改善产乳动物和产品的遗传图谱的方法技术

本发明专利技术提供了用于通过利用遗传图谱来改善期望产乳性状的方法。本发明专利技术还提供了确定有关于遗传图谱分析中所用的多个标记的产乳动物基因型的方法。在某些实施方式中，所述遗传图谱包含至少一个与无角性状相关的标记。本发明专利技术还提供了用于选择或分配动物用于预定用途、用于挑选潜在亲本动物用于育种和用于生产改良的乳产品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求于2007年12月19日提交的美国临时申请第61/014,904号的权益，本文通过参考并入其全部内容。序列表的并入与本文同时提交了序列表(根据37C.F.R.§1.1.821)，该序列表包含创建于2008年12月12日的29,629字节(28.9千字节)(在MS-Windows XP中测定)的名为“Polled_ProductSEQLIST_final.txt”的文件，本文通过参考并入其全部内容。
本专利技术涉及产乳动物的改善的遗传图谱(genetic profile)、包含改善的遗传图谱的产品和生产这些产品的方法。更具体而言，本专利技术涉及遗传标记在对于多种表现性状而言改善产乳牛类和乳产品的方法中的使用，所述表现性状包括但不限于如无角/有角表型、生产力和适合度性状等性状。
技术介绍
乳品工业的未来活力和竞争力取决于对包括乳生产力(例如，乳生产、脂肪产量、蛋白产量、脂肪％、蛋白％和泌乳持久力)、健康(例如，体细胞计数、乳腺炎发病率)、繁殖力(例如，受孕率、发情期表现、产犊间歇和公牛不归率)、产犊容易性(例如，直接产犊容易性和母畜产犊容易性)、寿命(例如，生产寿命)和功能性构造(例如，乳房支撑、合适的足和腿的形状、合适的臀部角度等)的多种性状的连续改善。某些特征，例如动物是否有角，可能对于农场和动物福利社的有效运作较为重要。基因组学提供了通过发现负责遗传变异的基因或与基因相连的遗传标记来更大地改善生产力和适合度性状的可能性，并且可以将其用于更直接和准确的选择。已经报道了接近1000个与生产力和适合度性状相关的标记(对于已报道的QTL的可搜索数据库，参见bovineqtlv2.tamu.edu/index.html)，然而，QTL位置的分辨率仍然较低，这使得难以将这些QTL在工业规模上用于标记辅助选择(MAS)中。仅有少数QTL已经用强推定性或得到良好确证的以下因果突变进行了完全表征：染色体14上的DGAT1(Grisard等，2002；Winter等，2002；Kuhn等，2004)、染色体20上的GHR(Blott等，2003)、染色体6上的ABCG2(Cohen-Zinder等，2005)或SPP1(Schnabel等，2005)。然而，这些发现较为罕有且仅解释了小部分生产力性状的遗传差异，而尚未完全表征任何控制定量适合度性状的基因。已经开展了一些与有角/无角表型相关的遗传测试(参见例如，US2007134701A1和US2005053328A1)。然而，这些测试在乳用乳牛中的预测能力不够理想。提交于2007年10月3日的美国临时申请第60/977,238号提供了一种优选测试方法，本文通过参考并入其全部内容。这些在先评估方法通常仅仅基于一种相关表型来对选择进行描述。更成功的策略采取使用跨牛基因组的多个标记，其中同时使用与包括有角/无角、生产力和/或适合度的多个性状相关的标记以进行选择。-->世界各地的产奶用牛群主要源自已知具有高生产水平的荷斯坦(Holstein)种或荷斯坦-弗里塞(Holstein-Friesian)种。然而，荷斯坦种的高生产水平也已经与其更大的产犊难度和降低的繁殖力水平相联系。尚不清楚的是，这些不利的相关性是否是由于多效基因效应或仅仅是由于连锁基因。如果是后者，有可能利用标记知识来选择含有来自数个连锁基因的有利等位基因的有利重组物，所述有利等位基因往往频率极低而使得用传统选择无法取得较大进展。由于荷斯坦种质已经在全球销售和运输了数十年，荷斯坦种已经有效地成为一个保持于相对中等的近交率(inbreeding rate)的大全球种群。在MAS中必须使用多个标记以便在没有近亲或动物自身的表型记录的情况下准确地描述该动物的遗传图谱。特别优选基于与多个不同性状相关的多个标记来选择。本文描述了这种基于针对有角/无角、生产力和适合度的遗传图谱的多标记选择的应用。可以将大量的所得连锁标记(linked marker)用于各种各样的标记选择或标记辅助选择方法(包括全基因组选择(WGS)(Meuwissen等，Genetics 2001))中以改善这些性状的种群遗传优点、在乳品工业中创造价值和改进动物福利社。
技术实现思路
