利用SNP标记进行北京地区中国荷斯坦牛亲子推断的研究

本研究旨在利用SNP标记对北京地区中国荷斯坦牛群进行亲子推断,并分析场、母牛出生年月、公牛家系对系谱错误率的影响,以期为指导奶牛育种和生产管理提供依据。共选取了255个最小等位基因频率大于0.45的高多态SNPs标记,利用似然法,采用Cervus3.0软件对北京地区84头荷斯坦公牛和1 927头母牛进行亲子推断研究。结果显示,试验群体平均系谱错误率为20.9%,不同的场、出生年份和月份的母牛的系谱错误率有显著差异(P<0.05),而各公牛家系间系谱错误率差异不显著(P>0.05)。结果说明,错误系谱的发生主要是由于牛场本身记录不完善造成的。在我国亟需建立利用遗传标记监测、校正系谱准确性的制度,采取措施提高系谱的准确性,加快我国荷斯坦牛遗传改良进程。     

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。     

SNPs在荷斯坦青年公牛选育中的应用研究

本试验以25头荷斯坦青年种公牛为研究对象,以8头验证种公牛的各8头女儿共计64头中国荷斯坦牛为参照群体,利用DNA测序方法检测κ-CN基因、leptin基因、DGAT1基因、DGAT2基因的SNP位点,结果共发现7个SNP位点,并利用7个SNP的标记效应对25头青年荷斯坦种公牛生产性能进行了基因组育种值估测。结果发现s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s10、s11、s13、s16、s18、s19、s20、s21、s22、s23和s24青年公牛生产性能高,s8、s9、s12、s14、s15、s17、s25公牛生产性能低。     

国内荷斯坦种公牛HH4遗传缺陷基因筛查

HH4是新近在荷斯坦牛中发现的一种遗传缺陷,其分子机理为牛1号染色体上的GART基因编码区内的1个A/C错义突变。该遗传缺陷呈隐性遗传、突变等位基因纯合时,导致胚胎早期死亡。本研究针对HH4建立了基于PCR-RFLP技术的分子检测方法。结果表明:通过对466头国内荷斯坦种公牛进行基因筛查,发现6头携带者,均可以追溯到共同的祖先公牛Besne Buck。建议我国今后进口荷斯坦种牛时,对个体进行系谱分析和遗传缺陷基因分子检测,避免引入有害基因;同时,对国内现有荷斯坦公牛群体进行HH4筛查,明确标注每头公牛的携带状态,以便在生产实践中合理选种选配。     

红细胞钾作为中国荷斯坦牛耐寒性选择遗传标记物的可靠性研究

在冷应激期间，对６个奶牛场的中国荷斯坦２９９头母牛和２０头公牛进行了红细胞钾含量的测定。结果表明，中国荷斯坦牛红细胞钾含量受牛场、胎次、产犊月份和生理因素的影响差异不显著。红细胞钾含量主要受遗传因素控制。采用公牛内母女回归法，估计红细胞钾的遗传力为０．２９７。具有较高的遗传力。试验表明，红细胞钾含量低的组，在冷应激期间，母牛的产奶量下降率低。据此初步证明红细胞钾作为中国荷斯坦牛耐寒性选择遗传标记物是可靠的。     

天津地区荷斯坦公牛CVM、DUMPS和CN遗传缺陷检测

本文旨在研究天津地区中国荷斯坦公牛脊椎畸形综合征（Complex vertebral malformation,CVM）、尿苷酸合酶缺乏症（Deftciencv of uridine monophospham synchase,DUMPS）和瓜氨酸血症（Citrullinemia,CN）3种遗传缺陷的携带者比率及系谱来源。通过PIRA—PCR和PCR—RFLP方法分别对天津奶牛发展中心参加全国青年公牛联合后裔测定和国家良种补贴项目的110头荷斯坦公牛进行了CVM、DUMPS和CN三种遗传缺陷检测。共发现6头CVM隐性有害基因携带公牛,携带者比例为5．45％,隐性有害等位基因频率为2．72％。经过系谱分析,其中4头CVM携带者均为美国公牛Carlin—MIvanhoeBell的后代,另外2头因系谱不完整而无法查询。未检测到DuMPs和CN隐性有害基因携带者。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,避免携带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遗传缺陷隐性等位基因频率。     

中国荷斯坦种公牛BLAD遗传缺陷的分子检测及系谱分析

本试验运用限制性片段长度多态性聚合酶链式反应（RFLP-PCR）方法,检测我国荷斯坦种公牛白细胞粘附缺陷（bovine leukocyte adhesion deficiency,BLAD）基因的携带频率。共检测了来自全国14个公牛站的587头种公牛,发现BLAD携带者8头,携带率为1.36%。对现有公牛系谱信息分析显示,携带者公牛来自美国、加拿大和中国,其中6头携带者公牛可以追溯到共同祖先Osborndale Ivanhoe。此外,本研究还对我国荷斯坦牛遗传缺陷的控制和携带者公牛的利用提出建议。     

