[发明专利]一种与奶牛体细胞评分相关的分子标记及其应用

说明书

本发明公开一种与奶牛体细胞评分相关的分子标记及其应用，具体为一种影响奶牛体细胞分表型差异的CXCL10基因3'UTR区功能性分子标记位点及其在奶牛遗传改良中的应用。通过测定奶牛基因组DNA中CXCL10基因分子标记g.1742A>G，根据第1742位点是否A→G突变，预测SCS表型高低，当奶牛CXCL10基因第1742位点之间发生GG突变时，奶牛SCC表型最低。本发明首次阐明CXCL10基因功能性分子标记g.1742A>G与奶牛SCC表型差异的相关性，为奶牛优势品种的辅助育种提供了有效手段。

技术领域

本发明涉及家畜遗传育种技术领域，具体涉及一种与奶牛体细胞评分相关的分子标记及其应用，具体为一种影响奶牛体细胞分表型差异的CXCL10基因3'UTR区功能性分子标记位点及其在奶牛遗传改良中的应用。

背景技术

我国奶牛产业发展迅速，培育高产奶牛群体、奶牛养殖向数量与质量并重转变已成为我国奶牛产业发展的关键。奶牛的较重要的经济性状是与产奶性能有关的性状(产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳汁率、乳蛋白率)和乳腺炎抗性性状。

乳腺炎是奶牛乳腺器官的一个重要传染性疾病，会使产奶量减少，弃奶量增加，增加药物用量，淘汰率增加，造成巨大经济损失，还会引发其他疾病。产奶量和乳腺炎之间存在负的遗传相关性。因此，监视乳腺炎的发生并且及早治疗是非常重要的。牛奶中的体细胞数(Somatic Cell Count，SCC)是乳腺炎及其细胞免疫防御系统的一个指示物，指的是牛奶吞噬细胞、脱落上皮细胞、中性白细胞的总称。正常情况下中性白细胞(PMN)百分比为0～11％，巨噬细胞66～88％，淋巴细胞10～7％。健康乳房得到的牛奶显示了一个基础生理细胞数，其变化范围为1.8万～20万cells/mL，几何平均数为6.8万cells/mL，而患有隐性乳房炎的奶牛，这一数值可以达到50万/ml以上，因此，在某种程度上，SCC是反应乳腺感染程度的标记，又称“金标准”。乳房炎一般可分为临床型和亚临床型两种。亚临床型乳房炎又称隐性乳房炎，其特点是临床上不易察觉，但往往在牛群中广泛流行。乳房炎所造成的损失70％是由隐性乳房炎导致的。据统计，美国牛群隐性乳房炎发病率是30％～70％，而中国为50％～80％。乳中体细胞数量是诊断奶牛隐性乳房炎的标准，被广泛应用于评定奶牛各乳区和奶牛的健康状况。当乳腺发生炎症反应时，多形核白细胞(PMN)大量进入乳腺，成为主要成分细胞，使乳汁中体细胞数量明显上升。由于体细胞数(SCC)存在着非正态性分布，而体细胞评分(Somatic Cell Score，SCS)具有正态分布的特性，因此在进行关联分析时，一般将SCC转换成SCS，其公式为：SCS＝log₂(SCC/100,000)+3。乳腺炎的遗传力较低，加上大多数牛群中不能准确记录乳腺炎的发生率，因此，直接选择乳腺炎抗性比较困难，体细胞评分与乳腺炎之间存在中等或较强的相关性，可作为乳腺炎抗性的辅助育种性状。

近年来，随着生物技术，特别是基因组学及生物信息学的迅速发展，以功能基因组学、分子标记辅助育种和转基因为代表的分子育种技术已成为动物育种的发展方向和重要标志，奶牛育种也正在迅速的朝着分子育种方向迈进。单核苷酸多态性(SNP)是哺乳动物基因组最常见的变异类型，它们可以调控基因的表达，从而对其作用的发挥产生影响，进而引起表型的差异。通常情况下，我们将SNP分为三类，即编码区的SNP、基因间的SNP以及基因周边的SNP。基因3'UTR区的SNP便属于基因周边SNP中的一种。研究表明，基因3'UTR的SNP主要影响MicroRNA与3'UTR结合，促进或抑制基因翻译，发挥着重要的作用。其单核苷酸多态性(突变)是导致不同奶牛个体间生产性能产生差异的遗传学基础。因此，基于功能性的分子标记辅助选择低体细胞分的奶牛具有很好的应用潜力。