荷斯坦牛GHR基因多态与产奶性状关联分析

本研究采用PIRA-PCR和RFLP方法检测了1 145头中国荷斯坦牛生长激素受体基因(GHR)外显子8的F279Y多态位点及其与产奶性状的关联性.关联分析结果表明该突变位点与305天产奶量(P<0.01)、乳脂率(P<0.05)和乳蛋白率(P<0.01)关联显著.Bonferroni t检验多重比较结果显示:基因型TT和AT在305天产奶量和乳脂率上差异显著(P<0.05);基因型TT和AT在乳蛋白率上差异极显著(P<0.01);基因型TT和AA在乳蛋白率上差异显著(P<0.05).A等位基因对乳蛋白率的加性效应为-0.025 8%(P<0.01);产奶量和乳蛋白量的显性效应分别为-214.005(P<0.01)和-5.515 kg(P<0.05);乳脂率和乳蛋白率的等位基因替代效应分别为-0.047 5%(P<0.05)和-0.029%(P<0.01).因此,T等位基因是提高乳成份的优势等位基因,A等位基因是提高产奶量的优势等位基因.本研究表明GHR基因的F279Y突变可望应用于我国荷斯坦牛产奶性状的标记辅助选择育种.     

中国荷斯坦牛RPL23A和ACACB基因对产奶性状的遗传效应分析

作者所在团队前期通过奶牛乳腺上皮组织转录组测序及荷斯坦公牛全基因组重测序研究发现RPL23A和ACACB基因是奶牛乳蛋白和乳脂性状的候选功能基因,本研究旨在探究这两个基因是否对奶牛产奶性状具有显著遗传效应。以北京地区7个牧场的1059头中国荷斯坦母牛为试验群体,采集尾根静脉血并提取基因组DNA,通过飞行时间质谱方法检测SNP位点基因型,利用SAS9.4软件的MIXED过程进行关联分析。结果表明,RPL23A基因的SNP位点g.20146771C>T与第1泌乳期5个产奶性状达到显著或极显著关联(P=0.0001~0.0416),其优势等位基因为T;ACACB基因的g.63878254T>C位点与第1泌乳期产奶量、乳脂量和乳蛋白量呈极显著关联(P<0.01),其优势等位基因为C;g.63962768G>A位点与第1泌乳期产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白率关联显著或极显著(P=0.0001~0.0391),其优势等位基因为A。综上,RPL23A基因主要影响中国荷斯坦牛产奶量和乳蛋白,ACACB基因对产奶量和乳脂具有显著遗传效应,3个SNP位点可考虑作为遗传标记用于标记辅助选择培育奶牛高乳蛋白乳脂新品系和选育提高。     

中国荷斯坦牛PIN1基因对产奶性状的遗传效应分析

前期研究通过荷斯坦公牛全基因组重测序鉴定到17个奶牛产奶性状候选功能基因,其中,肽基脯氨酸顺反异构酶基因(PIN1)参与甘油三酯代谢、甘油磷脂代谢以及mTOR信号通路,且位于产奶量和乳蛋白量性状QTL区间。为进一步系统分析PIN1基因是否对奶牛产奶性状具有遗传效应,本实验基于40头公牛的基因组DNA混池,采用PCR产物直接测序法对PIN1基因的全部编码区以及上下游调控区2000 bp进行扫描,在内含子2检测到1个SNP位点7:g.14432394G>A,A、G等位基因频率分别为0.4797和0.5203。采用靶向测序基因型技术对北京地区987头中国荷斯坦母牛进行个体基因型检测,对SNP位点7:g.14432394G>A与5个产奶性状进行关联分析。结果表明:在第1泌乳期,SNP 7:g.14432394G>A与产奶量、乳脂量、乳蛋白量和乳蛋白率呈显著或极显著关联(P=0.0001~0.0493);在第2泌乳期,SNP与产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白量呈显著或极显著关联(P=0.0001~0.0104);SNP位点7:g.14432394G>A对产奶量、乳脂量、乳蛋白量和乳蛋白率的加性效应或等位基因替代效应均达到显著或极显著。综上,PIN1基因对中国荷斯坦牛的产奶量和乳蛋白、乳脂性状具有显著遗传效应,可作为遗传标记用于基因组选择,以加快遗传进展。     

