王　凱， 柳廣斌， 黃特民， 吳珍芳， 孫寶麗， 劉德武

(1華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 /畜禽育種國家地方聯(lián)合工程研究中心，廣東 廣州 510642；2深圳市晨光乳業(yè)有限公司，廣東 深圳 518107)

?

中國南方荷斯坦奶牛TRAPPC9、DGAT1、GHR、ATP1A1基因多態(tài)性與產(chǎn)奶性狀相關(guān)性分析

王凱1， 柳廣斌1， 黃特民2， 吳珍芳1， 孫寶麗1， 劉德武1

(1華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 /畜禽育種國家地方聯(lián)合工程研究中心，廣東 廣州 510642；2深圳市晨光乳業(yè)有限公司，廣東 深圳 518107)

摘要：【目的】研究轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白顆粒復(fù)合體9(TRAPPC9)、二酰甘油?；D(zhuǎn)移酶(DGAT1)、Na+,K+-ATP酶(ATP1A1)和生長激素受體(GHR)基因SNP座位多態(tài)性與我國南方荷斯坦奶牛Holstein cattle群體產(chǎn)奶性狀的相關(guān)性?！痉椒ā坷蔑w行質(zhì)譜基因分型技術(shù)對(duì)SNP座位進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，使用SAS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析?！窘Y(jié)果】TRAPPC9基因rs110017379座位多態(tài)性對(duì)乳蛋白率和乳脂率有顯著影響(P<0.05)；DGAT1基因rs109421300座位多態(tài)性對(duì)乳脂率有顯著影響(P<0.05)；ATP1A1基因rs110256520座位多態(tài)性對(duì)乳蛋白率有顯著影響(P<0.05)；GHR基因 rs41639260座位多態(tài)性對(duì)乳蛋白率有顯著影響(P<0.05)，對(duì)乳脂率有顯著影響(P<0.05)?！窘Y(jié)論】可以考慮將TRAPPC9、DGAT1、ATP1A1和GHR基因相關(guān)SNP應(yīng)用到我國南方荷斯坦奶牛的分子標(biāo)記輔助選擇工作中。

關(guān)鍵詞：中國荷斯坦奶牛； 產(chǎn)奶性狀； 基因； SNP； 分子標(biāo)記

牛奶營養(yǎng)豐富，在人們的日常生活中占有十分重要的地位。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高和對(duì)奶制品需求量的逐年增加，國家制定了一系列有利于奶業(yè)發(fā)展的政策，奶牛的生產(chǎn)性能和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)水平均得到進(jìn)一步提高。同時(shí)，我國南方地區(qū)奶業(yè)發(fā)展也十分迅速，奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定(Dairy herd improvement，DHI)在生產(chǎn)中得到較廣泛的應(yīng)用，取得了顯著成效。但是，由于南方地區(qū)高溫高濕的氣候特點(diǎn)，以及長期以來對(duì)奶牛選育種工作的重視力度不夠，奶?？傮w上還存在著良種數(shù)量少、單產(chǎn)水平不高、種群資源復(fù)雜、遺傳素質(zhì)較差等問題，因此加快我國南方地區(qū)奶牛的遺傳改良，提高牛群的整體產(chǎn)量以及乳品質(zhì)量已成為亟待解決的問題。

近年來，隨著分子生物學(xué)以及DNA檢測(cè)技術(shù)的飛快發(fā)展，分子遺傳標(biāo)記如單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphism，SNP)已被廣泛應(yīng)用到遺傳育種研究的各個(gè)領(lǐng)域[1-2]，其中飛行質(zhì)譜基因分型技術(shù)被認(rèn)為是目前最準(zhǔn)確的檢測(cè)SNP的方法之一,在動(dòng)物的分子標(biāo)記分型方面有高通量、高準(zhǔn)確率等特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊[3]。另外，奶牛的產(chǎn)奶性狀(包括產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳蛋白率、乳脂量和乳脂率等)是受到人們廣泛關(guān)注的重要經(jīng)濟(jì)性狀，這類性狀受微效多基因控制，并受到環(huán)境因素的影響[4]。在奶牛產(chǎn)奶性狀的選擇方面，傳統(tǒng)的選育種方法側(cè)重于表型選擇，世代間隔較長，選育進(jìn)展較慢，因此把靈敏度極高的一些DNA分析技術(shù)運(yùn)用到奶牛育種中，可以在DNA水平上篩選到與產(chǎn)奶性狀密切相關(guān)的遺傳標(biāo)記，以實(shí)現(xiàn)奶牛的早期選擇，縮短育種周期，加快遺傳進(jìn)展。

