荷斯坦奶牛抗热应激SCAR标记的研究与应用

为能利用抗热应激SCAR标记应用于奶牛抗热应激新品种的选育,随机选取52头高产耐热荷斯坦奶牛和41头高产不耐热荷斯坦奶牛,利用RAPD技术对筛选出的耐热分子标记进行序列分析和SCAR转化,并以S441 SCAR标记对种公牛和核心群的母牛进行检测和分析.结果表明,随机引物S441和S463在高产耐热组中分别扩增了581 bp和680 bp的特异性片段,序列比较显示,前者与KCNN2基因的同源性达90%,后者与NW-001024067.1|BtUn-WGA9442_2同源性达99%;S441 SCAR标记在种牛的检出率为:母牛12.7%[27/213],公牛32.6%[15/46];数据统计分析表明:有无S441 SCAR标记的母牛产奶量差异不显著(P>0.05),但在热应激条件下产奶量下降率差异极显著(P<0.01).研究初步确定S441标记作为荷斯坦奶牛抗热应激分子标记.     

荷斯坦牛抗热应激分子标记S463的检测

本试验以S463为奶牛假定抗热应激的RAPD分子标记,在核心母牛场湖南省奶牛原种场测定不同世代的种母牛213头,在核心公牛场湖南省种公牛站,以及北京、上海、南京、安徽等地测定种公牛46头,共检测出具有S463分子标记的母牛26头,检出率为12.2%(26/213),公牛10头,检出率为21.7%(10/46).在湖南省奶牛原种场,有、无抗热应激分子标记的母牛在热应激期间的产奶量分别为1 724.53kg和1 531.62kg,产奶量下降率分别为3.47%和23.18%,产奶量差异不显著(P>0.05),但产奶量下降率差异显著(P<0.05),基本肯定了抗热应激分子标记在不同耐热牛群中的特异性.     

荷斯坦牛耐热性RAPD和SCAR标记的研究

以52头高产耐热组和41头高产不耐热组中国荷斯坦牛的DNA为材料,选用200条RAPD引物,利用RAPD-PCR技术,对荷斯坦牛的耐热性进行研究。结果发现,使用S441引物和S463引物在高产耐热组中分别发现了581 bp（RAPD-S441标记）和680 bp（RAPD-S463标记）2条特异性片段。通过测序和序列比较显示：581 bp的片段与KCNN2基因的同源性达90%;680 bp片段与NW_001024067.1｜BtUn_WGA9442_2的同源性达99%。根据已知KCNN2基因的功能,初步判断KCNN2基因为影响耐热性能的候选基因。得到GenBank登录号EF123743和EF123744。利用NCBI的ORF finder在581 bp中没有发现ORF,与预测其是KCNN2基因内含子3的结论相符合。在680 bp中发现4个开放阅读框（ORF）,分别为ORF1、ORF2、ORF3、ORF4。这4个阅读框分别编码48AA、34AA、45AA、34AA。根据RAPD-S441、RAPD-S463标记的测序结果,利用Premier 5.0软件设计对应的SCAR引物。成功将RAPD-S441标记转化为耐热SCAR标记。     

利用BLUP法估计荷斯坦种公牛的抗热应激育种值

以公牛女儿数大于10头为限制因子，建立线性模型Y=xb＋za＋e，对带有抗热应激$441标记的荷斯坦种公牛育种值进行了估计。结果表明：带有抗热应激S441标记的荷斯坦种公牛的平均育种值大于没有标记的群体均值。$441可以作为一种荷斯坦种公牛抗热应激分子标记应用于品种选育和生产中。应用CNDHI软件评估了2007～2011年公牛的最佳线性无偏差预测值，并依据年度均值作出遗传趋势，为选种和遗传评估提供依据。     