中国荷斯坦奶牛EEF1D基因的SNPs检测及其与产奶性状的关联分析

试验旨在研究中国荷斯坦奶牛真核生物翻译延伸因子1 D(eukaryotic translation elongation factor 1delta,EEF1D)基因的多态性及其与产奶性状的相关性。利用Sequenom MassARRAY SNP分型技术对宁夏地区1 252头中国荷斯坦奶牛EEF1 D基因的多态性进行了检测,并对其多态位点不同基因型和组合基因型与产奶性状进行了关联分析。结果显示,EEF1 D基因的5′侧翼区存在2个SNPs位点,即EEF1D-1和EEF1D-3;经检测发现,EEF1D-1存在2种基因型,EEF1D-3存在3种基因型。χ2检验表明,中国荷斯坦奶牛在EEF1D-1位点偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05),在EEF1D-3位点未偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05);EEF1D-1和EEF1D-3位点多态信息含量(PIC)分别为0.10和0.28,分别呈现低度多态和中度多态。在试验群体中,EEF1D-1位点对乳脂率和乳蛋白率性状的效应均达到极显著水平(P0.01),对305d产奶量性状的效应达到显著水平(P0.05);EEF1D-3位点对305d产奶量、乳脂率和乳蛋白率性状的效应均达到极显著水平(P0.01);EEF1 D基因的优势基因型组合GG-AG和GG-GG个体乳脂率均显著高于GG-AA组合个体(P0.05)。说明EEF1 D基因可以作为影响中国荷斯坦奶牛产奶性状的候选基因用于标记辅助选择。     

中国荷斯坦奶牛k-CN基因第5外显子对产奶性状的遗传效应分析

为了研究中国荷斯坦奶牛k-CN基因第5外显子对产奶性状的遗传效应,试验以宁夏地区8个公牛家系的各8头女儿(共计64头)为研究对象,采用PCR-RFLP检测k-CN基因第5外显子,检测出3种基因型(TT型、TC型、CC型),基因型频率分别为0.641,0.328,0.031,采用SAS 8.02软件对4个产奶性状与k-CN基因第5外显子进行关联分析。结果表明:3种基因型与中国荷斯坦奶牛乳脂率(F)、乳蛋白率(P)、体细胞数(SCC)均有显著的相关性(P<0.05),其中P极显著相关(P<0.01),对校正305天产奶量的影响不显著(P>0.05)。     

NKA1B2基因intron2上C2343T与产奶性状的关联分析

本研究通过DNA测序和PCR-SSCP分型对930头荷斯坦牛的NKA1B2基因进行群体遗传学分析并测定产奶高峰期的产奶性能指标及体细胞数。在第2内含子检测到新的SNP,C2343T位点存在两种等位基因(C和T)和三种基因型(CC、CT、TT),都处于HardyWeinberg非平衡(P0.05)。C2833T位点的SNP对乳蛋白率存在极显著影响(P0.01),对305 d产奶量存在显著影响(P0.05)。基因T替代C对乳脂率、305天产奶量和体细胞评分都具有正效应,对乳蛋白率具有负效应。TT基因型个体产奶量下降率低,乳腺炎抵抗力高的优良特征。     