目前，發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)奶性狀密切相關(guān)的候選基因有很多。有研究表明，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白顆粒復(fù)合體9(TRAPPC9)、二酰甘油?；D(zhuǎn)移酶(DGAT1)、Na+，K+-ATP酶(ATP1A1)和生長激素受體(GHR)基因與奶牛的產(chǎn)奶性狀存在顯著相關(guān)[3, 5-12]。本研究主要針對(duì)與產(chǎn)奶性狀相關(guān)的TRAPPC9、DGAT1、ATP1A1和GHR基因變異多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)，并與產(chǎn)奶性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，以探討相關(guān)基因及其多態(tài)座位作為南方荷斯坦奶牛產(chǎn)奶性狀標(biāo)記輔助選擇的可行性，為南方荷斯坦奶牛的分子育種工作的開展奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試驗(yàn)群體與表型數(shù)據(jù)以廣東地區(qū)某奶牛場(chǎng)的中國荷斯坦奶牛為試驗(yàn)對(duì)象，選擇前3胎有完整的DHI數(shù)據(jù)記錄的279頭個(gè)體，采集耳組織樣本保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2相關(guān)基因標(biāo)記信息通過文獻(xiàn)查閱以及數(shù)據(jù)庫檢索，選取與奶牛產(chǎn)奶性狀關(guān)聯(lián)程度較高的4個(gè)候選基因(TRAPPC9，DGAT1，ATP1A1和GHR)為研究對(duì)象，相關(guān)變異座位信息見表1。

表1關(guān)聯(lián)分析所選的5個(gè)SNP座位

Tab.1List of five SNPs selected for association analysis

基因SNP位點(diǎn)染色體位置/bp等位基因TRAPPC9rs110017379144364952AGDGAT1rs109421300141801116AGATP1A1rs110256520327007790CArs110420888327009426GAGHRrs41639260203190407CA

1.2方法

1.2.1耳組織DNA提取利用OMEGA組織DNA提取試劑盒推薦方法進(jìn)行DNA抽提，EB緩沖液溶解，NanoDrop2000核酸濃度儀和凝膠電泳檢測(cè)DNA質(zhì)量，將合格的DNA置于2 mL離心管-80 ℃條件保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2飛行質(zhì)譜分型技術(shù)利用飛行質(zhì)譜Sequenom平臺(tái)進(jìn)行SNP分型[13]，結(jié)果由MassARRAYRT軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取并完成分析，全部樣本接受重復(fù)檢測(cè)以驗(yàn)證準(zhǔn)確度。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

1.3.1表型和基因型數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制要求有完整的DHI表型數(shù)據(jù)，產(chǎn)奶量1.5～90.0 kg·d-1范圍內(nèi)；乳脂率和乳蛋白率在1.5%～8.5%范圍內(nèi)；每胎的測(cè)定記錄不少于5條；在用于后續(xù)分析之前，SNP基因型缺失大于10%的個(gè)體需要剔除。

1.3.2關(guān)聯(lián)分析模型采用動(dòng)物模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，通過SAS(9.2)軟件的MIXED過程對(duì)奶牛產(chǎn)奶性狀和基因型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。模型：y=μ+bM+G+e，式中，y為產(chǎn)奶性狀(產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳蛋白率、乳脂量、乳脂率)觀察值，μ為群體均值，b為協(xié)變量M的回歸系數(shù)，M為產(chǎn)犢月份效應(yīng)，G為基因型效應(yīng)，e為隨機(jī)殘差效應(yīng)。

1.3.3多重比較方法利用Bonferroni法進(jìn)行多重比較分析檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)奶相關(guān)性狀的統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)305 d奶牛的產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳蛋白率、乳脂量、乳脂率等5個(gè)性狀進(jìn)行分析，結(jié)果見表2。由表2可知，試驗(yàn)群體總體生產(chǎn)水平較高，但個(gè)體間差異較大，有較大的選育空間和進(jìn)一步選育的必要。

