MBL1、FABP4和FABP9基因多态性及其与奶牛产奶性能和体细胞评分的相关性

摘要

奶牛的产奶性能直接影响奶生产和经济效益，随着遗传育种的不断开展，奶牛产奶性能不断提高，而奶牛抗病力和繁殖性能则随之不断下降，特别是乳房炎发病率也随之升高。乳房炎是影响奶牛产奶性能的一种严重疾病，降低乳房炎有助于提高产奶量和奶品质。随着分子生物学技术的发展，分子辅助选择已成为遗传改良的重要手段之一。
　　本研究基于本研究室前期全基因组SNP关联分析及基因筛选结果，从候选基因中选择MBL1、FABP4和FABP9作为本研究的对象，以450头荷斯坦奶牛的DNA样本和产奶量纪录为研究材料。对这三个基因中的12个SNP在450头荷斯坦奶牛样本中进行基因分型及连锁不平衡分析，并对基因多态性与奶牛体细胞评分（Somatic Cell Score，SCS）和产奶性能（乳脂率、乳蛋白率、305天奶量、总奶量、总乳脂、总蛋白、高峰奶）进行关联分析，筛选和鉴定与SCS和产奶性状相关的分子标记。主要结果如下：
　　（1）在MBL1、FABP4和FABP9基因外显子及侧翼区域一共获得28个SNP，其中有6个错义突变（Missense SNP），分别是FABP4基因Exon2上rs110757796位点和 Exon3上 rs110652478位点、FABP9基因 Exon2上 rs137165793位点和rs110571965位点、FABP9基因Exon4上rs136262565位点和rs137228156位点；有1个剪接突变，即FABP4基因Exon3上rs110383592位点；2个同义突变，MBL1基因Exon2上rs110326717位点和FABP4基因Exon4上rs110370032位点；其它还包括5端及3端侧翼序列发现6个、3端非翻译区6个、内含子上7个。
　　（2）从检测到的28个SNP中，选择其中12个位点进行基因分型后进行连锁不平衡分析。结果表明，在FABP4和FABP9基因上，有8个SNP存在高度连锁不平衡（r2>0.9），分别是位于FABP4基因的rs110757796位点、rs110383592位点、rs110370032位点和 rs109077068位点及位于FABP9基因的rs137165793位点、rs137228156位点、rs110807318位点和rs109240772位点。8个高度连锁的位点存在3种单倍型（CCCCCAGA，TAGGTGCG，TAGGTGCA）。
　　（3）对位于MBL1基因的两个SNP分别与奶牛第一、二、三个泌乳期进行关联分析，发现位于Intron1的rs208491630位点与奶牛第一个泌乳期乳脂率第二泌乳期SCS和第三泌乳期乳蛋白率和305天奶量相关，其中AC基因型为优势基因型。与前三个泌乳期总数据进行SCS和产奶性能关联分析，该位点与奶牛乳脂率和乳蛋白率相关，其中AC基因型为优势基因型（P<0.05）。
　　位于Exon2上rs110326717位点与奶牛第一个泌乳期高峰奶和第二泌乳期乳脂率、乳蛋白率相关。与前三个泌乳期总数据进行SCS和产奶性能关联分析，该位点与奶牛乳蛋白率相关，CT型为优势基因型（P<0.05）。
　　（4）FABP4基因rs110652478位点与奶牛第一个泌乳期乳脂率、第二泌乳期乳蛋白率相关和第三泌乳期SCS相关；其中GA基因型为优势基因型（P<0.05）。
　　（5）FABP9基因rs110571965位点与奶牛第一个泌乳期SCS相关，且GG基因型为优势基因型（P<0.05）。
　　（6）FABP4和FABP9基因三种单倍型的不同单倍型与奶牛第三个泌乳期乳蛋白率、总奶量、总蛋白和高峰奶相关。与前三个泌乳期总数据进行SCS和产奶性能关联分析，不同单倍型与奶牛乳蛋白率和高峰奶相关。H2H2单倍型较H1H1单倍型和H1H2单倍型更有优势。
　　（7）本研究发现3个突变位点以及单倍型对奶牛产奶性能具有显著影响、3个位点对奶牛体细胞评分具有显著影响。这些突变位点可能作为奶牛产奶性能和乳房炎抗性的分子标记，值得扩大奶牛规模进行进一步验证其效应。

目录

声明

缩略语表

1 文献综述

1.1 奶牛产奶性能的研究进展

1.2 奶牛乳房炎的研究进展

1.3候选基因的研究进展

1.4 目的意义

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 主要仪器与设备

2.3 主要的试剂及配制

2.4 试验方法

3 结果与分析

3.1 MBL1、FABP4和FABP9基因多态性

3.2 MBL1、FABP4和FABP9基因PCR-RFLP多态性和变异特征

3.3 FABP4和FABP9基因连锁单倍型

3.4 MBL1、FABP4和FABP9基因SNP多态性与奶牛产奶性能和体细胞评分的关系

3.5 FABP4 和 FABP9 基因单倍型与奶牛产奶性能和体细胞评分的关联

3.6 生产性能显著相关的SNP标记

4 讨论

4.1 MBL1、FABP4和FABP9基因多态性与荷斯坦奶牛产奶性能的相关性

4.2 MBL1、FABP4和FABP9基因多态性与荷斯坦奶牛体细胞相关性

5. 小结

5.1 本研究结论

5.2 创新点

5.3 待解决的问题

参考文献

附录： 在读期间所发表的论文

致谢