荷斯坦母牛TLR1基因多态性及其与体细胞评分关系

 【目的】阐明Toll-like receptor 1（TLR1）基因多态性与荷斯坦母牛乳房炎抗性之间的关系,为奶牛乳房炎抗性的标记辅助选择提供依据。【方法】采用PCR-SSCP和PCR-RFLP检测208头荷斯坦母牛TLR1基因多态性,用最小二乘法分析基因多态性与荷斯坦母牛体细胞评分（somatic cell score,SCS）的关系。【结果】TLR1基因mRNA序列中存在G1409A、A1475C、G1550A和G1596A 突变位点,其中G1596A突变使异亮氨酸变为缬氨酸;G1409A突变位点经BsiYⅠ酶切产生2种基因型AA和AB,频率分别为0.375和0.625,χ2检验表明荷斯坦母牛在该位点偏离Hardy-Weinberg平衡;AA和AB基因型SCS最小二乘均值差异不显著（P＞0.05）;A1475C突变位点经BstXⅠ酶切产生2种基因型CC和CD,频率分别为0.178和0.822,荷斯坦母牛在该位点偏离了Hardy-Weinberg平衡;CC和CD基因型SCS最小二乘均值差异不显著（P＞0.05）;G1550A突变位点经BsiYⅠ酶切产生3种基因型EE、EF和FF,频率分别为0.236、0.370和0.394,荷斯坦母牛在该位点偏离了Hardy-Weinberg平衡;EE、EF和FF基因型SCS最小二乘均值差异均不显著（P＞0.05）;G1596A突变位点经BclⅠ酶切产生3种基因型GG、GH和HH,频率分别为0.260、0.567和0.173,荷斯坦母牛在该位点处于Hardy-Weinberg平衡;HH基因型SCS最小二乘均值极显著低于GH基因型所对应的值（P＜0.01）,极显著低于GG基因型所对应的值（P＜0.0001）;GH基因型SCS最小二乘均值极显著低于GG基因型所对应的值（P＜0.01）。【结论】对奶牛乳房炎抗性,HH是最有利基因型,GG是最不利基因型,初步证明TLR1基因G1596A多态位点的H等位基因是提高奶牛乳房炎抗性的一个潜在的DNA标记。     

中国荷斯坦牛CXCR1基因遗传多态性与体细胞评分的关联分析

【目的】研究中国荷斯坦奶牛CXCR1基因的多态性及其与体细胞评分(Somaticcellscore,SCS)的关系,寻找与中国荷斯坦牛SCS相关的分子遗传标记,加快抗病育种进程。【方法】采用PCR-SSCP技术对来自30个公牛家系的610头中国荷斯坦牛CXCR1基因进行多态性检测,利用最小二乘均数法对CRCR1基因的多态位点与SCS进行相关分析,利用PHASE软件对4个多态位点进行单倍型分析。【结果】检测到4个SNPs,在5侧翼区发现了3个SNPs(-1830(A/G)、-1768(T/A)、-344(T/C)),在编码区783(C/A)位点为新发现的SNP。-1830(A/G)位点AA基因型个体SCS极显著低于AG基因型个体(P0.01),-1768(T/A)位点TT基因型个体SCS极显著低于TA基因型个体(P0.01),-344(T/C)位点TT基因型个体SCS极显著低于TC、CC个体(P0.01)。783(C/A)位点基因型个体的SCS差异不显著。单倍型Haplo2(ATTA)纯合基因型的SCS极显著低于Haplo1(ATCA)、Haplo3(GACA)和Haplo4(GATA)单倍型纯合基因型(P0.01)。【结论】-1830(A/G)位点AA基因型、-1768(T/A)位点TT基因型和-344(T/C)位点TT基因型以及单倍型Haplo2(ATTA)纯合体对中国荷斯坦牛的SCS具有较大的遗传效应,可作为分子标记应用于奶牛乳房炎抗性的筛选。     