中国荷斯坦奶牛ITGB2基因多态性及其与乳房炎抗性和产奶性状的相关分析

牛整合素β-2(ITGB2)基因D128G突变能引起牛白细胞粘附综合征(BLAD),是牛乳房炎抗性的研究热点之一,但ITGB2基因其他突变在中国荷斯坦牛中的分布及其与乳房炎抗性和产奶性状是否有关尚不清楚。本研究选取ITGB2基因389CT(rs108953545)和774CT(rs209411752)2个SNP位点,利用SNaPshot技术检测其在1 212头荷斯坦母牛的基因型,并与体细胞评分(SCS)和5个产奶性状(305 d产奶量、乳脂和乳脂率、乳蛋白和乳蛋白率)进行相关性分析。结果表明:389位点CC、CT、TT基因型的频率分别是0.29、0.49和0.22,774位点相应的基因型频率为0.69、0.27、0.04;2个位点与SCS和5个产奶性状相关性分析显示,仅774位点CT和TT型个体乳蛋白率显著低于CC基因型(P0.05);2个位点6种复合基因型相关分析发现,CTCC和TTCC基因型具有高的乳脂率和乳蛋白率(P0.01),而TTCC基因型个体的SCS更低(P0.05)。总体而言,TTCC基因型是中国荷斯坦奶牛乳房炎抗性和乳品质潜在的分子标记。     

中国荷斯坦牛SCD1基因多态性与泌乳性状的关联分析

本研究旨在探索中国荷斯坦牛SCD1基因多态性与产奶性状的相关性.以上海某奶牛场610头中国荷斯坦牛为试验材料,采用PCR-SSCP法对SCD1基因A293V位点遗传多态性进行分析,利用一般线性模型分析SCD1基因A293V位点突变对测定日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、305天校正产奶量、乳脂量、乳蛋白量及体细胞评分7个泌乳性状的影响.共检测到AA、AV和VV 3种基因型,频率分别为0.634、0.323和0.043,等位基因A和V的频率分别为0.796和0.204.该位点突变对乳脂率、乳蛋白率的影响达到显著水平(P＜0.05),对测定日产奶量、305天校正产奶量、305天乳蛋白量和305天乳脂量以及体细胞评分影响不显著(P＞0.05).多重比较表明,VV基因型个体的乳蛋白率、乳脂率极显著高于AA、AV型个体(P＜0.01).SCD1基因A293V位点突变对中国荷斯坦牛泌乳性状的遗传效应有一定程度的影响,但影响机理需要进一步的研究.     

中国荷斯坦奶牛RPL23A、ACACB基因3个SNPs检测及其与产奶性状的关联分析

旨在开展奶牛群体高乳成分功能基因的验证与筛选,利用微流控芯片自主选育技术分析北京地区母牛群体高乳蛋白、高乳脂基因频率,同时分析基因多态性及其与产奶性状的相关性。本研究对北京地区8个大型奶牛场1 596头中国荷斯坦奶牛RPL23A、ACACB基因的多态性进行了检测,所有个体均为3胎以内的泌乳牛,收集每头牛所有测定日的产奶量、乳脂率、乳蛋白率等数据,同时对3个多态位点不同基因型与产奶性状进行了关联分析。RPL23A基因的SNP位点g.20146771G>A,在第一泌乳期,与产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白量均达到极显著关联（P<0.01）,第二泌乳期,g.20146771G>A与5个产奶性状均呈极显著关联（P<0.01）。ACACB基因的SNP位点g.63962768C>T,在第一泌乳期,与产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白量均呈极显著关联（P<0.01）,在第二泌乳期,与产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白率呈极显著关联（P<0.01）。结果表明,RPL23A、ACACB基因可以作为影响中国荷斯坦奶牛产奶性状的候选基因用于标记辅助选择,以上基因位点可能通过直接或间接的途径影响奶牛的乳脂或乳蛋白性状,对产奶性状起到重要调控作用。本研究为荷斯坦奶牛后续的标记辅助选择奠定了良好基础。     

FASN基因的多态性及其与中国荷斯坦奶牛产奶性状的相关性分析

为了分析脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN)基因的多态性及其与中国荷斯坦奶牛产奶性状的相关性,试验选取230头荷斯坦奶牛,采用限制性片段长度多态性聚合酶链反应(Restriction fragment length polymorphism-polymerase chain reaction,RFLP-PCR),对FASN基因3'-UTR区和外显子部分片段的多态性进行检测,并对突变位点与奶牛产奶性状的相关性进行分析。结果表明:在所分析的片段中,检测到3'-UTR区存在一个C→T碱基的置换突变(g.51403203CT);该突变位点为Bam HⅠ酶的自然酶切位点,酶切后存在CC、TC、TT三种基因型,TT基因型的乳脂率和脂蛋白比显著高于TC基因型、CC基因型(P0.05),而三种基因型间乳蛋白率和305 d产奶量差异不显著(P0.05)。     