中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因外显子1的多态性研究

本试验以64头中国荷斯坦牛为研究对象,采用PCR-SSCP方法对κ-酪蛋白基因外显子1的多态性进行研究,结果显示外显子1在群体中存在多态性,此结果为荷斯坦牛标记辅助选择提供了理论依据。     

北京地区荷斯坦青年牛繁殖性状影响因素分析

本研究利用北京地区23个奶牛场105头公牛的25705个女儿繁殖记录,对中国荷斯坦青年牛的4个繁殖性状,包括青年牛初配日龄（AFI）、青年牛妊娠日龄（AFP）、青年牛初产日龄（AFC）和输精次数（NS）,采用固定模型通过SAS9.1软件GLM过程进行统计分析。结果表明,牛场、出生年份、出生季节以及公牛等效应对青年牛繁殖性状具有显著（P〈0.05）或极显著影响（P〈0.01）。通过提高饲养管理水平,给母牛创造良好的生存环境,选用具有优秀繁殖性能的种公牛,可有效提高母牛繁殖效率。     

·美国奶牛术语词汇·

▲正式荷斯坦牛系谱记载注册荷斯坦牛和它的一定代数(通常为3—5代)的祖先的生产性能的文件。正式荷斯坦牛系谱仅能由荷斯坦协会颁发。▲种公牛摘要可获得种公牛的全部遗传信息,包括产量和体型的遗传能力。有时这一术语用来说明荷斯坦牛协会每年出版两册的全部种公牛摘要,即注册荷斯坦牛总生产性能的种公牛摘要(“红皮书”)。     

中国荷斯坦种公牛亲子鉴定及个体识别信息库的建立

为了构建基于微卫星标记的中国荷斯坦种公牛亲子鉴定及个体识别技术平台,本研究选取国际动物遗传学会（ISAG）推荐的12个微卫星标记（BM1824,BM2113,SPS115,ETH10,TGLA122,ETH225,INRA023,TGLA126,TGLA227,BM1818,ETH003和TGLA53）,采用荧光标记毛细管电泳方法,对571头荷斯坦种公牛进行基因型检测。统计结果显示,标记的平均多态信息含量为0．700,平均杂合度为0．735,属于高多态性标记;12个标记的累积排除概率大于0．996,累积一致性概率为4．9×10^-13,将其运用于亲子鉴定和个体识别具有很强的检测效率。此外．通过分析每个标记的检测信号峰图特征,将检测结果与商业化试剂盒进行比较以及利用ISAG参考DNA样品进行等位基因统一命名等手段,建立了标准化的微卫星等位基因分型方法,并初步建立起中国荷斯坦种公牛遗传检测信息库。     

内蒙古地区西门塔尔牛亲子鉴定微卫星标记筛选

研究旨在筛选适合于我国肉牛亲子鉴定的微卫星标记,以内蒙古乌拉盖地区368头西门塔尔牛为实验材料,利用荧光引物PCR和ABI3730测序仪对12个微卫星标记进行基因型检测,应用Cervus3.0软件统计12个微卫星标记的遗传多态性。结果表明:其中4个微卫星标记扩增效率较低,被剔除;其他8个微卫星的多态性丰富,平均等位基因数为11.38,平均期望杂合度为0.6686,平均多态信息含量为0.6354,适合于我国肉牛亲子鉴定。     

基于SNP标记的滩羊亲子鉴定研究

旨在筛选可用于滩羊亲子鉴定的部分SNP标记，对羊群的保种和繁衍具有重要意义。本试验以宁夏盐池地区的159只滩羊为研究对象，利用600K基因芯片进行SNP测定，通过主成分分析了解样本的遗传背景，依据系统进化树划分家系，最后进行亲子鉴定研究。结果显示，大多数滩羊之间遗传背景相近，系统进化树将其划分为5大家系；亲子鉴定筛选到了211个高质量SNPs，单亲累积排除概率超过99.99%，具有很高的准确性和可靠性；父权鉴定结果表明，在95%置信水平下，观测鉴定率为79%，80%置信度下，观测鉴定率达到87%。在有结果的子代中，大部分真实亲本在疑似父本中找到，即非系谱记录的父本，说明场内应加强系谱管理，尽量避免错误的发生。     

