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。     

荷斯坦母牛PPARGC1A基因多态性与产奶性状关联分析

设计18对引物,采用PCR-RFLP、PCR-PAGE及PCR-SSCP技术检测过氧化物酶增殖激活受体γ辅激活蛋白1α(peroxisome proliferator activated receptor gamma eoactivator 1 alpha,PPARGC1A)基因在435头荷斯坦母牛中的多态性,分析该基因对荷斯坦母牛5个产奶性状(305 d产奶量、蛋白率、乳脂率、乳糖率、干物质率)的影响.结果表明仅引物P1、P2、P16和P18扩增片段存在多态性.引物P1扩增片段经HaeⅢ酶切产生CC、CT、TT 3种基因型:TT和CT基因型乳脂率最小二乘均值显著高于CC基因型所对应的值(P<0.05),TT和CT基因型乳脂率最小二乘均值差异不显著(P0.05).引物P2扩增片段经Nhe Ⅰ酶切产生从、AC、CC 3种基因型;AA和AC基因型蛋白率最小二乘均值显著高于CC基因型所对应的值(P<0.05),AA和AC基因型蛋白率最小二乘均值差异不显著(P0.05).对于引物P16扩增片段,检测到EE、EF、FF 3种基因型;EE、EF和FF基因型5个产奶性状最小二乘均值差异均不显著(P0.05).对于引物P18扩增片段,检测到GG、GH、HH 3种基因型;GG、GH和HH基因型5个产奶性状最小二乘均值差异均不显著(P0.05).本研究结果初步表明PPARGCIA基因C85330T多态位点的T等位基因是提高奶牛乳脂率的一个潜在DNA标记,A103592C多态位点的A等位基因是提高奶牛乳蛋白率的一个潜在DNA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。     

中国荷斯坦奶牛PPARGC1A基因内含子9的SNP与产奶性状的相关分析

采用PCR产物直接测序的方法,对213头中国荷斯坦奶牛的PPARGC1A基因进行单核苷酸多态性分析,并研究不同基因型与产奶性状的相关关系。结果表明,PPARGC1A基因内含子9存在C>T SNP位点,可分为有CC、CT和TT这3种基因型,基因型频率分别为0.3568、0.6291和0.0141;该位点突变偏离Hardy-Weinberg平衡状态且中度多态;CC基因型与中国荷斯坦奶牛的乳脂肪率显著相关。PPARGC1A基因可以作为研究中国荷斯坦奶牛泌乳性状的候选基因。     

中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因第4和第5外显子多态性与泌乳性状的关联分析

 【目的】研究中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因第4和第5外显子多态性与泌乳性状的关联性,为培育高乳蛋白及高乳脂率奶牛提供参考依据。【方法】采用DNA测序、PCR-RFLP和CRS-PCR技术,对544头中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因的外显子4和5序列进行研究,通过SHEsis 软件和PHASE软件进行配对连锁不平衡分析和单倍型分析。【结果】发现6个新的SNPs,包括外显子5上A12907G、G12950A、C12989T、A13028G、T12980C共5个SNP位点,证实前4个位点紧密连锁;外显子4上A10996T共1个SNP位点。单位点基因型与泌乳性状关联分析表明,A10996T突变位点的TT和AT基因型个体乳脂率显著高于AA基因型个体(P＜0.05);T12980C突变位点的TC和CC基因型个体乳脂率、乳蛋白率分别极显著(P＜0.01)、显著(P＜0.05)高于TT基因型个体;紧密连锁的4个突变位点的DE基因型个体乳脂率极显著高于DD基因型个体(P＜0.01)。与泌乳性状的关联分析表明,共构建出7种单倍型,发现16种单倍型组合;其中H6H6单倍型组合个体乳脂率最高,H1H4次之;H1H4单倍型组合个体乳蛋白率最高;H5H6单倍型组合个体乳蛋白率及乳脂率最低。【结论】H1H4单倍型组合在乳蛋白率和乳脂率方面为有利单倍型组合,可作为选择高乳蛋白高乳脂率牛群的分子标记。     

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。     

中国荷斯坦牛AGPAT6基因第2内含子PCR-SSCP分析

[目的]寻找影响奶牛产奶性能的候选基因。[方法]以中国荷斯坦牛为研究对象,采用PCR．SSCP方法对AGPAT6基因第2内含子进行单核苷酸多态性检测并分析多态位点对奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白率和乳中体细胞评分的影响。[结果]扩增出462bp的中国荷斯坦牛AGPAT6基因第2内含子;PCR—SSCP分析该基因第2内含子有AA、AB和BB3种基因型,其频率分别为0．1511、0．6578和0．1911;不同基因型与中国荷斯坦牛产奶量、乳脂率和乳蛋白率之间显著相关（P〈0．05）,与体细胞评分相关不显著（P〉0．05）。[结论]初步认为AGPAT6是影响奶牛产奶性能的一个候选基因或分子标记,该研究为奶牛选育提供了理论依据。     