荷斯坦牛TLR6基因c.640G>A多态性与体细胞评分的相关分析

为寻找与乳房炎相关的分子标记,以期为荷斯坦牛的抗病育种提供理论基础,利用PCR SSCP技术和直接测序技术对宁夏农垦303头中国荷斯坦牛的TLR6基因进行了遗传多态性分析,利用一般线性模型分析TLR6基因c.640G>A突变位点与中国荷斯坦牛体细胞评分（SCS）以及各个因素之间的相关性。结果表明,中国荷斯坦牛TLR6基因c.640G>A突变位点与SCS值和胎次之间存在极显著和显著相关性,GA和AA基因型个体的SCS值极显著低于GG基因型个体（P<001）。因此,在中国荷斯坦牛育种中,可尝试将c.640G>A突变位点的GA基因型作为低SCC/SCS牛的优良基因型加以应用。     

中国荷斯坦牛CXCR1基因编码区SNP多态与临床乳房炎和生产寿命的关联分析

【目的】探讨中国荷斯坦牛CXCR1基因编码区SNP突变与临床乳房炎和生产寿命的相关性。【方法】根据CXCR1基因编码区序列,利用PCR-直接测序法对低SCS和高SCS样本各20个样本进行SNP筛查,最后对所选择的4个SNP位点利用飞行质谱法对866头中国荷斯坦牛进行检测,同时收集所检测牛只临床乳房炎和生产寿命等信息,利用多因素方差分析法、Logistic回归、Cox生存回归等方法分析以上SNP位点突变与临床乳房炎发生次数和生产寿命的相关性。【结果】CXCR1基因编码区共发现13个SNP位点(291 CT、333 CG、337 AG、365 CT、570 AG、642 AG、735 CG、816 AC、819 AG、980 AG、995 AG、1008 CT和1068 AG),分为4个连锁群,随后从每个连锁群中各选择1个SNP位点(642 AG,816AC,980 AG和1068 AG),利用飞行质谱法对大样本中国荷斯坦牛进行检测。4个SNP位点共有9种单倍型,其中单倍型GAGG频率最高(0.3141),而单倍型ACAA频率最低(0.0017)。CXCR1-642与2胎牛患临床乳房炎次数有显著相关(P0.05),AG基因型个体2胎奶牛患临床乳房炎次数显著高于AA基因型(P0.05),CXCR1-816 AA基因型个体3胎奶牛患临床乳房炎次数显著低于AC和CC基因型(P0.05),其它SNP位点与各胎次临床乳房炎发生次数均无显著相关(P0.05)。CXCR1-816与奶牛离群月龄有极显著相关(P0.01),与奶牛生产月龄和离群胎次有显著相关(P0.05),CXCR1-816 AA基因型个体生产月龄、离群月龄和离群胎次均显著高于CC基因型个体(P0.05),而其它SNP位点对生产月龄、离群月龄和离群胎次均无显著相关(P0.05)。Cox生存分析表明:只有CXCR1-816位点与奶牛生存时间有显著相关(P0.05),CXCR1-816 CC基因型个体在各时间段的生存概率均低于AA和AC基因型个体。【结论】CXCR1-816 AC突变与中国荷斯坦牛患临床乳房炎次数和生产寿命有显著相关,在进一步验证其功能后,可用于中国荷斯坦牛生产寿命的分子标记辅助选择。     

中国荷斯坦牛IRAK2基因遗传多样性与乳腺炎的相关性研究

 【目的】研究中国荷斯坦牛白细胞介素1受体相关激酶2(IRAK2)基因上5个SNP位点的多态性与奶牛体细胞评分（SCS）的相关性,为奶牛抗乳腺炎育种提供理论基础。【方法】采用PCR-RFLP技术、CRS-PCR技术和DNA测序,对1 292头中国荷斯坦牛、129头鲁西黄牛、32头渤海黑牛IRAK2基因g.28879、g.28916、g.29212、g.40035和g.40120共5个SNP位点进行研究,通过SAS软件进行相关性分析并采用SHEsis软件进行单倍型分析。【结果】共构建出30种单倍型,发现71种单倍型组合;对个体数量大于8头的单倍型组合与SCS进行关联分析表明,H21H23(TTAGGCTCCC)单倍型组合SCS最低。各个位点基因型与SCS关联分析表明,28 879突变位点的CC基因型个体SCS显著低于CT基因型个体(P＜0.05),28 916突变位点的GG基因型个体SCS显著低于AG基因型个体(P＜0.05),而其它3个位点不同基因型之间与SCS没有显著差异(P＞0.05)。【结论】H21H23单倍型组合在SCS方面为有利单倍型组合,可作为选择抗乳腺炎奶牛个体的分子遗传标记。     

