HCD遗传缺陷基因对奶牛血液脂代谢指标的影响

HCD是2015年德国最先报道的一种荷斯坦牛隐性遗传缺陷基因,纯合子犊牛表现出血液胆固醇缺乏,生长迟缓、腹泻、消瘦等症状,并在出生后数月内死亡。最新研究还显示,HCD携带者的血液胆固醇也低于正常水平,且部分携带者表现出与纯合子类似的临床症状。为探究中国荷斯坦牛群HCD携带者和野生型个体的脂代谢能力差异,本研究采用配对设计,选取HCD携带者和野生型奶牛各31头,检测5项血液脂代谢相关指标,结果发现HCD携带者组的各项血液指标均较野生型偏低,且血液总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的差异在一个牛场达到显著水平(P<0.05),另一牛场也显示出相同趋势。这些结果提示HCD遗传缺陷基因并非完全隐性遗传,携带者牛有较高的脂代谢异常风险,故需要采取严格的措施避免HCD基因的引入和扩散,同时对新生HCD携带者犊牛做好营养管理,以减少代谢疾病风险。     

影响荷斯坦牛繁殖力及犊牛健康的遗传缺陷基因研究进展

荷斯坦牛经高强度选育,其产奶性能不断提升,但近交导致遗传缺陷问题凸显。近年来,基因组SNP芯片广泛应用于奶牛基因组选择育种,随着大规模的基因组标记数据积累,新的遗传缺陷基因定位策略被提出,利用全基因组测序技术在荷斯坦牛中鉴定出多种遗传缺陷单倍型和基因,均导致胚胎早期死亡或犊牛出生缺陷。本文概述了荷斯坦牛遗传缺陷的种类、基因定位、分子检测和经济影响的研究进展,同时展望了缺陷基因研究及育种应用的前景。     

北京地区荷斯坦牛BLAD遗传缺陷基因的分子筛查

牛白细胞黏附缺陷症(BLAD)是由常染色体上CD18基因单碱基突变(A→G)引起的隐性遗传疾病,隐性基因纯合时导致白细胞表面的β2整合素表达明显减少或缺乏而引起临床发病,患病牛的主要特征是机体免疫力降低、易患病,从而影响生产性能的表现,可严重影响奶牛场的经济效益。本研究利用PCR-SSCP方法对北京地区246头公牛样本和409头母牛样本进行了检测分析,研究结果表明,在所检测的样本中,荷斯坦种公牛(含后备公牛)和母牛BLAD携带率分别为0.81%和3.91%,BLAD基因频率分别为0.21%和1.95%,并通过系谱追踪发现,BLAD遗传缺陷可追溯到美国一头非常优秀的公牛Osborndale Ivanhoe(USA.1189870,BL),其后代在我国有一定的影响。通过剔除BLAD携带者公牛可以有效控制该遗传缺陷的传播,但是,我国部分BLAD携带者公牛冻精依然在商业化使用,所以,有效监控BLAD携带者在奶牛群中的状况对BLAD剔除计划是有益的。     

中国荷斯坦公牛CN和DUMPS遗传缺陷检测及系谱分析

旨在研究中国荷斯坦牛中瓜氨酸血症(Citrullinemia,CN)和尿苷酸核酶缺乏症(Deficiency of uridinemonophosphate synthase,DUMPS)2种遗传缺陷的携带者比率及系谱来源,并构建更简便的检测方法。本研究通过PCR-RFLP方法对参加我国联合青年公牛后裔测定和良种补贴项目的591头荷斯坦公牛进行了大规模CN和DUMPS的遗传缺陷检测,并构建了奶牛CN隐性有害基因的AS-PCR检测技术。结果,共发现2头CN和1头DUMPS隐性有害基因携带者公牛,携带者比例分别为0.34%和0.17%。经过系谱追溯,2头CN携带者公牛均为澳大利亚公牛Linmack Kriss King-CN后代,DUMPS携带者公牛为美国公牛Skokie sensation Ned后代。基于此,我国有必要尽快建立荷斯坦牛隐性遗传缺陷监控体系并进行系谱标注,通过青年公牛预选和选种选配,避免携带者公牛进入后裔测定和良种补贴项目,以逐步降低我国奶牛群体中隐性有害等位基因频率。     

荷斯坦牛新遗传缺陷单倍型HH7分子筛查

HH7(Holstein Haplotype 7)是在荷斯坦牛群中新发现的一种隐性遗传缺陷单倍型,由27号染色体上CENPU基因4个碱基缺失突变引起,隐性基因纯合时能引起胚胎早期流产,严重影响着奶牛养殖者的经济效益.本研究利用竞争性等位基因特异性PCR(KASP法)对随机抽取的166头荷斯坦公牛样本进行了检测分析,结果...     