中国荷斯坦牛STAT5A基因遗传多态性与泌乳性状的相关分析

 【目的】研究STAT5A基因多态性与中国荷斯坦牛泌乳性状的相关性,为进一步加快育种进程提供参考依据。【方法】利用PCR-SSCP技术对279头中国荷斯坦牛的STAT5A基因的P1和P2两个位点进行群体遗传学检测;计算其基因频率和基因型频率,并对多态性与泌乳性状进行相关性分析。【结果】发现在STAT5AP1和STAT5AP2两个位点上分别存在3种多态以及7种单倍型组合。STAT5AP1位点的AA、GG和AG的基因型频率分别为0.2401、0.1470和0.6129,A和G的基因频率分别为0.5466和0.4534,不同基因型对第1胎产奶量、乳蛋白率和第2胎乳蛋白率存在显著影响;STAT5AP2位点的CC、TT和CT的基因型频率分别为0.7527、0.0036和0.2437,C和T的基因频率分别为0.8746和0.1254,不同基因型对第2胎乳蛋白率有显著影响;7种单倍型组合AACC、AGCC、AACT、AGCT、GGCT、GGCC和AATT的频率分别为0.1864、0.4624、0.0502、0.1505、0.0430、0.1039和0.0036,不同单倍型与第1和2胎产奶量以及乳蛋白率存在相关性。【结论】STAT5A基因不同基因型和单倍型组合与中国荷斯坦牛产奶量和乳蛋白率存在相关性,但与乳脂率不相关。     

中国荷斯坦奶牛Leptin基因第2外显子多态性及其与产奶性状的相关性

【目的】研究中国荷斯坦奶牛Leptin基因第2外显子的多态性,分析其多态性与产奶性状的关系。【方法】以中国荷斯坦奶牛为材料,利用PCR-SSCP技术对瘦素基因(Leptin)第2外显子的遗传多态性及其与奶牛产奶性状的相关性进行了分析。【结果】中国荷斯坦奶牛Leptin基因第2外显子有2种等位基因A和B,等位基因频率分别为0.697 5和0.302 5,群体多态信息含量为0.333 0,杂合度为0.422 0,A等位基因是群体中的优势等位基因;BB型个体第1,2,3胎的乳脂率和乳蛋白率及第1,2胎的产奶量等产奶性状显著或极显著优于AA型(P<0.01或P<0.05);第1,2,3胎的产奶量及第1,2胎的乳脂率和第2胎的乳蛋白率也显著或极显著优于AB型(P<0.01或P<0.05)。【结论】Leptin基因可用于中国荷期坦奶牛产奶性状的辅助选择。     

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。     

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。     

中国荷斯坦牛LYZ基因多态性及其与乳房炎的关联分析

【目的】通过研究中国荷斯坦牛溶菌酶基因(lysozyme,LYZ)编码区多态性与乳房炎的关联性,寻找与乳房炎相关的分子标记,加快中国荷斯坦牛的抗病育种进程。【方法】利用PCR-SSCP技术对30个公牛家系的610头中国荷斯坦牛LYZ基因进行多态性检测,利用最小二乘均数法对LYZ基因的多态位点与SCS和305d产奶量进行相关分析【结果】LYZ基因的外显子1上存在115(TG)突变位点,突变使精氨酸变为亮氨酸;突变位点经PCR-SSCP法检测发现了3种基因型TT、TG和GG,频率分别为0.270、0.508和0.222,χ2检验表明中国荷斯坦牛在该位点偏离Hardy-Weinberg平衡;GG基因型个体的SCS最小二乘均值极显著低于TT基因型个体(P0.01),显著低于TG基因型个体(P0.05);GG基因型个体的305d产奶量最小二乘均值极显著高于TT基因个体(P0.01),显著高于TG基因型个体(P0.05)。【结论】115(TG)位点GG基因型,对中国荷斯坦牛的SCS和305d产奶量有较大的遗传效应,可作为分子标记应用于奶牛乳房炎抗性的筛选。     

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。     

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。     

娟姗牛催乳素基因型与产奶量的关联性分析

[目的]研究娟姗牛催乳素（PRL）基因多态性与产奶量之间的关联性,为选育高产奶量娟姗牛新品系奠定基础.[方法]利用PCR-RFLP分析44头娟姗牛PRL基因外显子2和外显子4的多态性,统计不同基因型娟姗牛305 d的平均产奶量,然后分析娟姗牛PRL基因型与产奶量的关联性.[结果]娟姗牛PR基因外显子2和外显子4存在RsaI酶切多态性,外显子2有AA和AG两种基因型,外显子4有AA、AG和GG 3种基因型;外显子2和外显子4的AG型频率分别是0.7272和0.5454,为优势基因型.PRL基因两个外显子AA型个体的305 d平均产奶量均高于AG型和GG型（P＞0.05）;基因型组合效应分析发现,A2A2A4G4为优势组合基因型,但在305 d平均产奶量方面是A2G2A4A4组合基因型的产奶量显著高于A2A2A4A4、A2A2A4G4和A2A2G4G4组合基因型（P＜0.05）.[结论]娟姗牛PRL基因外显子2和外显子4的碱基突变与产奶量之间存在关联性,其中第8398位碱基A是娟珊牛高产奶量的有利等位基因.     

草原红牛κ-酪蛋白基因的多态性及与泌乳性状关联性分析

为研究草原红牛κ-酪蛋白基因的多态性及与泌乳性状相关性,采用PCR-RFLP方法检测κ-酪蛋白基因外显子5的遗传多态性。结果检测到TT、TC和CC三种基因型,统计分析表明,此多态位点与草原红牛乳蛋白和乳糖呈显著相关,乳蛋白:CC基因型极显著高于CT基因型和TT基因型(P<0.01),而CT基因型也极显著高于TT基因型(P<0.01)。乳糖:TT基因型和TC基因型极显著高于CC基因型(P<0.01),而TT和TC基因型之间差异不显著(P>0.01)。其他泌乳性状的基因型间差异不显著(P>0.01)。结果表明,κ-CN基因对草原红牛乳蛋白和乳糖具有较大的遗传效应,可初步推断κ-CN是控制这一性状的众多基因之一,是影响草原红牛乳蛋白和乳糖的一个主效基因或与主效基因相连锁,可作为选育草原红牛高乳蛋白及低乳糖奶牛的分子标记,用于标记辅助选择意义重大。