MET基因多态性与中国荷斯坦牛繁殖和泌乳性状的关联分析

为筛选与中国荷斯坦牛繁殖和泌乳性状相关的遗传标记，本研究从分子水平探究了MET基因单核苷酸多态（single nucleotide polymorphisms，SNPs）与繁殖和泌乳性状的相关性。通过混池测序法在70头无血缘关系的健康中国荷斯坦公牛中扫描目标基因的SNPs，采用竞争性等位基因特异性PCR （kompetitive allele-specific PCR，KASP）对其后代1 160头中国荷斯坦泌乳牛进行部分SNP的基因分型，基于连锁不平衡分析获得双倍型信息，并采用线性模型对SNP及其双倍型与5个繁殖和6个泌乳性状的估计育种值（estimated breeding values，EBV）进行关联分析。随后，针对位于功能区域的SNPs进行生物信息学分析和基因表达量相关性分析，初步探究其潜在的调控机制。本研究在MET基因中共检测到19个SNPs，说明该基因存在丰富的遗传变异；就其中7个SNPs进行了基因分型，分型结果与目标性状的关联分析结果显示，7个SNPs与多个性状存在显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）的关联；位于上游调控区的g.51737889T>C位点GG基因型个体的初产日龄、青年牛首末配种间隔、经产牛首末配种间隔、体细胞评分的EBV最低，说明该基因型个体同时具有较好的繁殖性能和泌乳性能；另一个位于上游调控区的g.51736640A>C位点GG基因型个体的初产日龄、青年牛首末配种间隔、经产牛首末配种间隔、体细胞评分的EBV最低，但乳蛋白率、乳脂率的EBV最低，说明该基因型个体繁殖性能较好，但泌乳性能相对较差；此外，位于第6外显子的g.51660569G>A位点TC基因型个体初产日龄的EBV较低，青年牛首末配种间隔、经产牛首末配种间隔、体细胞评分的EBV最低，说明该基因型个体具有较好的繁殖性能。连锁不平衡分析发现，该基因的7个SNPs形成2个单倍型块，其双倍型与目标性状的关联分析进一步表明，单倍型块1中H1H3个体的繁殖性能较好且泌乳性能中等，单倍型块2中H4H4个体的繁殖性能和泌乳性能均较优秀，为两个优势双倍型；此外，H1H3包含g.51660569G>A位点的TC基因型，H4H4为g.51737889T>C、g.51736640A>C两位点GG基因型的组合，其关联分析结果与单个位点的结果一致。基序分析结果表明，g.51737889T>C与g.51736640A>C位点的优势等位基因G可富集到与基因激活、细胞增殖、分化相关的转录因子，且两位点GG基因型的MET基因表达量均最高，其双倍型H4H4表达量也较高，进一步验证了关联分析结果。综上，本研究获得了中国荷斯坦牛MET基因的多态性图谱，并通过关联分析、生物信息学预测及基因表达量分析发现并验证了MET基因与繁殖、泌乳性状的遗传关联，为中国荷斯坦牛高产高效选育提供了可用的遗传标记。

Association Analysis of MET Gene Single Nucleotide Polymorphism with Reproduction and Milk Production Traits in Chinese Holstein Cattle