中国荷斯坦牛trib3和44家族基因对产奶性状的遗传

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1、中国荷斯坦牛TRIB3和44家族基因对产奶性状的遗传第一章文献综述1.1奶牛分子育种研究进展显著的成效（AnderssoneZa/.,2004)。随着分子生物学、分子遗传学以及生物信息学的发展，以及最新生物技术在遗传育种的各个领域的应用，通过对与产奶性状密切相关的且与QTL紧密连锁的分子标记的选择和主效基因的蹄选，达到育种值的提高和早期选种的目的，从而获得较大的遗传进展。数量性状座位（quantitativetraitlocus;QTL)是由Geldermann于1975年最先提出的，它是指对数量性状具有较大遗传效应的基因或染色体片段，并且可以通过相应的遗传标

2、记和一定的统计学方法检测出来（Goddarde/a/.，2009;Ashinorgene)。产奶性状受微效多基因控制，同时呈线性变化。长期以来，人们通常将控制数量性状的这些多基因作为一个整体来进行相关的研究，利用亲缘关系以相应的表型值估算个体育种值进行选种，最终实现群体优良基因频率提高的目的（Arranzefal,1998)。然而，该方法无法精细定位控制数量性状的基因在染色体上的准确位置及传递的规律，更不能从分子机理上深入挖掘该类基因的具体作用机制。近几年来分子生物学的发展产生的多态性检测手段大大促进了基因图谱的完善，越来越多的分子标记被定位在染色体上，为进一

3、步研究控制重要经济性状的关键基因奠定了基础。1.2奶牛产奶性状候选基因的研究进展血清淀粉样蛋白A(serumamyloidA，是一种载脂蛋白家族中的高度异质性蛋白，发现于七十年代，属于急性时相反应蛋白的一种。SM是由同一簇基因编码的一组多形性蛋白家族，存在各种哺乳动物和禽类的体内，其合成的部位主要在肝脏(Malhetal.1993;Jensenetal.1998)。在奶牛中位于29号染色体上，大小约为130bp。目前发现有5种不同基因，即兄?、SAA2、SAA3.SAA4、M-SAA3.2。除(5个外显子和4个内含子组成）之外其余基因均由4个外显子和3个内含子

4、组成。作为SM的一种新型的肝脏受体蛋白，Tanis的表达水平与机体循环中胰岛素、血糖水平呈负相关，而与血装中甘油三酯的水平呈正相关状态，同时在糖尿病患者体内Tanis存在功能失调现象。Srinivasam等（2004)研究发现过表达Tanis基因的肝癌细胞株中葡萄糖的摄取程度、利用水平减低，同时肝细胞葡萄糖异生以及输出均增加。作为自身免疫反应的一部分，急性相反应在中和应激、维持内环境的稳定等方面起重要的调控作用，同时其参与糖尿病发生和发展过程。Karisson等（2004)研究发现，在2型糖尿病患者的肌肉、脂肪组织中，Tanis基因mRNA的表达水平明显高于正

5、常人群，且与血楽中浓度呈正相关趋势，提示糖尿病患者以上两种组织中均存在自身免疫反应以维持内环境的稳定性。同时研究发现高糖剌激使体内脂肪组织更易产生SAA3亚型的炎性细胞因子，其水平的不断变化影响肝脏胰岛素的活性。在胰岛素的刺激下，机体外周葡萄糖的利用减少、葡萄糖转运受抑制，促使高血糖状态的不断形成。由于长期高血糖状态的维持，糖基化终末产物不断刺激单核细胞、巨11细胞的产生、且释放更多的炎症细胞因子，使机体持续处于低度慢性炎症的状态下，从而加速糖尿病以及并发症的发生（Leie/a/.2005)。第二章候选基因与产奶性状的遗传效应分析基于前期RNA-seq蹄选的3

6、1个差异表达基因，确定了6个候选基因，通过大群验证对这6个候选基因与中国荷斯坦牛产奶性状进行遗传效应分析，并通过不同组织的表达谱分析检测目的基因在不同组织中的表达水平，以期获得显著的关键突变位点/基因，为后续的功能验证打下基础。2.1试验材料本研究选择北京三元绿荷奶牛养殖中心12个公牛家系（无亲缘关系）的717头女儿个体作为资源群体，它们均来自中国北京地区2005-2012年有生产性能记录的中国荷斯坦牛群体。其中每头公牛女儿数平均为60头（12-134头不等），分布在14个牛场，分别是：德茂、金银岛、鹿圈、南郊绿牧园、南郊金星、新堡、北郊三场、长阳杨庄子（长阳

7、二队）、长阳四队、南口三场、中以、朝南、永乐店草场、长阳三队、永乐店小务以及永乐店绿荷一牧。12个家系的女儿分布情况如表2-1所示。母牛血样（非抗凝血）由各个牛场提供，公牛精液（细管冻精）由北京奶牛中心提供。2.2试验方法本研究所用血样由北京奶牛中心提供，为-2°C保存的牛凝结全血，其中包括血凝块以及血清，血凝块为暗红色，血清呈清亮的黄色，由于血液中只有白细胞内含有DNA，白细胞主要存在于血凝块部分。本试验采用天根DNA提取试剂盒DP318从血块中提取基因组DNA，具体操作步骤如下：(1)每个离心管中提前加入750nL的细胞裂解液CL，取出样品溶化后剪

8、取大约0.5mL血凝块于2mL的离心管