利用分离的奶牛X精子冷冻精液生产体内性控胚胎试验

采用常规精液和分离的X精子冷冻精液对115头超数排卵的青年和经产荷斯坦母牛人工输精生产体内性控胚胎。结果表明,利用2支和3支性控精液给超排青年母牛输精,头均分别获得6.8枚±4.8枚和6.3枚±3.2枚可用胚胎,与常规精液的超排效果(7.2枚±5.2枚)无明显差异;利用2支和3支性控精液给超排经产母牛输精,头均可用胚胎分别为7.5枚±4.5枚和8.6枚±5.6枚,与常规精液的超排效果(6.1枚±3.2枚)相比,分别增加23%(P>0.05)和41%(P>0.05),无显著差异,但解冻后性控精子会明显影响经产母牛的受精率;对用性控精液输精生产的12枚抽样胚胎采用LAMP法进行性别鉴定并移植,结果获得了91.7%的雌性率和36.4%的受胎率。结果提示,X精子的分离过程会在一定程度上影响受精率,用分离的X精子冷冻精液对超排母牛进行人工授精生产体内性控胚胎是可行的。     

奶牛DQA2基因序列特征分析

为了获得荷斯坦牛DQA2基因序列并研究其序列特征及编码蛋白的结构和功能,本研究采用DNA混合池扩增后直接测序的方法,通过DNAstar软件和在线服务器预测中国荷斯坦牛DQA2基因CDS区编码蛋白的理化性质、疏水性/亲水性、糖基化位点、信号肽、跨膜结构、二级结构以及三级结构。结果表明,中国荷斯坦牛DQA2基因CDS区长度为765bp,编码254个氨基酸,蛋白结构预测是一种混合型的可溶性蛋白质,具有4个潜在的N-糖基化位点,分别为Asn31、Asn96、Asn260、Asn369;在第1~23位氨基酸之间存在信号肽;存在1个典型的跨膜螺旋区,氨基酸序号为217-239。本研究结果为进一步研究荷斯坦牛的抗病育种提供了理论基础。     

特别报道——一种新的荷斯坦牛遗传缺陷：短脊椎综合征（Brachyspina）

近期国际互联网广泛报道了一种新的荷斯坦牛遗传缺陷——短脊椎综合征。2006年7月丹麦科学家报道了第一例畸形犊牛的尸检结果．因父母有血缘关系怀疑有遗传原因。2007年5月8日丹麦和荷兰科学家发表了另外三例的详细尸检结果．并结合第一例进行了全面分析。追踪出四例畸形犊牛与犊牛脊椎畸形综合征（CVM）不同的共同祖先,指出这可能是荷斯坦牛正在出现的一种常染色体隐性遗传疾病。     

我国荷斯坦种公牛CVM遗传缺陷基因的分子检测

研究运用引入酶切位点聚合酶链式反应(PIRA-PCR)方法检测牛脊柱畸形综合症(CVM)在我国荷斯坦种公牛中的携带情况。共检测了来自全国14个公牛站的587头种公牛,结果表明:携带者56头,携带率为9.54%。系谱分析确认40头携带者公牛是Carlin-M Ivanhoe Bell的后代。对公牛信息统计显示,2001—2007年各年度出生的种公牛都保持较高的CVM携带率(8.22%～15.56%)。美国、加拿大和澳大利亚是我国引进公牛的主要来源国,进口公牛的CVM携带率分别为11.37%、3.73%和14.29%。此外,本研究还对我国荷斯坦牛CVM遗传缺陷的控制和CVM携带公牛的利用提出建议。     