荷斯坦牛抗热应激候选基因S441的检测

本试验以S441为奶牛假定抗热应激候选基因。在核心母牛场湖南省奶牛原种场测定不同世代的种母牛213头,在核心公牛场湖南省种公牛站,以及北京、上海、南京、安徽等地测定种公牛46头,共检测出具有S441基因的母牛27头,检出率为12．7％（27／213）,公牛15头,检出率为32．6％（15／46）。在湖南省奶牛原种场,有、无抗热应激候选基因的母牛在热应激期间的产奶量分别为1736．75kg和1528．63kg,产奶量下降率分别为3．51％和22．56％,产奶量差异不显著（P〉0．05）,但产奶量下降率差异显著（P〈0．05）,基本肯定该基因为抗热应激候选基因。     

奶牛夏季产奶量与红细胞钾和S441遗传标记的研究

[目的]为探讨奶牛产奶量与红细胞钾含量和S441遗传标记是否存在联系.[方法]本研究以6～8月产奶量为依据将奶牛分为高产耐热组、中产组和低产不耐热组,采用原子吸收分光光度法测定红细胞钾含量,采用SCAR技术对S441遗传标记进行检测.[结果]表明:高产耐热组奶牛红细胞钾含量最低,90%有S441标记;中产组奶牛红细胞钾含量居中,40%有S441标记,低产不耐热组奶牛红细胞钾含量最高,10%有S441标记.[结论]初步得出奶牛耐热性能与红细胞钾含量呈一定的负相关,与S441遗传标记的有无存在正相关趋势.     

用RAPD技术筛选中国荷斯坦牛产奶量性状遗传标记

选用320条10碱基随机引物在由36头高产（305d产奶量〉8500kg）和32头低产（305d产奶量〈5600kg）中国荷斯坦牛所组成的2个DNA池间进行RAPD-PCR扩增，从中筛选出稳定性好、带型清晰且在2个DNA池间有明显差异的RAPD引物24条。用筛选到的24条引物对所有个体进行PCR检测，得到了5个与奶牛产奶量性状相关的RAPD标记，并对其中4个进行了克隆测序和SCAR标记转化以及生物信息学分析。结果表明：SCAR标记yield—s139与产奶量密切相关，应用电子克隆方法已将该标记由921bp延伸到2141bp，经同源性比较发现，此标记对应于奶牛基因组中LINEs家族中的一个重复元件，推测该元件附近可能存在与产奶量性状相关的QTLs或主效基因。     

荷斯坦奶牛耐热性状的RAPD标记研究

为了筛选出耐热荷斯坦奶牛的分子遗传标记，并应用这些分子标记进行高产耐热荷斯坦奶牛的选育。从高产奶牛群中筛选出耐热性状差异显著的10头高产荷斯坦牛作为实验材料，采用RAPD作为分子标记筛选方法。优化奶牛RAPD反应最佳体系，并在154条随机引物中筛选出稳定性好、带型清晰的引物64条。通过RAPD结果，并结合红细胞钾测定结果和生产性能进行分析，确定3个分子标记与奶牛耐热性状相关，并对其进行了测序与分析。     

荷斯坦奶牛耐热性标记的检测

通过对67头中国荷斯坦奶牛在热应激条件下产奶量下降幅度的分析,得出其个体差异较大。并以产奶量下降幅度大小为依据,按胎次、分娩日期、产奶量相近原则分为耐热组和不耐热组,每组6头,测定两组牛在非热应激期的日平均直肠温度、血红蛋白值和红细胞钾浓度。结果表明:红细胞钾浓度在两组牛中存在显著差异(p<0.05),可作为中国荷斯坦奶牛耐热性的评定标记。     

荷斯坦奶牛耐热分子遗传标记的研究

选取10头高产荷斯坦牛为实验材料,优化奶牛RAPD反应最佳体系,并在154条随机引物中筛选出稳定性好、带型清晰的引物64条。结合红细胞钾测定结果和生产性能测定,通过RAPD分析并筛选出3个与奶牛耐热性状相关的分子标记,以期应用这些分子标记进行高产耐热荷斯坦奶牛的选育。     