中国荷斯坦牛转铁蛋白基因SNPs的检测及其与产奶性能的关系

 【目的】筛查转铁蛋白（transferrin,Tf）基因的多态性并分析其与中国荷斯坦牛产奶和健康性状的关联性,为未来培育高产优质健康奶牛提供可用的分子标记。【方法】采用DNA测序、PCR-RFLP和CRS-PCR技术,对576头中国荷斯坦牛转铁蛋白基因的多态性进行研究,运用SAS 软件分析其与乳品质和乳腺炎性状的关联性。【结果】在Tf基因5´调控区、外显子8和内含子8处发现了g.-1748G＞A、g.13942T＞C和g.14037A＞G共3个新的SNPs;关联分析表明,g.-1748 G＞A位点与305 d产奶量的相关性达到显著水平（P＜0.05）;g.13942T＞C位点与体细胞评分显著相关,CC基因型个体体细胞评分显著高于TT和 TC个体（P＜0.05）;g.14037A＞G位点AA基因型个体305 d产奶量显著高于AG个体（P＜0.05）,AG基因型个体乳蛋白率显著高于GG个体（P＜0.05）。共构建出8种单倍型,发现了19种单倍型组合;H4H4单倍型组合个体的乳脂率和乳蛋白率均最高;H2H5单倍型组合个体305 d产奶量最高;H3H4单倍型组合个体体细胞评分最低。【结论】Tf基因不同基因型和单倍型组合与中国荷斯坦牛产奶量、乳蛋白率和体细胞评分存在显著相关性,但与乳脂率不相关。     

中国荷斯坦牛FADS2基因c.908 C>T突变对泌乳性能和乳中脂肪酸组成的影响

【目的】探讨中国荷斯坦牛脂肪酸脱氢酶2(FADS2)基因编码区c.908CT突变对泌乳性能和乳中脂肪酸组成的影响。【方法】以江苏某大型奶牛场865头中国荷斯坦牛为材料,用飞行时间质谱法对FADS2基因编码区c.908CT突变位点进行检测,并用最小二乘模型分析该位点对泌乳性状和乳中脂肪酸组成的影响。【结果】FADS2基因c.908CT位点有3种基因型:CC、CT和TT,优势基因型为CT型,C基因为优势等位基因。关联分析发现,该位点对日产奶量、体细胞评分(SCS)及乳脂、乳糖、总固体含量5个性状的影响均达到显著水平(P0.05),对乳蛋白和乳中尿素氮含量的影响不显著(P0.05)。多重比较表明:CC型个体日产奶量及乳糖、总固体含量均显著低于TT型个体,而SCS显著高于CT和TT型个体;该位点突变对乳中C14:1、C16:0、C16:1、C18:0、C18:3等5种脂肪酸含量和C14、C16和C18不饱和指数的影响均达到极显著水平(P0.01),TT基因型个体乳中C16:1含量、C16和C18不饱和指数极显著高于CC和CT型个体(P0.01)。【结论】FADS2基因编码区c.908CT突变对中国荷斯坦牛泌乳性能和乳中脂肪酸组成有重要影响,TT基因型具有较高的日产奶量、总固体和C16:1含量及C16和C18不饱和指数。     