微卫星DNA在牦牛亲权鉴定中的应用研究

为了探讨微卫星DNA在牦牛亲权鉴定应用的可行性,选用FAO推荐的17个微卫星座位,检测其在天祝白牦牛群体中的多态性水平,计算这17个微卫星座位用于亲权鉴定的累积排除率。结果表明,17个微卫星座位平均等位基因数为6.235;多态信息含量介于0.191~0.824之间,平均为0.608,为高度多态;一个候选亲本的累积排除概率为0.997,2个候选亲本的累积排除概率为0.999 999 97,各个微卫星座位零等位基因频率均在0.05以下,微卫星DNA可以应用于牦牛的亲权鉴定。     

中国荷斯坦牛mtDNA D-Loop全序列分析

本文分析了3头中国荷斯坦牛线粒体DNA D－Loop区910bp核革酸序列的变异情况，结果发现，3头中国荷斯坦牛mtDNA D-Loop区的平均核苷酸变异率为0.59%，其核苷酸变异类型包括转换、颠换和插入3种形式，其中，以转换最为常见。     

微卫星DNA在牛亲子鉴定方面的研究进展

微卫星DNA因具有长度多态性这一特点,而被广泛应用于个体的亲子鉴定。作者概述了微卫星DNA在牛亲子鉴定方面的研究进展及发展趋势。     

Performance of using opposing homozygotes for paternity testing in Japanese Black cattle

Genome-wide single nucleotide polymorphism (SNP) markers in Japanese Black cattle enable genomic prediction and verifying parent–offspring relationships. We assessed the performance of opposing homozygotes (OH) for paternity testing in Japanese Black cattle, using SNP genotype information of 50 sires and 3,420 fattened animals, 1,945 of which were fathered by the 50 genotyped sires. The number of OH was counted for each sire–progeny pair in 28,764 SNPs with minor allele frequencies of ≥0.05 in this population. Across all pairs of animals, the number of OH tended to increase as the pedigree-based coefficient of relationship decreased. With a threshold of 288 (1% of SNPs) for paternity testing, most sire–progeny pairs were detected as true relationships. The frequency of Mendelian inconsistencies was 2.4%, reflecting the high accuracy of pedigree information in Japanese Black cattle population. The results indicate the utility of OH for paternity testing in Japanese Black cattle.     

利用微卫星和SNP标记信息进行奶牛亲子鉴定的模拟研究

本研究旨在比较微卫星标记和单核苷酸多态(SNP)标记进行奶牛亲子鉴定的效率。研究中随机模拟了10 000对含微卫星或SNP标记信息的非亲子关系的个体,用排除法进行亲子鉴定,该过程重复100次。结果表明,标记的多态性对于排除概率的影响最大。达到同样的排除概率,所需低多态标记数量远高于高多态标记。当真实母亲基因型已知时,个体父亲的推断效率较高。达到同样的排除概率,无论标记多态性高或低,3种鉴定类型所需SNP标记数量均大于微卫星标记。当SNP和微卫星标记的平均杂合度为0.484和0.875时,需要的SNP标记数是微卫星标记的5~6倍;当SNP和微卫星标记的平均杂合度为0.363和0.566时,需要的SNP标记数约是微卫星标记的2倍。在2种标记中,达到同样排除概率(大于0.99),采用至少2个矛盾推断原则推断所需标记数为单个矛盾推断原则的1.45倍。结果表明,由于SNP标记具有误判率低、重复性高和易于高通量自动化检测等特点,随着检测成本降低,SNP标记将来完全有可能取代微卫星标记用于奶牛群体的亲子鉴定。     

中国荷斯坦牛Toll样受体4基因的遗传多态性与体细胞评分的关联分析

试验旨在研究中国荷斯坦牛Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)基因的遗传多态性及其与体细胞评分(somatic cell score,SCS)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。利用PCR-RFLP和PCR-SSCP技术对30个公牛家系的610头中国荷斯坦牛TLR4基因进行多态性检测,用最小二乘均数法对TLR4基因的多态位点与SCS进行相关分析。结果发现,试验共检测到2个单核苷酸多态(single nucleotide polymorphisms,SNPs),TLR4基因5'侧翼区存在SNP -226 G>C突变,经PCR-RFLP检测发现3种基因型:GG、GC和CC,基因型频率分别为0.208、0.482和0.310;外显子3存在SNP 1760 C>T突变,经PCR-SSCP检测发现3种基因型:CC、TC和TT,基因型频率分别为0.738、0.225和0.007,以上2位点均偏离Hardy-Weinberg 平衡。对于SNP -226 G>C位点,基因型个体的SCS差异不显著;对于SNP 1760 C>T位点,CC基因型个体的SCS最小二乘均值极显著低于TT和TC基因型个体(P<0.01)。SNP 1760 C>T的CC基因型对于中国荷斯坦牛的SCS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筛选。