本发明专利技术提供了与奶牛围产期代谢疾病抗性相关的分子标记及应用，本发明专利技术的分子标记是基于奶牛全基因组关联分析开发得到，共有10个SNP分子标记，其SNP位点的上、下游侧翼序列分别如SEQ ID NO.1‑2、SEQ ID NO.3‑4、以此类推至SEQ ID NO.19‑20所示。这些分子标记可用于遗传学上鉴定奶牛代谢疾病抗性，淘汰代谢疾病抗性差的奶牛，培育代谢疾病抗病力强的奶牛，为奶牛围产期能量代谢疾病遗传抗性的标记辅助选择提供了有效方法。
Molecular markers associated with perinatal metabolic disease resistance in dairy cows and their application
【技术实现步骤摘要】
与奶牛围产期代谢疾病抗性相关的分子标记及应用
本专利技术属于动物育种、遗传学与分子生物学
，具体地说，涉及用于与奶牛围产期代谢疾病抗性相关的分子标记及应用。
技术介绍
围产期是奶牛生产中关键阶段，能量负平衡是这一时期的主要代谢特征，导致代谢疾病高发。酮病和真胃变位就是两种围产期奶牛常见的代谢疾病，尤其是在高产奶牛中更易发生，严重影响了奶牛的健康性能和生产寿命。酮病是由能量代谢障碍引发的一种以肝脏脂肪酸氧化代谢紊乱和酮体(BHBA、乙酰乙酸、丙酮等)升高为主要病理特征的围产期能量代谢障碍性疾病，具有高血酮、高血脂等特征，发病率为5％～15％(Pryceetal.2016)。奶牛真胃变位是指真胃正常解剖位置发生改变，引起消化道梗阻，导致消化代谢机能障碍的临床疾病，发病率为5％左右(Pryceetal.2016)。围产期的能量负平衡是酮病和真胃变位共同的病理学基础，在实际中酮病和真胃变位常相伴发生，任一疾病的发病都会增加另一疾病的发病风险(LeBlancetal.2005)。据报道，在我国临床型酮病的治疗费用为500元/例，亚临床型酮病的治疗费用为200元/例，弃奶经济损失平均为350元/例。综合其他影响因素，每头酮病牛造成的总经济损失超过3200元(徐硕烁,2014)。美国的研究结果也显示在头胎牛中酮病造成的总经济损失为77美元，真胃变位为432美元；在经产牛中，酮病的经济损失为180.91美元，真胃变位为639.51美元(Liangetal.2017)。此外，由于代谢疾病造成的奶牛过早淘汰的问题也不容忽视。在分娩后30天内淘汰的奶牛中，因代谢疾病淘汰的比例约占60％，大大降低了奶牛的有效生产年限。提高奶牛对代谢疾病的抗性，有助于降低疾病的发病率，减少兽医成本，培育健康抗病力优良的个体。但代谢疾病遗传力低，利用常规的育种方法选育难度大，遗传进展缓慢。随着牛基因组学及生物信息学的迅速发展，奶牛分子育种研究已取得较大的进展，全基因组关联分析(Genomewideassociationstudy,GWAS)也成为鉴定奶牛复杂性状主效基因和分子标记的常用方法。并进一步通过标记辅助选择(Marker-assistedselection,MAS)，实现对不同个体进行直接早期选择，以提高选择的准确性。研究证实，在围产期代谢疾病的易感性上奶牛个体间存在着遗传差异，但目前报道的与代谢疾病相关的分子标记和候选基因还十分有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供与奶牛围产期代谢疾病相关的分子标记及应用。为了实现本专利技术目的，本专利技术通过收集21个奶牛场的真胃变位和酮病的发病表型数据。从中挑选在群发病(真胃变位和酮病)奶牛608头及对照健康奶牛2902头的血液样本(3,510头个体)对3,150头个体的IlluminaBovineSNP50(54,609SNP)芯片数据进行缺失基因型的填充，所用参考群来自85头中国荷斯坦和510头北欧荷斯坦牛的高密度770K基因型数据。利用Plink软件对基因型数据进行质控，剔除基因型检出率小于90％的个体；剔除SNP位点检出率小于90％的个体；剔除最小等位基因小于0.05％；剔除哈代温伯格平衡检验中P值小于10-6的SNP位点。质控后共有3,139头个体的631,981个SNP标记用于分析。进行全基因组关联分析，位于牛14号染色体上26302589-26374498bp(牛参考基因组UMD3.1.1版本)范围内的10个SNP标记与奶牛酮病抗性高度相关，这些标记呈连锁不平衡状态，共同构成一个单倍型。其中SNP位点rs133077958位于CYP7A1基因内，故CYP7A1基因是酮病的候选基因。具体地，本专利技术的提供10个SNP标记的信息见表1。表1本专利技术提供的10个SNP分子标记，其SNP位点的上、下游侧翼序列分别如SEQIDNO.1-2、SEQIDNO.3-4、SEQIDNO.5-6、SEQIDNO.7-8、SEQIDNO.9-10、SEQIDNO.11-12、SEQIDNO.13-14、SEQIDNO.15-16、SEQIDNO.17-18、SEQIDNO.19-20所示。