南方地区中国荷斯坦牛DGAT1基因多态性与泌乳性状的关联分析

 【目的】探索南方地区中国荷斯坦牛DGAT1基因多态性与泌乳性状的相关性。【方法】以上海光明乳业集团金山奶牛场30个公牛家系的605头中国荷斯坦牛为试验材料,采用PCR-SSCP法分析DGAT1基因K232A位点遗传多态性,采用混合动物模型分析DGAT1基因K232A位点突变对测定日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、305 d校正产奶量、乳脂量、乳蛋白量及体细胞评分7个泌乳性状的影响。【结果】共检测到KK、KA和AA三种基因型,频率分别为0.7918、0.1917和0.0165,等位基因K和A的频率分别为0.8876和0.1124。该位点突变对测定日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、305 d校正产奶量、乳蛋白量的影响达到极显著水平(P＜0.01),对乳脂量的影响达到显著水平(P＜0.05),对乳中体细胞评分影响不显著(P＞0.05)。多重比较表明,KK和KA型测定日产奶量、305 d校正产奶量和乳蛋白量极显著高于AA型(P＜0.01),AA型乳脂率和乳蛋白率极显著高于KK和KA型(P＜0.01)。【结论】DGAT1基因K232A位点突变对中国荷斯坦牛泌乳性状有较大的遗传效应,可用于其泌乳性状的分子标记辅助选择。     

MBL1基因第一内含子与第二外显子多态性与中国荷斯坦牛乳腺炎和乳品质的关联分析

【目的】研究中国荷斯坦牛MBL1基因第一内含子与第二外显子多态性及分析MBL1基因遗传多态性与乳腺炎和乳品质的关联性,为培育优质抗性奶牛提供参考依据。【方法】采用PCR、DNA测序和PCR-RFLP技术,对596头中国荷斯坦牛的MBL1基因内含子1和外显子2序列进行了研究,通过SHEsis软件进行配对连锁不平衡分析和单倍型分析。【结果】发现3个新的SNPs,包括内含子1上G855A1个SNP位点;外显子2上G2651A突变为错义突变,导致第24位氨基酸由缬氨酸变为异亮氨酸;T2686C突变为同义突变,仍编码丙氨酸。单位点基因型与泌乳性状关联分析表明,G2651A突变位点AA基因型个体体细胞评分(SCS)显著高于GG、GA基因型个体(P0.05);G855A、T2686C位点的突变与体细胞评分、乳脂率、乳蛋白率、305d产奶量相关性都不显著。共构建出8种单倍型,发现19种单倍型组合;其中H2H2单倍型组合个体乳蛋白率、体细胞评分为最高;H3H7单倍型组合个体体细胞评分最低,与H2H2个体差异极显著;H4H4单倍型组合个体305d产奶量最高。【结论】H3H7可作为乳腺炎抗性选择的分子标记。H2H2单倍型组合个体虽然乳蛋白率最高,但体细胞评分也最高,对乳腺炎易感,为不利单倍型组合。H4H4单倍型组合305d产奶量最高,对乳蛋白率、乳脂率和体细胞评分影响不大,所以此种基因型组合可以用来提高产奶量。     

荷斯坦母牛生长激素受体基因F279Y突变 与产奶性状的关联分析

采用PIRA-PCR和RFLP法检测204头中国荷斯坦母牛生长激素受体(growth hormone receptor,GHR)基因F279Y突变,并分析其与产奶性状的关系。结果在中国荷斯坦母牛中检测到GHR基因F279Y突变,3种基因型TT、TA和AA的频率分别为0.461、0.495和0.044,等位基因T和A的频率分别为0.708和0.292。分析表明,AA基因型个体305天产奶量显著高于TA和TT基因型(P0.05);TT基因型个体乳脂率显著高于AA基因型个体(P0.05),乳蛋白率极显著高于TA和AA基因型个体(P0.01)。A等位基因对305天产奶量有正加性效应,显性度相对较高;而对其他4个乳成分性状有负加性效应,显性度相对较低。等位基因A具有提高产奶量的效应,等位基因T具有提高乳成分的效应。本研究初步表明F279Y突变可以用于中国荷斯坦牛产奶性状的标记辅助选择。     

