一种奶牛产乳热抗性筛选的SNP分子标记及在育种领域的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种奶牛产乳热抗性筛选的SNP分子标记及在育种领域的应用，属于奶牛育种分子标记技术领域。产乳热是5

【技术实现步骤摘要】
一种奶牛产乳热抗性筛选的SNP分子标记及在育种领域的应用


[0001]本专利技术属于奶牛育种分子标记
，具体涉及一种与奶牛产乳热抗性相关的SNP分子标记、检测所述SNP分子标记的引物、试剂盒及其在奶牛遗传改良领域的应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]奶牛产乳过程中会流失大量的钙离子，在产犊前4周和产犊后4周，奶牛因胎儿骨骼发育和泌乳等原因对钙的需求剧增，极易患产乳热(Stevenson and Lean,1998)。产乳热(Milk fever)，又称生产瘫痪、产后瘫痪、乳热症和临床分娩低钙血症，是一种代谢性疾病。其发生受饲料、环境、分娩季节、管理水平、品种、胎次、产奶量以及发病史等多种因素的影响。产乳热是引发奶牛哺乳期相关的很多关键疾病的风险因素，可以根据血钙浓度将低钙血症分为临床型(血钙浓度<1.4mmol/L)和亚临床型(血钙浓度为1.4
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2.0mmol/L)(DeGaris and Lean,2008)。由于奶牛自身很多重要的生理过程都需要钙离子参与，产乳热会对奶牛的健康和生产性能产生严重的不良影响，如乳腺炎、酮症、胎盘滞留、皱胃移位、子宫脱垂等，都与低血钙症有关(Erb et al.,1985)。奶牛患亚临床低钙血症的表现不明显，但是非常普遍，据报道，在新西兰牧场中，亚临床低钙血症的患病率为33％，临床低钙血症的患病率为5％(Roche,2003)。长期处于亚临床低钙血症状态的奶牛生产年限会缩短3
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4年(Liang et al.,2017)，更有可能并发其他疾病，且产奶量也会严重降低(Wilkens et al.,2020)。在英国，每头患产乳热奶牛的病例对养殖户造成的直接损失约为59英镑(Kossaibati and Esslemont,1997)。在美国，有学者采用随机模拟模型估算，每头患产乳热奶牛造成的经济损失为246.23美元(Liang et al.,2017)。研究奶牛产乳热抗性形成的相关分子基础，对于培育抗产乳热奶牛，减少经济损失具有重要意义。
[0004]产乳热抗性遗传力为0.6％，属于低遗传力性状(Tsiamadis et al.,2016)，很难依赖常规育种方法进行选择。全基因组关联分析(Genome
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wide association studies,GWAS)是探讨动物复杂性状和疾病遗传基础的有力工具(Ma et al.,2019,Cole et al.,2011,Parker Gaddis et al.,2018)。国外学者有利用GWAS方法鉴定出与奶牛产乳热相关的区域，该区域位于牛6号染色体的10,521,824bp处(Freebern et al.,2020)。
[0005]产乳热是由于血液中钙离子浓度降低导致的严重疾病，维持钙离子稳态对于缓解产乳热具有重要意义。环磷酸腺苷(Cyclic adenosine monophosphate，cAMP)水平是调控机体钙离子稳态的重要因素，cAMP可以参与调节线粒体代谢，是重要的第二信使，cAMP水平与机体中钙离子稳态密切相关(Valsecchi et al.,2017)。而代谢型谷氨酸受体8(Glutamate metabotropic receptor 8，GRM8)可以通过抑制腺苷酸环化酶活性介导细胞内cAMP浓度的降低(Rose et al.,2008)，进而对机体的钙离子稳态进行调控。GRM8位于牛
第4号染色体，与神经发育和谷氨酸代谢通路显著相关，代谢型谷氨酸受体可分为3类，GRM8基因是III类代谢型谷氨酸受体的一员，其编码的mGluR8位于谷氨酸突触的突触前网格，是突触前谷氨酸释放的调节因子(Zhang et al.,2014)。有研究报道，谷氨酸浓度的持续增加会导致谷氨酸受体过度刺激，诱导钙离子稳态失调，线粒体功能障碍以及神经元坏死或凋亡(Khodorov,2004)。钙离子作为细胞内信号转导的重要的第二信使，对神经传递、基因表达和其他生理反应都有一定影响(Nanou and Catterall,2018)。奶牛患产乳热后致使体内钙离子浓度降低，影响神经和激素调控，进而导致奶牛出现兴奋不安、紧张乱动、体温下降、心跳减弱、瘫痪甚至死亡等(Weaver et al.,2016)。GRM8基因可能是影响奶牛产乳热抗性的一个候选基因，其遗传变异(SNP突变)是导致不同奶牛个体间产乳热抗性产生差异的潜在遗传学基础，但GRM8突变与奶牛产乳热关系的研究未见报道。