中国荷斯坦奶牛EEF1D基因的SNPs检测及其与产奶性状的关联分析

试验旨在研究中国荷斯坦奶牛真核生物翻译延伸因子1D（eukaryotic translation elongation factor 1 delta,EEF1D）基因的多态性及其与产奶性状的相关性。利用Sequenom MassARRAY SNP分型技术对宁夏地区1 252头中国荷斯坦奶牛EEF1D基因的多态性进行了检测,并对其多态位点不同基因型和组合基因型与产奶性状进行了关联分析。结果显示,EEF1D基因的5'侧翼区存在2个SNPs位点,即EEF1D-1和EEF1D-3;经检测发现,EEF1D-1存在2种基因型,EEF1D-3存在3种基因型。χ²检验表明,中国荷斯坦奶牛在EEF1D-1位点偏离Hardy-Weinberg平衡状态（P < 0.05）,在EEF1D-3位点未偏离Hardy-Weinberg平衡状态（P > 0.05）;EEF1D-1和EEF1D-3位点多态信息含量（PIC）分别为0.10和0.28,分别呈现低度多态和中度多态。在试验群体中,EEF1D-1位点对乳脂率和乳蛋白率性状的效应均达到极显著水平（P<0.01）,对305 d产奶量性状的效应达到显著水平（P<0.05）;EEF1D-3位点对305 d产奶量、乳脂率和乳蛋白率性状的效应均达到极显著水平（P<0.01）;EEF1D基因的优势基因型组合GG-AG和GG-GG个体乳脂率均显著高于GG-AA组合个体（P<0.05）。说明EEF1D基因可以作为影响中国荷斯坦奶牛产奶性状的候选基因用于标记辅助选择。     

贵州荷斯坦奶牛嗜乳脂蛋白基因多态性及与产奶性状的关联分析

为了解贵州荷斯坦奶牛嗜乳脂蛋白基因的多态性,采用PCR-RFLP法对100头贵州荷斯坦奶牛的嗜乳脂蛋白基因进行了等位基因多态性分析。在此基础上,利用实验奶牛的乳蛋白率、乳脂率及产奶量数据,应用统计学方法对贵州荷斯坦奶牛嗜乳脂蛋白基因多态性与产奶性状的关联进行了分析。结果显示,共获得A、B 2种等位基因,其中A基因频率为0.680 0、B基因频率为0.320 0。共发现3种等位基因型,其中AA基因型频率最高,为0.630 0;其次为BB基因型,频率为0.250 0;AB基因型频率最低,为0.120 0。群体多态信息含量为0.336 3,纯合度为0.572 1,杂合度为0.427 8。BB型个体的305 d产奶量极显著高于AB型和AA型（P〈0.01）。结果提示,嗜乳脂蛋白基因的BB基因型可以作为选择高产奶牛的分子标记。     

中国荷斯坦牛Leptin基因第三外显子对产奶性状的遗传效应分析

为了研究Leptin Exon3对产奶性状的遗传效应,试验以宁夏地区8个公牛家系的各8头女儿共计64头中国荷斯坦母牛为研究对象,采用PCR-RFLP检测了Leptin基因第三外显子,并通过SAS软件(8.02)对4个产奶性状与Leptin Exon3进行了关联分析。结果表明:共检测出TT型、TC型、CC型3种基因型,基因型频率分别为0.906,0.063,0.031;3种基因型与中国荷斯坦奶牛的305 d产奶量、乳蛋白率均有显著的相关性(P0.05),TC型305 d产奶量显著高于CC型(P0.05),TC型乳蛋白率显著高于CC型(P0.05)。     

