奶牛红毛基因分型及蛋白结构预测研究

【目的】通过对奶牛MC1R基因核苷酸序列的分析和蛋白结构的预测,探讨奶牛红白花毛色形成的分子机制。【方法】采用PCR-RFLP技术对奶牛MC1R基因进行分型,利用生物信息学方法对其蛋白结构特征进行模拟分析。【结果】共检测出与毛色表型有关的3种基因型,其中EE基因型在黑白花奶牛中占优势,ee基因型在红白花奶牛中占优势。蛋白结构预测结果显示,ee基因型个体的缺失突变使蛋白质翻译提前终止,进而引发二级结构改变,导致红白花奶牛个体的出现。【讨论】E等位基因主要与黑色毛色形成有关,e等位基因主要与红色毛色形成有关。     

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。     

中国地方牛CCK基因第1外显子的多态性及其与生产性状的相关性

【目的】研究中国本地牛胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)基因第1外显子的多态性及其与南阳牛生产性状的关系,为中国地方牛品种的选育提供参考。【方法】利用PCR-RFLP和DNA测序技术,研究了6个中国本地牛品种(南阳牛、秦川牛、郏县红牛、鲁西牛、草原红牛和荷斯坦奶牛)1390头个体CCK基因的多态性,并分析其多态性与南阳牛生产性状的相关性。【结果】DNA池测序结果发现,CCK基因第1外显子有2个新的SNP多态位点(1 224 T→C,1 275 G→C),其中1 275 G→C是一个错义突变,该突变导致1个内切酶PVUⅡ切割位点的消失,表现为GG、GC、CC 3种基因型。3种基因型在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、鲁西牛、草原红牛和荷斯坦奶牛CCK基因第1外显子G等位基因的频率分别为0.744 0,0.947 0,0.888 5,0.956 3,0.756 3,0.957 0;C等位基因频率分别为0.256 0,0.053 0,0.111 5,0.043 7,0.243 7,0.043 0。不同基因型与南阳牛生产性状的相关分析表明,GC和CC基因型个体除了与初生质量和6月龄性状指标不相关外,与12,18,24月龄体质量、体长、平均日增质量和胸围性状均存在显著或极显著相关。【结论】CCK基因可能是影响牛生产性状的主效基因或者与之紧密连锁,可能是牛分子育种的候选基因之一。     

中国荷斯坦牛FASN基因部分序列PCR-SSCP多态性与泌乳性状的相关性

【目的】研究奶牛脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FASN)基因多态性对产奶量和乳成分的影响,为中国荷斯坦牛的优化育种提供相应的分子遗传学依据。【方法】以464头中国荷斯坦牛为研究材料,参照奶牛生产性能测定(Dairy herd improvement,DHI)方法采集产奶量和乳成分数据;采集试验牛血样,提取DNA,PCR扩增FASN基因,用单链构象多态性(Single-strand conformation polymorphism,SSCP)技术并结合测序确定基因型;用最小二乘法进行基因多态性与泌乳性状的关联性分析。【结果】FASN基因外显子34存在2个等位基因、2种基因型,A、B等位基因频率分别为0.813 9和0.186 1,试验群体在这一位点上极显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01),遗传杂合度(He)和多态信息含量(PIC)分别为0.372 3和0.257 0。测序结果显示,与普通黄牛FASN基因序列(GenBank登录号:AF285607)相比,B等位基因在第16 024和16 039位核苷酸处分别发生了A→G和C→T碱基突变,其中A→G突变导致苏氨酸变成丙氨酸,C→T突变导致精氨酸变为色氨酸;A等位基因与AF285607序列相同。最小二乘法分析表明,AA型个体305d乳脂量显著高于AB型个体(P<0.05),等位基因A为高乳脂量优势基因。【结论】FASN基因外显子34突变位点可作为高乳脂的分子遗传标记应用于中国荷斯坦牛的标记辅助选择育种中。     

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。     

TLR2基因多态性及其与奶牛乳房炎的相关分析

【目的】研究牛Toll样受体蛋白2基因(TLR2)的多态性及其与中国荷斯坦奶牛乳房炎的关系。【方法】以中国荷斯坦奶牛、鲁西黄牛和渤海黑牛为研究对象,利用DNA测序、PCR-RFLP和创造酶切位点RFLP(CRS-RFLP)技术对TLR2基因多态性及其与中国荷斯坦奶牛乳房炎的关系进行研究。【结果】经DNA测序,在牛TLR2基因的3′非翻译区发现1个新的SNP,即mRNA序列的3 008位发生了T/C突变。TLR2基因编码区(c.651G>A,c.827A>G)和3′非翻译区(c.3008T>C)有3个突变位点,分别是PstI,Hin1Ⅱ和HhaI限制性内切酶的酶切多态位点。3个多态位点在各品种牛之间的基因型频率和等位基因频率差异较大;经χ2适合性检验,除鲁西黄牛的HhaI酶切位点处于非Hardy-Weinberg平衡状态外,3种牛在其他位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。只有Hin1Ⅱ酶切多态位点与牛乳中的体细胞评分(SCS)存在相关性,含有B等位基因的个体SCS显著低于含有A等位基因的个体(P<0.05)。中国荷斯坦奶牛在3个酶切位点形成了H1-H8共8种单倍型,产生了H1H1、H1H2、H1H3、H1H4、H1H7和H1H8等6种单倍型组合,其中H1H1的频率最高(55.89%),H1H4的SCS最低(3.17),且不同单倍型组合与SCS存在相关性。【结论】TLR2基因可用作奶牛抗乳房炎性状的辅助选择标记。     