本部分提供了对本专利技术的非穷尽性总结。本专利技术的各个实施方式提供了用于评估在动物基因组中的12个以上位置处的动物遗传图谱的方法和使用标记辅助选择(MAS)来育种的方法。在这些实施方式的各个方面，在DNA片段(等位基因)内含有至少一个选自本专利技术的“表格与序列列表”中所述的SNP的SNP的位置对动物基因型进行评估。本专利技术的其它实施方式提供了包括以下步骤的方法：a)分析一个以上的多态性处的动物基因组序列(其中所分析的等位基因各自包含至少一个SNP)以确定这些多态性的每一个的动物基因型；b)分析针对每个多态性所确定的基因型以确定存在的SNP的等位基因；c)分析所述动物的遗传图谱，和d)基于动物在所分析的一个以上多态性处的基因型来分配待用动物。本专利技术的实施方式的各个方面提供了基于使用在本专利技术所公开的一个以上多态性处的动物基因型的遗传图谱来分配待用动物的方法。替代性地，所述方法提供了由于动物具有不与所需表型相关的不合需要的遗传图谱而不分配该动物用于特定用途。本专利技术的其它实施方式提供了选择动物用于育种以产生后代的方法。这些方法的各个方面包括：a)确定至少一个潜在亲本动物在一个以上基因座处的基因型，其中所分析的基因座中的至少一个含有选自表1和序列表中所述的SNP组的SNP的等位基因；b)对于至少一只动物分析在一个以上的位置处确定的基因型以确定所存在的SNP等位基因；c)分析所述动物的遗传图谱；和d)分配至少一只动物用于产生后代。本专利技术的其它实施方式提供了子代动物(后代动物)的生产方法。本专利技术该实施方式的各方面提供了包括如下的方法：使已通过本文所述的方法选择用于育种的动物进行育种以产生子代。子代可以通过纯天然方法或者通过使用任何适当的技术手段来生产，所述技术手段包括但不限于：人工授精、胚胎移植(ET)、多排卵胚胎移植(MOET)、体外受精(IVF)或其任何组合。本专利技术的其它实施方式提供了包含改善的遗传内容的分离精液。优选的是，包含-->改善的遗传内容的分离精液还包含本文所述的遗传图谱。本专利技术的各种实施方式还包括冷冻分离精液，以及具有不成比例的性别确定特征(例如，大于天然存在频率的X染色体)的分离精液。本专利技术的其它实施方式包括用于根据牛类动物的遗传图谱来分配待用动物的方法，所述方法包括：确定动物在12个以上基因座处的基因型，其中每个基因座包含具有至少两个等位基因变异体的单核苷酸多态性(SNP)；且其中至少12个SNP选自表2和序列表中所述的SNP；分析所确定的至少一个受评估动物的基因型；和根据所确定的遗传图谱来分配动物或用途；其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少12个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。本专利技术的其它实施方式包括用于根据潜在亲本牛类动物的遗传图谱来分配待用动物的方法，所述方法包括：a.确定动物在12个以上基因座处的基因型，其中每个基因座包含具有至少两个等位基因变异体的单核苷酸多态性(SNP)；且其中至少12个SNP选自表2和序列表中所述的SNP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据动物的遗传图谱来分配牛类动物的用途的方法，所述方法包括：ａ．确定动物在１２个以上基因座处的基因型，其中每个基因座包含具有至少两个等位基因变异体的单核苷酸多态性（ＳＮＰ）；且其中至少１２个ＳＮＰ选自表２和序列表中所述的ＳＮＰ；ｂ．分析所确定的至少一个受评估动物的基因型；和ｃ．根据所确定的动物的遗传图谱来分配动物或用途；其中，对于选自表２和序列表中所述的ＳＮＰ的至少１２个ＳＮＰ的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-12-19 61/014,9041.一种根据动物的遗传图谱来分配牛类动物的用途的方法，所述方法包括：a.确定动物在12个以上基因座处的基因型，其中每个基因座包含具有至少两个等位基因变异体的单核苷酸多态性(SNP)；且其中至少12个SNP选自表2和序列表中所述的SNP；b.分析所确定的至少一个受评估动物的基因型；和c.根据所确定的动物的遗传图谱来分配动物或用途；其中，对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少12个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。2.如权利要求1所述的方法，其中“a”部分还包括确定动物在一个以上的其他基因座处的基因型，所述其他基因座各自含有至少一个具有至少两个等位基因变异体的其他SNP；其中所述其他SNP中的至少一个与无角性状相关并且选自表1和序列表中所述的SNP；且其中所述动物对于这些其他SNP中的一个或多个而言是杂合性的。3.如权利要求1所述的方法，其中“a”部分还包括确定动物在一个以上的其他基因座处的基因型，所述其他基因座各自含有至少一个具有至少两个等位基因变异体的其他SNP；其中所述其他SNP中的至少一个与无角性状相关并且选自表1和序列表中所述的SNP；且其中所述动物对于这些其他SNP中的一个或多个而言是纯合性的。4.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少13个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。5.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少14个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。