由于本专利技术提供的上述10个SNP位点均为二态标记，所以该分子标记或其任意多个的分子标记组合可以基于现有公知的基因分型方法实现对其检测，例如采用KASP平台实现基因分型数据的获得。具体方案为，根据KASP技术要求针对于本专利技术提供的位点设计引物，引物为普通引物不含荧光集团；购置KASP技术配套的PCR扩增体系MasterMix；配置反应体系加入DNA、引物和MasterMix；运行反应程序；原位扫描荧光信号；数据分析获得基因型数据。虽然本专利技术实施例未提供上述10个SNP位点的扩增引物，但本领域技术人员可以针对具体的位点信息设计合适的特异性引物，能够实现对所述SNP分子标记的检测，因此用于检测本专利技术所述的10个SNP分子标记任一个或多个的引物组合属于本专利技术保护的范围。基于此，引物组合在制备用于鉴定奶牛代谢疾病抗性的试剂盒中的应用属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供了上述分子标记或用于检测分子标记的引物组合在奶牛育种、遗传改良或标记辅助选择中的应用。本专利技术提供了上述分子标记或用于检测分子标记的引物组合在奶牛育种中用于筛选对代谢疾病具有抗性的奶牛、或淘汰对代谢疾病抗性低的奶牛中的应用。本专利技术提供了上述分子标记或用于检测分子标记的引物组合在培育代谢疾病抗病力强的奶牛中的应用。本专利技术发现的10个与代谢疾病相关的SNP分子标记中，其中1个SNP位点rs133077958位于CYP7A1基因内，因此CYP7A1基因是奶牛代谢疾病(酮病)的候选基因。本专利技术提供了CYP7A1基因在奶牛育种中用于筛选对代谢疾病具有抗性的奶牛、或淘汰对代谢疾病抗性低的奶牛中的应用。具体而言，针对CYP7A1基因内的SNP分子标记进行检测，若位于该基因中rs133077958位点的等位基因是A，则说明待选奶牛为对代谢疾病有抗性的奶牛；所述CYP7A1基因的DNA序列如SEQIDNO.21所示。本专利技术提供了的上述应用中，所述的代谢疾病为酮病。优选地，本专利技术所述的奶牛为荷斯坦奶牛。本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的10个与奶牛围产期代谢疾病相关的SNP分子标记可以单独或多个组合用于遗传学上鉴定奶牛代谢疾病抗性，淘汰代谢疾病抗性差的奶牛，培育代谢疾病抗病力强的奶牛，为奶牛围产期能量代谢疾病遗传抗性的标记辅助选择提供了有效方法。附图说明图1为与酮病相关联的20-SNP滑动窗口解释的遗传方差百分比的曼哈顿图。图2为本专利技术分析得到的10个SNP位点构成的单倍型示意图。具体实施方式以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。本专利技术书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。实施例1与奶牛围产期代谢疾病相关的分子标记的获得1、数据收集及样本采集收集北京地区三元绿荷奶牛养殖中心21个牛场的真胃变位和酮病的发病表型数据。从中挑选在群发病奶牛608头及对照健康奶牛2902头的血液样本(3,510头个体)。2、DNA提取及牛54KSNP芯片基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.与奶牛围产期代谢疾病抗性相关的分子标记，其特征在于，其包括以下10个SNP分子标记中的任一或多个分子标记组合，它们的信息如下：
【技术特征摘要】
1.与奶牛围产期代谢疾病抗性相关的分子标记，其特征在于，其包括以下10个SNP分子标记中的任一或多个分子标记组合，它们的信息如下：2.用于检测权利要求1所述的分子标记的引物组合。3.权利要求2所述的引物组合在制备用于鉴定奶牛围产期代谢疾病抗性的试剂盒中的应用。4.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合在奶牛育种、遗传改良或标记辅助选择中的应用。5.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合在奶牛育种中用于筛选对围产期代谢疾病具有抗性的奶牛、或淘汰对代谢疾病抗性低的奶牛中的应用。6.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，黄河天，张胜利，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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