特有的SNP位点。对崇仁麻鸡和Gen Bank中国内主要7个品种麻鸡的COI基因片段序列进行多重序列比对。结果发现,共检测到5个崇仁麻鸡特有的多态性位点:27 C>T、61 T>C、103 T>C、115T>C、202 A>G。针对COI基因片段突变位点115 T>C选择Tetra-primer ARMSPCR技术进行四引物设计,并建立扩增体系和扩增程序以进行Tetra-primer ARMS PCR反应。结果显示,所有样品PCR产物均产生C和T等位基因的长度大小为290 bp共同片段,所有的非崇仁麻鸡DNA样品中产生的特异性片段长度均为142 bp。本实验为建立生命条形码数据系统提供了有效的数据资源,并为研究崇仁麻鸡特有的SNP位点和家鸡品种鉴定项目做出了理论贡献。