表2產(chǎn)奶性狀的數(shù)據(jù)資料

Tab.2Data of milk production traits

項(xiàng)目產(chǎn)奶量/kg乳蛋白量/kg乳蛋白率/%乳脂量/kg乳脂率/%平均值8970.70284.833.19346.473.90標(biāo)準(zhǔn)差1616.8147.310.2476.280.73最小值4154.00126.562.34161.331.55最大值14815.00447.974.67576.796.24

2.2基因組DNA檢測(cè)和SNP分型

奶牛耳組織DNA經(jīng)10 g· L-1瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，條帶明亮，點(diǎn)樣孔干凈，無蛋白污染。采用NanoDrop2000核酸濃度儀測(cè)定，95%以上樣本質(zhì)量濃度大于100 ng·μL-1， D260 nm/D280 nm及D260 nm/D230 nm均在1.8～2.1之間，濃度和純度都可以滿足飛行質(zhì)譜試驗(yàn)要求。通過飛行質(zhì)譜分型技術(shù)分析驗(yàn)證，結(jié)果可靠。利用Excel對(duì)5個(gè)SNP座位的等位基因頻率和基因型頻率進(jìn)行分析，并進(jìn)行Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)，結(jié)果表明，除ATP1A1基因rs110420888座位處于Hardy-Weinberg不平衡狀態(tài)外(P<0.05)，其余4個(gè)SNP座位均處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P>0.05)，具體結(jié)果見表3。

表35個(gè)SNP座位等位基因頻率和基因型頻率

Tab.3Genotypic frequencies and allele frequencies of five SNPs in Chinese Holsteins

SNP 基因型頻率等位基因頻率MMMNNNMN2Prs110017379(A4364952G)0.440.440.120.660.340.180.67rs109421300(A1801116G)0.790.200.010.890.110.460.50rs110256520(C27007790A)0.660.310.030.820.180.440.51rs110420888(G27009426A)0.510.450.040.740.266.560.01rs41639260(C31904078A)0.530.410.060.740.260.920.34

2.3TRAPPC9基因SNP與產(chǎn)奶性狀的關(guān)聯(lián)分析

采用SAS(9.2)軟件分析了TRAPPC9基因rs110017379座位不同基因型對(duì)產(chǎn)奶性狀的影響(表4)。由表4可見，該座位對(duì)乳蛋白率和乳脂率性狀的效應(yīng)均達(dá)到顯著水平(P<0.05),對(duì)產(chǎn)奶量、乳脂量和乳蛋白量等性狀的效應(yīng)不顯著(P>0.05)。

多重比較結(jié)果表明，GG基因型個(gè)體的乳蛋白率和乳脂率性狀顯著高于AA基因型(P<0.05)；不同基因型間產(chǎn)奶量、乳蛋白量和乳脂量性狀差異不顯著(表4)。

表4TRAPPC9基因SNP與產(chǎn)奶性狀關(guān)聯(lián)分析(最小二乘均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)1)

Tab.4Associations of SNPs of TRAPPC9 gene with milk production traits in Chinese Holsteins (LSM±SE)

基因型(個(gè)體數(shù))產(chǎn)奶量/kg乳蛋白量/kg乳蛋白率/%乳脂量/kg乳脂率/%AA(124)8902.49±313.42a285.42±9.16a3.205±0.047b343.44±15.61a3.894±0.134bAG(122)8767.45±300.19a284.04±8.77a3.243±0.045ab349.84±14.95a4.040±0.129abGG(34)8466.43±336.33a280.79±9.83a3.305±0.051a356.51±16.75a4.245±0.144a

1)表中同列數(shù)據(jù)后，凡具有一個(gè)相同小寫英文字母者, 表示在0.05水平差異不顯著(Bonferroni法)。

2.4 DGAT1基因SNP與產(chǎn)奶性狀的關(guān)聯(lián)分析

采用SAS(9.2)軟件分析了DGAT1基因rs109421300座位不同基因型對(duì)產(chǎn)奶性狀的影響(表5)。由表5可見，該座位對(duì)乳脂率的效應(yīng)達(dá)到顯著水平(P<0.05),對(duì)其他幾個(gè)產(chǎn)奶性狀的效應(yīng)不顯著(P>0.05)。