6.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少15个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。7.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少16个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。8.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少18个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。9.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少20个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。10.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中所述动物是无角的。11.一种根据动物的遗传图谱来分配潜在亲本牛类动物的用途的方法，所述方法包括：a.确定动物在12个以上基因座处的基因型，其中每个基因座包含具有至少两个等位基因变异体的单核苷酸多态性(SNP)；且其中至少12个SNP选自表2和序列表中所述的SNP；b.分析所确定的至少一个受评估动物的基因型；和c.根据动物的基因型来分配至少一只动物用于育种；其中，对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少12个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。12.如权利要求11所述的方法，其中“a”部分还包括确定动物在一个以上的其他基因座处的基因型，所述其他基因座各自含有至少一个具有至少两个等位基因变异体的其他SNP；其中所述其他SNP中的至少一个与无角性状相关并且选自表1和序列表中所述的SNP；且其中所述动物对于这些其他SNP中的一个或多个而言是杂合性的。13.如权利要求11所述的方法，其中“a”部分还包括确定动物在一个以上的其他基因座处的基因型，所述其他基因座各自含有至少一个具有至少两个等位基因变异体的其他SNP；其中所述其他SNP中的至少一个与无角性状相关并且选自表1和序列表中所述的SNP；且其中所述动物对于这些其他SNP中的一个或多个而言是纯合性的。14.如权利要求11、12或13中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少13个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。15.如权利要求11、12或13中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少14个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。16.如权利要求11、12或13中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少15个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。17.如权利要求11、12或13中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少16个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。18.如权利要求11、12或13中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少18个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。19.如权利要求11、12或13中任一项所述的方法，其中对于选自表2和序列表中所述的SNP的至少20个SNP的优选等位基因而言，所述动物是纯合性的。20.如权利要求11、12或13中任一项所述的方法，其中所述潜在亲本牛类动物是无角的。21.一种生产牛类动物的后代的方法，所述方法包括：a)对已根据权利要求1～10中任一项所述的方法被分配用于育种的至少一个潜在亲本动物进行鉴定；b)通过选自以下方法的方法从所分配的动物生产后代：i)天然育种；ii)人工授精；iii)体外受精；和iv)从动物收...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华J卡吉尔，迈克尔D格罗斯，尼古拉斯J尼辛格，
申请(专利权)人：美国辉瑞有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]