北京地区中国荷斯坦牛产后1~7 d体细胞数群体规律及其影响因素研究

本实验旨在研究中国荷斯坦牛泌乳早期(产后1~7 d)体细胞数(SCC)的群体规律、影响因素及其与其他乳成分之间的关系。以2018年7、8月产犊的64头中国荷斯坦牛为研究对象,收集测定母牛产后1~7 d每次挤奶样品中的SCC、乳脂率、乳蛋白率和乳糖率,分析泌乳天数、胎次、样品采集时间和牧场因素对泌乳早期体细胞评分(SCS)的影响,并分析泌乳早期SCS与其他乳成分之间的关系。结果表明:中国荷斯坦牛产后1~7 d SCC均值为670.02×10³个/mL,泌乳早期SCC随泌乳天数的增加逐渐下降;泌乳天数、胎次、样品采集时间和牧场均对泌乳早期SCS有显著影响(P<0.05);泌乳早期SCC与乳糖率呈极显著负相关(P<0.01),与乳脂率和乳蛋白率呈极显著正相关(P<0.01)。     

β4-defensin-i1和DGAT2-i6基因与奶牛产奶性能的相关分析

本试验以382头荷斯坦牛DNA样本和产奶量记录为试验材料,用PCR-RFLP方法对与产奶性状有关的主要候选基因β4-defensin-i1和DGAT2-i6进行多态性分析,并对标记位点基因型与产奶量进行了相关分析。结果表明:在所研究的两个基因中,BB基因型个体305d产奶量显著低于AA型和AB型个体(P0.05),AA和AB基因型个体间产奶量差异不显著(P0.05)。     

黄牛规模化移植荷斯坦牛性控冻胚技术的研究

为了廉价地规模化快速繁殖荷斯坦母牛,试验将本地母黄牛作为受体,对屠宰的荷斯坦母牛卵巢中卵母细胞经体外成熟培养、体外X精子受精、冷冻性控胚胎、解冻及移植,使母黄牛受孕而繁殖.结果表明:受体母黄牛1 645头,妊娠率为40％,雌性率为95％,死亡率为1.1％,难产率为8％.     

大通县应用奶牛性控冻精人工授精对比试验

本试验对荷斯坦奶牛性控精液和常规精液人工授精效果以及性控精液对青年牛和经产牛配种的效果进行了比较分析。结果表明,采用性控精液(200万个/0.25mL)人工授精的受胎率为63.9%,第一情期受胎率58.2%;采用常规精液(1000万个/0.25mL)人工授精的受胎率为81.5%,第一情期受胎率67.1%,性控精液和常规精液差异不显著(P0.05),用性控精液人工授精,青年牛受胎率74.4%,经产牛受胎率55.6%,差异不显著(P0.05)。     

黄牛规模化移植荷斯坦牛性控冻胚技术的研究

为了廉价地规模化快速繁殖荷斯坦母牛,试验将本地母黄牛作为受体,对屠宰的荷斯坦母牛卵巢中卵母细胞经体外成熟培养、体外X精子受精、冷冻性控胚胎、解冻及移植,使母黄牛受孕而繁殖。结果表明:受体母黄牛1 645头,妊娠率为40%,雌性率为95%,死亡率为1.1%,难产率为8%。     

β-酪蛋白A2A2基因型奶牛在黑龙江省某牛场中的分布及泌乳性能

为探究β-酪蛋白A2A2基因型奶牛在牛群中的分布及泌乳性能,本研究对黑龙江省某规模化奶牛场第1胎次314头荷斯坦牛的血液样本中β-酪蛋白基因进行测序和分型检测;比较β-酪蛋白A1/A2基因型奶牛的分布规律及泌乳性能。结果表明：牛群中A1A1基因型频率为18.97%,A1A2基因型频率为48.41%,A2A2基因型频率为32.80%,A1基因频率为42.99%,A2基因频率为57.01%;β-酪蛋白不同基因型（A1A1、A1A2和A2A2）奶牛的泌乳量、乳脂和乳蛋白率等泌乳指标差异不显著。     

中国荷斯坦奶牛ABCG2基因外显子9多态性研究

本研究旨在寻找ABCG2基因上与产乳性状相关的多态位点,为提高产乳性状提供理论依据。本研究采用PCR-SSCP技术分析了ABCG2基因exon9的多态性。使用SAS9.0对多态性与产乳性状之间的相关性进行方差分析。研究结果表明,在exon9中存在A→G突变,导致氨基酸由酪氨酸突变为半胱氨酸。A、B 2个等位基因的频率分别为0.86和0.14;存在3种基因型:AA、AB和BB型,基因型频率分别为:0.73、0.26、0.01;多态信息含量为0.22。方差分析结果显示,3种基因型间5种产乳性能的差异不显著。Y367C与产乳性状的相关性不明显,由于突变前后氨基酸性质发生了改变,可能会对蛋白质的结构产生一定的影响。     