技术实现思路

[0006]基于上述技术背景，本专利技术目的在于提供一种与奶牛产乳热抗性相关的分子遗传标记，选取有利的单倍型个体留种，从而提高奶牛群体的产乳热抗性，减少经济损失，为育成产乳热抗性高的优良奶牛提供技术支持。基于该技术目的，本专利技术筛选获得了一种影响奶牛产乳热抗性的GRM8基因SNP分子标记，该分子标记可应用于筛选优势性状个体，辅助奶牛育种。
[0007]基于上述技术效果，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术第一方面，提供一种SNP分子标记，所述SNP分子标记位于牛4号染色体上，具体为以下任意一种或几种的组合：
[0009](1)第92074143位，参考碱基为G，变异碱基为A；
[0010](2)第92099005位，参考碱基为G，变异碱基为A；
[0011](3)第92129674位，参考碱基为G，变异碱基为A；
[0012](4)第92141993位，参考碱基为A，变异碱基为G；
[0013](5)第92176712位，参考碱基为G，变异碱基为A。
[0014]本专利技术筛选种群奶牛产乳热抗性分子标记的方法是：提取来自我国多个地区荷斯坦牛群体的基因组DNA，利用牛illlumina Bovine 50K SNP芯片对奶牛DNA样品进行SNP分型，获取各地区奶牛群体的SNP基因型，并与该群体牛产乳热抗性基因组育种值进行关联分析，探明各基因型与奶牛产乳热抗性高低的关系。基于上述分析，本专利技术首先鉴定，在牛4号染色体GRM8基因的第2、第3内含子上(NCBI:AC_000161.1)上存在与产乳热抗性相关的分子标记SNP(BTA4:g.92074143G>A,g.92099005G>A,g.92129674G>A,g.92141993A>G,g.92176712G>A)，显著性P值分别为4.87E
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07,2.68E
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07,7.55E
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06,1.58E
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03,6.13E
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05。其中，BTA4:g.92099005G>A与产乳热抗性的相关性最强。
[0015]进一步的，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SNP分子标记，所述SNP分子标记位于牛4号染色体上，具体为以下任意一种或几种的组合：(1)第92074143位，参考碱基为G，变异碱基为A；(2)第92099005位，参考碱基为G，变异碱基为A；(3)第92129674位，参考碱基为G，变异碱基为A；(4)第92141993位，参考碱基为A，变异碱基为G；(5)第92176712位，参考碱基为G，变异碱基为A。2.如权利要求1所述SNP分子标记，其特征在于，所述SNP分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示，所示序列第164bp处的单核苷酸位点为T或G。3.权利要求1或2所述SNP分子标记的检测引物。4.如权利要求3所述SNP分子标记的检测引物，其特征在于，所述检测引物中，上游引物GRM8
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F的序列如SEQ ID NO.2所示，下游引物GRM8
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R序列如SEQ ID NO.3所示。5.一种试剂盒，其特征在于，所述试剂盒中包括权利要求3或4所述的检测引物。6.如权利要求5所述试剂盒，其特征在于，所述试剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金明，王鲁豫，王金鹏，高亚平，肖遥，魏晓超，鞠志花，张亚冉，杨春红，刘文浩，王玲玲，高运东，
申请(专利权)人：山东奥克斯畜牧种业有限公司，
类型：发明
国别省市：