中国荷斯坦奶牛IL-8基因SNP-180A/G显著影响体细胞评分

【目的】通过研究IL-8基因5′侧翼区多态性与体细胞评分（somatic cell score,SCS）的相关性,获得与低体细胞计数（somatic cell counts,SCC）性状相关的遗传标记,为低SCC性状的选育提供借鉴。【方法】采用PCR-SSCP技术检测来自30个公牛家系的610头中国荷斯坦奶牛的IL-8基因5′侧翼区的多态性,并采用混合动物模型分析多态位点与主要泌乳性状及SCS的相关性。【结果】IL-8基因5′侧翼区存在1个SNP位点,即-180 A/G;定义了3种基因型,即GG、GA和AA,频率分别为0.41、0.43和0.16。该SNP位点对SCS具有显著效应,对SCS指标来说,GG极显著低于GA或AA（P＜0.01）,而该SNP位点对测定日产奶量、测定日乳脂率、测定日乳蛋白率和305 d校正产奶量的影响不显著（P＞0.05）。【结论】IL-8基因5′侧翼区SNP-180 A/G显著影响体细胞评分。     

新疆褐牛基因外显子多态性及其与SCS和泌乳性状关联性分析

【目的】探索ERAP2,Cwc27,PPFIBP2,THADA,ZNF804B和AMHR2基因多态性与新疆褐牛体细胞评分及泌乳性状的相关性,旨在寻找与新疆褐牛体细胞评分及泌乳性状相关的分子标记。【方法】以新疆乌鲁木齐种牛场、新疆天山畜牧生物工程股份有限公司共169头新疆褐牛母牛为试验对象,以2008—2015年间的生产性能测定记录(包括乳脂率、乳蛋白率、总固体含量、乳糖率和体细胞计数等)和305 d产奶量为试验数据,基于课题组前期15头中国荷斯坦牛DNA混池重测序的结果筛选外显子区域10个SNPs,采用基质辅助激光电离飞行时间质谱法(sequenom mass Array genotype)分型技术验证10个SNP位点的遗传多态性,运用SAS8.1软件GLM过程对这10个SNP突变与新疆褐牛体细胞评分(SCS)、305 d产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和总固体的关联程度进行统计分析。【结果】10个SNP位点均具有多态性,χ~2检验表明群体中9个SNP位点符合Hardy-Weinberg平衡状态。关联分析结果表明ERAP2基因两个位点(T98741711C和G98736141A)均与新疆褐牛305 d产奶量达到极显著关联(P0.001),其中TT型和GG型个体的产奶量最高;PPFIBP2(C45667492G)位点与新疆褐牛乳糖率达到显著关联(P0.005),其中GG型个体的乳糖率最高;Cwc27(T14533269A)位点与新疆褐牛乳脂率和总固体含量达到显著关联(P0.005),与SCS达到极显著关联(P0.001),其中TT型个体的乳脂率和总固体含量均最高,AA型个体的SCS极显著高于AT和TT型;AMHR2(C26758055G)位点与新疆褐牛乳蛋白率和总固体含量达到极显著关联(P0.001),其中GG型个体显著高于CC和GC型个体。连锁不平衡分析与单倍型构建的结果发现10个SNPs构建了两个单倍型模块,其中SNP1和SNP2位点之间处于连锁不平衡状态(r20.3),SNP4和SNP10位点之间处于强连锁不平衡状态(r20.6),随后分析了单倍型与SCS和泌乳性状之间的相关性,发现单倍型与新疆褐牛SCS和泌乳性状无显著关联(P0.001)。【结论】初步发现了ERAP2,Cwc27,PPFIBP2和AMHR2与新疆褐牛SCS和泌乳性能相关,结果可为新疆褐牛产奶性状的分子标记辅助选育提供参考和依据。     