奶牛PRL基因CRS-PCR多态性与产奶性状的关联分析

采用CRS-RFLP技术对中国荷斯坦牛PRL基因第4外显子C8377G位点及第4内含子T8510C位点进行单核苷酸多态性分析。最小二乘分析表明：在8377位点GG基因型个体产奶量最小二乘均值显著高于CC基因型（P〈0.05）,GC基因型个体乳蛋白率最小二乘均值显著高于CC基因型（P〈0.05）;在8510位点CC基因型个体产奶量最小二乘均值显著高于TT基因型（P〈0.05）。     

荷斯坦奶牛与和牛活体采卵-体外受精（OPU/IVF）体系的建立及应用

[目的]研究牛活体采卵-体外受精（ovum pick-up and in vitro fertilization,OPU/IVF）体系,建立高效的牛体外胚胎生产系统。[方法]以从屠宰场采集的健康牛新鲜卵巢为试验材料,进行卵母细胞体外成熟、体外受精、体外胚胎培养相关条件的摸索,重点考查体外胚胎培养液中添加瘦素（leptin）对囊胚率的影响。选取13～15月龄健康荷斯坦奶牛及和牛各10头作为供体,进行活体采卵、卵母细胞体外成熟、体外胚胎生产,记录可用卵数及可用囊胚数,统计卵裂率、囊胚率;2个品种牛的体外冷冻胚胎解冻后,以荷斯坦奶牛为受体进行胚胎移植,移植后45 d统计妊娠率。[结果]添加30 U/mL的leptin可以显著（P<0.05）提高屠宰场来源牛体外胚胎的囊胚率。随机选择供体牛活体采卵,平均每头荷斯坦奶牛获得可用卵7.5枚,平均每头和牛获得可用卵8.1枚;荷斯坦奶牛及和牛的卵裂率分别为84.00%、82.71%,二者差异不显著（P>0.05）。体外培养条件下,平均每头荷斯坦奶牛获得可用囊胚4.3枚,平均每头和牛获得可用囊胚3.7枚;荷斯坦奶牛的囊胚率（57.33%）显著...     

荷斯坦牛Leptin基因外显子2多态性与繁殖力性状的相关性研究

以94头荷斯坦牛为试验材料,应用PCR-SSCP技术研究Leptin基因外显子2多态性与繁殖力的相关性。在Leptin基因外显子2的E2FB区上,经分析存在影响奶牛繁殖的多态位点,测序首次发现102nt处T突变为C。在平均产犊间隔上,AA与AT差异极显著（P〈0.01）;AT与TT差异极显著（P〈0.01）;A为优势等位基因,可作为荷斯坦牛育种中繁殖力的分子辅助标记。     

生产群奶牛金黄色葡萄球菌毒素基因检测及PFGE分型研究

隐性乳房炎患牛与健康牛外观无异,不易判断,对奶牛业造成的损失严重.金黄色葡萄球菌是引起隐性乳房炎的重要病原菌,准确判断金黄色葡萄球菌型隐性乳房炎是预防和控制乳房炎的重要途径.目前国际上普遍采用乳中体细胞数(SCC)作为检测隐性乳房炎的主要指标,但是约40％的金黄色葡萄球菌型乳房炎牛乳汁中SCC低于20万/mL.笔者依据相邻两月SCC差值高低,采集两个奶牛场荷斯坦牛生产群第一胎泌乳牛奶样65头份,从中检出有6头份含金黄色葡萄球菌.用PCR方法扩增金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的特异基因nuc和mecA,结果发现,nuc基因检出率为100％(12/12),未检测到mecA基因.进一步用多重PCR方法检测金黄色葡萄球菌各种毒素基因,其中PVL基因在高SCC与低SCC奶样中的检出率分别为33.3％和100％,差异显著,这可能与PVL破坏白细胞有关.PFGE分型结果表明,所检测到的金黄色葡萄球菌可分为4个簇、5种类型,其中P2型(PVL)为流行株.结果提示,在荷斯坦牛生产群中,如果奶牛产奶量有所下降而SCC也不高时,应辅以分子检测手段来判断是否患有金黄色葡萄球菌型隐性乳房炎.