多重比較結(jié)果表明：AG基因型個(gè)體乳脂率顯著高于AA基因型(P<0.05)；不同基因型個(gè)體間產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳蛋白率和乳脂量差異不顯著(表5)。

2.5ATP1A1基因SNP與產(chǎn)奶性狀的關(guān)聯(lián)分析

采用SAS(9.2)軟件分析了ATP1A1基因rs110256520座位和rs110420888座位不同基因型對(duì)產(chǎn)奶性狀的影響(表6)。由表6可見，只有rs110256520座位對(duì)乳蛋白率的效應(yīng)達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

多重比較結(jié)果(表6)表明：rs110256520座位CA基因型個(gè)體乳蛋白率顯著高于CC基因型(P<0.05)；不同基因型個(gè)體間產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳脂量和乳脂率性狀差異不顯著(P>0.05)。

表5DGAT1基因SNP與產(chǎn)奶性狀關(guān)聯(lián)分析(最小二乘均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)1)

Tab.5Associations of SNPs of DGAT1 gene with milk production traits in Chinese Holsteins (LSM±SE)

基因型(個(gè)體數(shù))產(chǎn)奶量/kg乳蛋白量/kg乳蛋白率/%乳脂量/kg乳脂率/%AA(221)8999.36±159.15a285.45±4.65a3.185±0.024a335.07±7.93a3.754±0.068bAG(56)8843.16±202.92a283.56±5.93a3.219±0.031a353.80±10.11a4.048±0.087aGG(2)8293.85±778.77a281.25±22.75a3.350±0.117a360.93±38.78a4.377±0.334ab

1)表中同列數(shù)據(jù)后，凡具有一個(gè)相同小寫英文字母者，表示在0.05水平差異不顯著(Bonferroni法)。

表6ATP1A1基因SNP與產(chǎn)奶性狀關(guān)聯(lián)分析(最小二乘均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)1)

Tab.6Associations of SNPs of ATP1A1 gene with milk production traits in Chinese Holsteins (LSM±SE)

SNP基因型(個(gè)體數(shù))產(chǎn)奶量/kg乳蛋白量/kg乳蛋白率/%乳脂量/kg乳脂率/%rs110256520AA(8)9422.38±572.38a303.97±16.72a3.218±0.086ab377.86±28.50a4.074±0.245aCA(89)8261.31±337.33a273.74±9.86a3.306±0.051a336.71±16.80a4.094±0.145aCC(183)8452.68±331.70a272.54±9.69a3.230±0.050b335.22±16.52a4.010±0.142ars110420888AA(12)8217.20±452.57a266.67±13.22a3.242±0.068a319.99±22.54a3.920±0.194aGA(128)9033.49±347.66a289.25±11.02a3.261±0.052a366.84±18.79a4.074±0.149aGG(140)8885.67±377.32a294.33±10.16a3.251±0.057a362.96±17.31a4.185±0.162a

1)表中同一座位的同列數(shù)據(jù)后，凡具有一個(gè)相同小寫英文字母者,表示在0.05水平差異不顯著(Bonferroni法)。

2.6 GHR基因SNP與產(chǎn)奶性狀的關(guān)聯(lián)分析

采用SAS(9.2)軟件分析了GHR基因rs41639260座位不同基因型對(duì)產(chǎn)奶性狀的影響(表7)。由表7可見，該座位對(duì)乳蛋白率和乳脂率的效應(yīng)均達(dá)到顯著水平(P<0.05)，對(duì)產(chǎn)奶量、乳蛋白量和乳脂量的效應(yīng)不顯著(P>0.05)。

多重比較結(jié)果(表7)表明：CC基因型個(gè)體的乳蛋白率和乳脂率均顯著高于CA基因型的(P<0.05)。不同基因型個(gè)體間產(chǎn)奶量、乳蛋白量和乳脂量差異不顯著(P>0.05)。