牛AGPAT6基因遗传特征与奶牛产奶性能相关性研究

 【目的】研究牛AGPAT6基因的遗传多态及其对奶牛产奶性能的影响，以期找到可用的分子标记，为奶牛的分子育种提供依据。【方法】利用PCR-RFLPs方法分析了3个不同品系荷斯坦牛AGPAT6基因第3内含子PstI等7种酶切多态性，分析了2个多态位点对3个品系奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白率及乳中体细胞评分的影响。【结果】牛AGPAT6基因第3内含子的PstI-RFLPs和BanI-RFLPs普遍存在于中国荷斯坦、澳洲荷斯坦和加拿大荷斯坦3个试验群体。PstI-RFLPs和BanI-RFLPs与荷斯坦牛的乳脂率呈显著的相关(P <0.05)；PstI-RFLPs与荷斯坦牛的体细胞评分呈显著的相关(P <0.05)；BanI-RFLPs与荷斯坦牛的305 d产奶成年当量呈显著的相关（P < 0.05)。【结论】牛AGPAT6基因第3内含子的PstI酶切位点突变，等位基因B为乳脂率和体细胞评分的优势等位基因。BanI酶切位点突变，等位基因D为乳脂率的优势等位基因；等位基因C为产奶量的优势等位基因。     

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。     

中国荷斯坦牛FADS2基因c.908 C>T突变对泌乳性能和乳中脂肪酸组成的影响

【目的】探讨中国荷斯坦牛脂肪酸脱氢酶2(FADS2)基因编码区c.908CT突变对泌乳性能和乳中脂肪酸组成的影响。【方法】以江苏某大型奶牛场865头中国荷斯坦牛为材料,用飞行时间质谱法对FADS2基因编码区c.908CT突变位点进行检测,并用最小二乘模型分析该位点对泌乳性状和乳中脂肪酸组成的影响。【结果】FADS2基因c.908CT位点有3种基因型:CC、CT和TT,优势基因型为CT型,C基因为优势等位基因。关联分析发现,该位点对日产奶量、体细胞评分(SCS)及乳脂、乳糖、总固体含量5个性状的影响均达到显著水平(P0.05),对乳蛋白和乳中尿素氮含量的影响不显著(P0.05)。多重比较表明:CC型个体日产奶量及乳糖、总固体含量均显著低于TT型个体,而SCS显著高于CT和TT型个体;该位点突变对乳中C14:1、C16:0、C16:1、C18:0、C18:3等5种脂肪酸含量和C14、C16和C18不饱和指数的影响均达到极显著水平(P0.01),TT基因型个体乳中C16:1含量、C16和C18不饱和指数极显著高于CC和CT型个体(P0.01)。【结论】FADS2基因编码区c.908CT突变对中国荷斯坦牛泌乳性能和乳中脂肪酸组成有重要影响,TT基因型具有较高的日产奶量、总固体和C16:1含量及C16和C18不饱和指数。     

中国荷斯坦牛CSN3基因多态性及其与泌乳性状的关联性

【目的】研究中国荷斯坦牛CSN3基因的多态性,并探索其与泌乳性状的关系。【方法】采用DNA测序方法,对565头中国荷斯坦牛CSN3基因进行群体变异分析,将检测到的单核苷酸多态性(SNP)位点与中国荷斯坦牛泌乳性状进行关联性分析,同时分析不同双倍型对中国荷斯坦牛泌乳性状的影响。【结果】从中国荷斯坦牛CSN3基因中共检测到4个SNP位点,分别为g.463AG、g.1012AC、g.2015TA和g.2396AT,除g.2396AT外,其余3个SNPs位点与中国荷斯坦牛泌乳性状紧密关联,其中g.463AG、g.2015TA均可以显著影响乳脂率和乳蛋白率,g.1012AC可以显著影响乳脂率。双倍型关联性分析发现,H14H14的乳脂率显著或极显著高于其他双倍型。【结论】CSN3基因可以作为中国荷斯坦牛泌乳性状的候选基因用于标记辅助选择。