奶牛抗热应激饲料添加剂的研究进展

在奶牛日粮中添加饲料添加剂已成为防控奶牛热应激的重要手段,对提高奶牛的生产水平有着重要意义。作者就目前奶牛抗热应激饲料添加剂的种类、作用机理及应用效果进行了综述。     

S441分子标记对奶牛抗热应激水平的影响

为了进一步验证S441分子标记对奶牛抗热应激的影响,挑选有、无S441标记的中国荷斯坦奶牛各9头分别作为试验A组和试验B组,对2组奶牛在不同热应激状态下的生理生化指标变化进行了测定和分析。结果表明：（1）在生理指标测定中,产奶量随热应激增强而降低,直肠温度随热应激增强而升高,白细胞总数（WBC）、淋巴细胞数（LYM）和单核细胞数（MXD）随热应激增强而下降,但A组变化辐度较B组低,并在一定的热应激期间达到显著性差异（P〈0.05）。（2）在生化指标测定中,随着热应激的增强,2组奶牛的Se、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、三碘甲腺原氨酸（T3）、四碘甲腺原氨酸（T4）和皮质醇（Cort）的总体均值呈逐渐下降趋势,促肾上腺皮质激素（ACTH）的总体均值呈逐渐升高趋势,但试验A组奶牛较试验B组变化幅度低;其中Se和GSH-Px总体均值在严重热应激期间达到显著性差异（P〈0.05）;试验A、B组奶牛的红细胞钾含量均不随热应激条件的变化,且试验A组的含量极显著低于试验B组。S441分子标记与抗热应激能力相关的各项生理生化指标均具有较强的相关性,可以作为一种奶牛抗热应激分子标记应用于品种选育和生产中。     

奶牛抗热应激功能性营养包的研究与开发

为缓解奶牛热应激对其生产性能造成的影响,降低由此带来的经济损失,该试验研究、配制了奶牛抗热应激功能性营养包。按照胎次、产奶量、泌乳天数和体况相近的原则,将120头健康的荷斯坦泌乳奶牛随机分成试验组和对照组。在中度热应激条件下,对照组奶牛饲喂牧场基础日粮,试验组奶牛在基础日粮中添加300 g/(d·头)复合型功能性营养包,观察复合型功能性营养包的抗热应激效果。试验结果表明,在正试结束时,试验组奶牛的单产显著高于对照组(P0.05);与预试期相比,对照组奶牛的平均单产降低2.96 kg/(d·头),而试验组平均单产降低1.16 kg/(d·头),比对照组缓降了1.80 kg/(d·头);试验组奶牛的乳蛋白涨幅比对照组高0.13个百分点;正试结束时和停试第10天试验组奶牛的乳脂率和乳中干物质均显著高于对照组(P0.05);试验组奶牛的饲料转化率比对照组缓降0.02。结果提示,抗热应激功能性营养包不仅能够有效地缓减牛奶由于热应激导致的单产下降,还可以提高乳蛋白率、乳脂率、乳中干物质和饲料转化率。     