长牡蛎钙调蛋白基因克隆及多态性分析

[目的]从钙调蛋白(CaM)基因克隆和序列分析入手,对长牡蛎CaM基因的功能进行深入研究,为生产实践提供参考依据.[方法]利用SMART RACE和EPIC-PCR技术克隆长牡蛎CaM基因,然后采用PCR-SSCP技术和DNA测序方法分析长牡蛎CaM基因编码区多态性.[结果]扩增获得长牡蛎CaM基因cDNA全长序列为917 bp,包括开放阅读框(ORF)全长450 bp,编码149个氨基酸;5′非编码区含222 bp,3′非编码区含245 bp; ORF内有3段内含子序列,分别为Intron-1:110 bp、Intron-2:137 bp和Intron-3:143 bp.PCR-SSCP分析获得C5引物野生型TT型、突变型GG型和杂合型GT型3种基因型.基因型和等位基因频率统计结果表明,GG型和G等位基因频率明显高于TT型和T等位基因;而最小二乘分析结果表明,CaM基因位于ORF内第158位T→G的SNPs位点,对长牡蛎的壳重有显著性影响(P<0.05),但对壳长、壳高、壳宽、体总重及肉重无显著影响.[结论]CaM基因对长牡蛎贝壳形成具有一定的影响作用.     

中国荷斯坦牛SLC11A1基因多态性与乳腺炎的相关性研究

 【目的】通过研究中国荷斯坦牛SLC11A1基因多态性与乳腺炎性状间的相关性,为奶牛乳腺炎抗性选育提供参考。【方法】采用巢式PCR、降落PCR和DNA测序等技术,研究分析771头牛SLC11A1基因外显子10、内含子9和11的基因多态性,采用SHEsis和PHASE软件进行配对连锁不平衡和单倍型分析。【结果】发现4个不连锁的SNPs,分别为内含子9的6 067（A/G）、6 358（C/T）,外显子10的7 155（A/G）和内含子11的7 809（A/T）;其中,6 067（A/G）、6 358（C/T）和7 809（A/T）为新SNPs。不同基因型与乳腺炎相关性分析结果表明,SLC11A1基因的6 358（C/T）和7 155（A/G）对SCS和产奶量有显著影响（P＜0.05）,6 358（C/T）的CC基因型和7 155（A/G）的AA基因型是优良基因型;单倍型分析表明,群体中共发现16种单倍型组合,其中CAAA是优良的单倍型组合,其个体的SCS低、产奶量高。【结论】SLC11A1基因CAAA单倍型组合可能是奶牛SCS和产奶量的优良基因型和单倍型组合,可作为分子标记应用于奶牛乳腺炎抗性筛选。     

牛SLC27A1基因SNPs筛选及其与中国荷斯坦奶牛产奶性状的关联分析

[目的]对牛SLC27A1基因进行SNPs筛选并与中国荷斯坦奶牛的产奶性状进行关联分析,以期发现对中国荷斯坦奶牛产奶性状有显著影响的SNP位点。[方法]根据性能测定记录选取48头中国荷斯坦奶牛,提取血样DNA,组成2个DNA池,用于SNPs筛选,采用PCR-SSCP和克隆测序方法对DNA池进行SLC27A1基因SNPs筛选。针对发现的SNP位点,采用PCR-RFLP方法对另外231头中国荷斯坦奶牛进行群体基因型检测,采用SAS（8.02）GLM过程对各基因型与产奶性状进行关联分析。[结果]在exon3发现T112C位点,在3‘UTR发现G64A位点,T112C为同义突变;经PCR-RFLP检测,发现在T112C位点存在TT、TC、CC3种基因型,G64A位点存在GG、GA、AA3种基因型。2个位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态。T112C位点的CC型个体的产奶量极显著高于TC型个体（P〈0.01）,3种基因型对乳蛋白率和乳脂率影响均不显著（P〉0.05）,乳蛋白率呈现CC〉TC〉TT的趋势,乳脂率呈现TT〉TC〉CC的趋势;G64A位点3种基因型对产奶量、乳蛋白率、乳脂率的影响均不显著（P〉0.05）,但产奶量呈现GA〉GG〉AA的趋势,乳蛋白率和乳脂率呈现AA〉GG〉GA的趋势。[结论]该基因T112C位点与产奶量性状有一定的关联性,通过提高CC基因型频率有望提高中国荷斯坦奶牛的产奶量,SLC27A1基因可作为调控中国荷斯坦奶牛产奶量的候选基因,同时为该基因的标记辅助育种和进一步研究奠定了良好基础。