澳系进口荷斯坦奶牛CXCR1基因遗传多态性与泌乳性状及体细胞评分的关联性分析

采用聚合酶链式反应-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术对以海丰奶牛场588头澳系进口荷斯坦牛牛趋化因子受体1(Chemokine receptor 1,CXCR1)基因的遗传多态性进行分析;采用混合动物模型分析CXCR1基因2个突变位点与测定日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、305d产奶量、305d乳脂量、305d乳蛋白量及体细胞评分7个性状的相关性,寻找可用于生产实际的分子标记。结果显示,CXCR1基因5′侧翼区-1830位点发生了A→G的突变,检测到AA、AG和GG 3种基因型,频率分别为0.684、0.289和0.027,等位基因A和G的频率分别为0.828和0.172;GG基因型奶牛的日产奶量、SCS和305d产奶量均极显著高于AA基因型(P<0.01),而其乳脂率和乳蛋白率却显著低于AA基因型奶牛(P<0.05)。编码区783位点仅发现AA和AC 2种基因型,基因型频率分别为0.886和0.114,等位基因A和C的频率分别为0.943和0.057。AA型的个体的日产奶量、305d脂肪产量和305d蛋白产量极显著高于AC型个体,而其乳脂率、乳蛋白率和SCS却极显著低于AC型个体(P<0.01)。结果表明,CXCR1基因遗传突变对澳系进口荷斯坦牛泌乳性状和乳房炎抗性有较大的遗传效应,可用于澳系进口荷斯坦牛的分子标记辅助选择。     

河北地区中国荷斯坦牛DGAT1基因多态性与泌乳性状遗传效应分析

本研究以河北地区870头中国荷斯坦牛为试验材料,采用PCR-RFLP法对DGAT1基因K232A位点进行了遗传多态性分析,并利用混合动物模型分析了DGAT1基因K232A位点突变对乳脂率、乳脂量、乳蛋白率、乳蛋白量、305d产奶量5个泌乳性状的影响。结果共检测到KK、KA和AA 3种基因型,基因频率分别为0.0402、0.9276和0.0321;等位基因K和A的频率分别为0.5040和0.4960;该碱基突变对乳脂率的影响达到极显著水平(P<0.01),对30d产奶量的影响达到显著水平(P<0.05),对乳脂量、乳蛋白率和乳蛋白量的影响不显著(P>0.05);多重比较结果表明,KK基因型的乳脂率极显著高于KA和AA基因型(P<0.01);KA和AA基因型的305d产奶量显著高于KK基因型(P<0.05);AA和KA基因型的泌乳性状无显著差异(P>0.05)。结果显示,DGAT1基因突变对河北荷斯坦奶牛泌乳性状有较大的遗传效应,可用于泌乳性状的分子标记辅助选择。     

基于GWAS后分析策略研究TRAPPC9基因对奶牛产奶性状的遗传效应

本研究基于课题组前期对北京地区中国荷斯坦牛群体产奶性状全基因组关联分析结果,在新的中国荷斯坦牛群中将转运蛋白颗粒复合体9(TRAPPC9)基因作为产奶性状的候选基因进行遗传效应验证。研究利用混池测序寻找SNPs位点,结合前期GWAS结果筛选到的SNPs位点,进而分析这些多态性位点与中国荷斯坦牛产奶性状的相关性。结果发现,SNP1、SNP2位点对乳蛋白率和乳糖率效应均显著(P0.05);SNP3位点对乳脂率和乳蛋白率的效应均极显著(P0.01);SNP4位点对乳脂率有极显著影响(P0.01);SNP5位点对乳脂率和乳糖率的效应显著(P0.05)。同时发现TRAPPC9基因的表达量对产奶性状也有显著影响(P0.05),而TRAPPC9基因启动子区DNA甲基化对产奶性状无直接显著影响。该结果进一步表明,TRAPPC9基因可以考虑作为分子遗传标记应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OPN基因内含子4多态性及其与产奶性状的相关分析

研究采用PCR产物直接测序的方法,对278头中国荷斯坦奶牛的OPN基因内含子4进行单核苷酸多态性分析,并研究了不同基因型与产奶性状的相关关系。结果表明:OPN基因内含子4有TT、CT和CC 3种基因型,基因型频率分别为0.3309、0.5108和0.1583;该位点突变处于Hardy-Weinberg平衡状态,且PIC为0.3676;CC基因型与中国荷斯坦奶牛的乳脂率和乳蛋白率呈显著相关。说明C等位基因对泌乳性状具有加性效应,OPN基因可以作为中国荷斯坦奶牛泌乳性状的候选基因。     