表7GHR基因SNP與產(chǎn)奶性狀關(guān)聯(lián)分析(最小二乘均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)1)

Tab.7Associations of SNPs of GHR gene with milk production traits in Chinese Holsteins (LSM±SE)

基因型(個(gè)體數(shù))產(chǎn)奶量/kg乳蛋白量/kg乳蛋白率/%乳脂量/kg乳脂率/%AA(17)8465.17±379.22a274.52±11.08a3.241±0.057ab332.56±18.88a3.960±0.163abCA(114)8869.38±296.82a285.07±8.67a3.215±0.045b352.76±14.78a4.037±0.127bCC(148)8801.82±299.91a290.66±8.76a3.300±0.045a364.47±14.94a4.181±0.129a

1)表中同列數(shù)據(jù)后，凡具有一個(gè)相同小寫英文字母者,表示在0.05水平差異不顯著(Bonferroni法)。

3討論與結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，群體中除ATP1A1基因rs110420888座位處于Hardy-Weinberg不平衡狀態(tài)外(P<0.05)，其余4個(gè)座位均處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P>0.05)。造成Hardy-Weinberg不平衡狀態(tài)的原因可能與人工授精技術(shù)的應(yīng)用和群體內(nèi)非隨機(jī)交配所致。

本研究表明，TRAPPC9基因rs110017379座位與多個(gè)產(chǎn)奶性狀關(guān)聯(lián)顯著，其中與乳脂率相關(guān)顯著(P<0.05)，與Jiang等[14]的GWAS結(jié)果一致。后者研究認(rèn)為，TRAPPC9基因上還存在6個(gè)顯著SNP座位，其中ARS-BFGL-NGS-100840座位與產(chǎn)奶量、乳蛋白量和乳脂率相關(guān)顯著，ARS-BFGL-NGS-56327、UA-IFASA-5306、UA-TFASA-5765、ARS-BFGL-BAC-25166和Hapmap27703-BTC- 053907座位與乳脂率關(guān)聯(lián)顯著[14]。另有研究表明，牛TRAPPC9基因上有3 000多個(gè)SNP座位，其中28個(gè)SNP在外顯子上[15-16]。本研究選用的南方荷斯坦奶牛群體中，GG基因型乳蛋白率和乳脂率顯著高于AA型，其中A基因是優(yōu)勢(shì)等位基因,因此，在奶牛選育中可以增加對(duì)GG基因型個(gè)體的選育，從而提高牛奶品質(zhì)。上述結(jié)果說明，TRAPPC9基因多態(tài)性十分豐富，可能是影響乳成分，特別是乳脂率性狀的重要候選基因，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行深入研究。

本研究表明，DGAT1基因rs109421300座位與乳脂率性狀存在顯著相關(guān)(P<0.05)，與其他幾個(gè)產(chǎn)奶性狀相關(guān)不顯著(P>0.05)。這與Raven等[17]研究結(jié)果有差異。后者認(rèn)為，該座位與產(chǎn)奶量、乳蛋白量、乳蛋白率、乳脂量、乳脂率等 5個(gè)產(chǎn)奶性狀都存在顯著相關(guān)[17]。另有研究表明，DGAT1基因位于奶牛14號(hào)染色體的著絲粒末端，處于影響泌乳性狀的主效QTL上，是三酰甘油合成中的唯一關(guān)鍵酶[7-18]；在雌性小鼠中敲除 DGAT1 基因，表現(xiàn)出完全抑制泌乳，很可能是由于DGAT1編碼蛋白的缺乏導(dǎo)致乳腺中三酰甘油合成的不足[8]。目前，對(duì)于DGAT1基因的結(jié)構(gòu)功能和作用機(jī)理研究較多，DGAT1基因被證明是影響產(chǎn)奶性狀的主效基因，也是影響乳脂率的1個(gè)重要候選基因[9]。因此，在我國南方奶牛分子育種實(shí)踐中，該基因應(yīng)作為影響產(chǎn)奶性狀的重要基因進(jìn)行深入研究和開發(fā)利用。