饲粮中添加脂肪酸钙和烟酸铬对热应激奶牛产奶性能、生理指标及血清生化指标的影响

本试验旨在研究饲粮中添加脂肪酸钙和烟酸铬对热应激奶牛产奶性能、生理指标及血清生化指标的影响。采用随机区组试验设计,根据年龄、胎次(2～3胎)、产奶量、泌乳期相近的原则,将21头健康奶牛分为3组,每组7个重复,对照组、Ⅰ组和Ⅱ组分别饲喂基础饲粮、基础饲粮+250 g/d脂肪酸钙和基础饲粮+10 mg/kg烟酸铬。预试期10 d,正试期40 d。试验期内日平均温湿指数(THI)为79.99。结果表明:1)饲粮添加脂肪酸钙和烟酸铬分别使标准乳产量极显著提高了26.37%(P<0.01)、10.78%(P<0.01);饲粮添加脂肪酸钙使乳脂率极显著提高了31.61%(P<0.01)。2)饲粮添加脂肪酸钙和烟酸铬分别使呼吸频率显著降低了10.01%(P<0.05)、11.69%(P<0.01)。3)饲粮添加脂肪酸钙和烟酸铬分别使血清谷草转氨酶活性极显著降低了25.80%(P<0.01)、19.00%(P<0.01),血清肌酸激酶活性分别显著降低了9.88%(P<0.05)、8.89%(P<0.05);饲粮添加脂肪酸钙使血清三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)和丙二醛(MDA)浓度分别显著提高了14.47%(P<0.05)、23.12%(P<0.01)和38.89%(P<0.05);饲粮添加烟酸铬使血清T3、超氧化物歧化酶(SOD)浓度分别显著提高了11.84%(P<0.05)、32.61%(P<0.05);饲粮添加脂肪酸钙和烟酸铬分别使血清热休克蛋白70(HSP70)表达量显著提高了39.94%(P<0.01)、28.10%(P<0.05)。结果提示,饲粮添加脂肪酸钙和烟酸铬可提高产奶量,通过调节内分泌、增强抗氧化能力、调节HSP70表达等来增强奶牛耐热性。     

Factor XI mutation in a Holstein cow with repeat breeding in Japan

Factor XI deficiency is an autosomal recessive coagulopathy in Holstein cattle. Affected cows have a tendency to show repeat breeding. Forty repeat breeding Holstein Friesian cows were selected and tested for the Factor XI mutation. Genomic DNA was isolated from the blood of the cows (n=40). Exon 12 of the Factor XI gene of the cows was amplified by PCR. One repeat breeding cow was heterozygous to the Factor XI mutation as indicated by the presence of two DNA fragments of 320 bp and 244 bp. The insertion of the 76 bp in the heterozygous cow was confirmed by DNA sequencing. The heterozygous cow was in her fourth lactation. She gave birth to male twins at the last calving. She was inseminated artificially four times after the last calving. Factor XI deficiency in cattle has been reported in different countries. However, no case was reported in Japan. This might be the first to report Factor XI mutation in Holstein cattle in Japan.     

有机硒和维生素E对寿隐杂交鸡抗热应激性能的影响

通过向日粮中添加不同水平有机硒(0,0.15mg/kg)和维生素E(10,30,100IU/kg),测定热应激不同阶段试验鸡肝脏、肾脏及血清中丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明,日粮中添加有机硒和维生素E可明显降低肝脏、肾脏及血清中MDA的含量(P<0.05),提高GSH-Px活性,增强机体的抗氧化能力,提高试验鸡的抗热应激性能。     

紫花苜蓿细胞质雄性不育系和保持系SCAR标记的鉴定研究

本研究通过已获得细胞质雄性不育系材料MS-GN-1A和保持系材料MS-GN-1B筛选与紫花苜蓿细胞质不育恢复基因高度连锁的分子标记并转化为SCAR特异标记,经鉴定分析发现该标记的重复性好,而且稳定,对紫花苜蓿“三系”配套中不育系种子生产鉴定提供研究基础。实验应用100条ISSR引物在紫花苜蓿线粒体基因组水平进行筛选,UBC842、UBS864引物在紫花苜蓿不育系及其同型保持系间显示出特异性片段,经反复验证,其差异条带均稳定出现,条带大小分别为457 bp和645 bp。对已获得的差异条带进行胶回收连接克隆载体后测序并转化为SCAR特异鉴定标记,以两对特异性引物对新培育的4组紫花苜蓿杂交种的不育系母本和同型保持系父本进行鉴定分析,发现该SCAR标记的重复性稳定。本研究通过ISSR标记对紫花苜蓿的不育系与保持系进行分析,将得到的差异片段克隆测序后转化为SCAR特异标记,该标记可以作为紫花苜蓿不育系种子纯度分析的候选标记,实际应用于不育系种子纯度的鉴定。     

中草药饲料添加剂在奶牛生产中的应用

本文针对中草药对奶牛泌乳性能、抗热应激、免疫机能及繁殖等方面的影响作一综述。