贵州黑白花奶牛Leptin基因启动子区多态性与产奶性状关联分析

为了探讨贵州黑白花奶牛的产奶性状与Leptin基因的关联性,试验采用PCR-SSCP和DNA测序技术,对190头贵州荷斯坦奶牛Leptin基因进行单核苷酸多态性分析,分析不同基因型与产奶性状的相关关系。结果表明:Leptin基因启动子区在617 bp碱基处发生A→G的转换,表现出AA、AB、BB 3种基因型,AA基因型频率最高为0.468,A为优势等位基因,基因频率为0.65;基因型与产奶性状的关联性分析显示,AA基因型的产奶量及乳脂率均优于AB和BB基因型,但3种基因型对乳脂率的影响差异均不显著(P>0.05)。说明Leptin基因可以作为贵州黑白花奶牛产奶性状的标记辅助基因。     

宁夏地区荷斯坦牛体型外貌性状与产奶性状的相关分析

为探寻宁夏地区荷斯坦牛体型外貌性状与产奶性状之间的相互关系,本试验选取宁夏地区12个规模化牧场5006头头胎荷斯坦牛作为研究对象,测定其305d产奶量、乳脂率、乳蛋白率、高峰奶量4个产奶性状,体型外貌性状采用9分制进行评分,采用SPSS 21.0软件统计分析鉴定牛只的五大部位20个描述性状和总体得分性状的表型参数,并利用相关分析方法确定体型总分及7个体型外貌特征性状与各产奶性状之间的关系。结果表明,体型总分与305d产奶量、高峰奶量呈极显著正相关(P0.01),与乳脂率、乳蛋白率呈弱正相关,差异不显著(P0.05);体躯容量与305d奶产量、高峰奶量呈极显著正相关(P0.01),与乳脂率呈极显著负相关(P0.01);尻部与乳脂率呈显著负相关(P0.05);肢蹄与305d产奶量、高峰奶量呈显著正相关(P0.05);乳房形态与305d产奶量呈极显著正相关(P0.01),与乳脂率、高峰奶量呈显著正相关(P0.05);前乳房与乳脂率成显著正相关(P0.05);后乳房与305d产奶量、高峰奶量呈极显著正相关(P0.01),与乳脂率呈显著正相关(P0.05);泌乳系统与305d产奶量、乳脂率、高峰奶量呈极显著正相关(P0.01);乳用特征与305d产奶量、高峰奶量呈极显著正相关(P0.01),与乳脂率呈显著负相关(P0.05)。可以得出,奶牛体躯容量、肢蹄、乳房形态、后乳房、泌乳系统、乳用特征是影响荷斯坦牛产奶性状的主要因素,加强体型性状的选择对于筛选优质高产核心群及开展选种选配工作具有重要指导意义。     

上海地区荷斯坦牛体型外貌与产奶性状的相关分析

体型外貌性状是奶牛重要的选种指标,是奶牛保持高产、稳产、健康长寿的关键所在。本研究的目的在于探寻上海地区荷斯坦牛体型外貌与产奶性状的相互关系。、随机选取上海市28个奶牛场总计871头第二泌乳期荷斯坦母牛作为研究对象,记录并测定其305d产奶量、乳脂率、乳蛋白率3个产奶性状,体型外貌性状采用9分制评分结果．利用相关分析方法确定体型总分及7个体型外貌性状与各产奶性状之间的关系,结果表明,体型总分与305d产奶量、乳脂率呈极显著正相关（P〈O．01）;体躯容量性状和产奶量呈极显著正相关：肢蹄性状与乳脂率、乳蛋白率呈极显著正相关,与产奶量显著正相关（P〈O．05）;尻部性状与乳脂率呈显著正相关．。最终得出肢蹄、体躯容量、尻部性状是影响荷斯坦牛产奶性状的最主要因素,体型外貌鉴定评分对于筛选高产、优质荷斯坦母牛及选种选配工作具有指导意义。