有研究表明，ATP1A1基因編碼Na+，K+-ATP酶的a1亞基，a1亞基在各個(gè)組織中都廣泛表達(dá)，并唯一在紅細(xì)胞中表達(dá); Na+，K+-ATP酶是細(xì)胞膜表面的1種跨膜蛋白，是細(xì)胞膜上重要的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和生理活動(dòng)及細(xì)胞正常代謝中有著重要的作用[10]。另據(jù)報(bào)道，ATP1A1基因rs110256520座位CA基因型是奶牛耐熱性狀最優(yōu)基因型，可以將該座位作為影響奶牛耐熱性狀的分子遺傳標(biāo)記應(yīng)用到奶牛育種[5- 6]。本研究表明，ATP1A1基因rs110256520座位與乳蛋白率存在顯著相關(guān)(P<0.05)，其中CA基因型個(gè)體乳蛋白率顯著高于CC基因型。本研究所用的荷斯坦奶牛群體長期處于高溫高濕的熱應(yīng)激環(huán)境中，而熱應(yīng)激不僅會(huì)使奶牛產(chǎn)奶量下降，同時(shí)還會(huì)影響乳成分，牛奶中的乳脂率、乳蛋白率和乳糖率等都會(huì)因高溫而降低[19]。因此，rs110256520座位可以作為南方荷斯坦奶牛耐熱性狀和產(chǎn)奶性狀的遺傳標(biāo)記應(yīng)用到奶牛選育中去。

研究表明，GHR基因是產(chǎn)奶性狀的主效基因，位于奶牛20號(hào)染色體上，與影響乳蛋白率的QTL緊密連鎖，編碼生長激素受體蛋白，可與生長激素結(jié)合，在動(dòng)物生長、發(fā)育等代謝過程中起關(guān)鍵作用[20]。關(guān)于奶牛GHR基因的遺傳多態(tài)性及其與生產(chǎn)性能相關(guān)的研究報(bào)道已經(jīng)很多[9, 11, 21-22]。本研究表明，GHR基因rs41639260座位對(duì)乳蛋白率和乳脂率的影響均達(dá)到顯著水平(P<0.05)，與Chamberlain等[23]研究相一致。本研究選用的南方荷斯坦奶牛群體中，CC基因型乳蛋白率和乳脂率顯著高于CA基因型，其中C是優(yōu)勢(shì)等位基因，生產(chǎn)高品質(zhì)奶，可以對(duì)CC基因型個(gè)體進(jìn)行分子標(biāo)記選擇。因此，在南方奶牛育種中，可以根據(jù)不同的育種目標(biāo)和市場(chǎng)需要，利用GHR基因?qū)δ膛Ｈ后w進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇。

本研究中5個(gè)SNP座位與產(chǎn)奶量關(guān)聯(lián)分析結(jié)果均不顯著，可能是因?yàn)槟戏降貐^(qū)奶牛飼養(yǎng)、環(huán)境以及選育等因素致使奶牛產(chǎn)奶量遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到自身潛力，從而掩蓋了基因效應(yīng)；也可能是由于試驗(yàn)群體數(shù)量不足所致。在進(jìn)一步的研究中，應(yīng)加大研究群體，篩查更多的基因和標(biāo)記，為南方荷斯坦奶牛的分子標(biāo)記輔助選育奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]THAKUR S, SINGH P K, RATHOUR R, et al. Genotyping and development of single-nucleotide polymorphism (SNP) markers associated with blast resistance genes in rice using GoldenGate assay[J]. Mol Breeding, 2014, 34(3): 1449-1463.

[2]MARQUES E, GRANT J R, WANG Z, et al. Identification of candidate markers on bovine chromosome 14 (BTA14) under milk production trait quantitative trait loci in Holstein[J]. J Anim Breed Genet,2011, 128(4): 305-313.

[3]CARTA A, CASU S, SALARIS S. Invited review: Current state of genetic improvement in dairy sheep[J]. J Dairy Sci, 2009, 92(12): 5814-5833.

[4]ELBAYOMI K, ARABY I, AWAD A, et al. Molecular study of some candidate genes affecting milk production traits in holstein cattle[J]. AJVS, 2015, 45(1): 146.

[5]LIU Y, LI D, LI H, et al. A novel SNP of the ATP1A1 gene is associated with heat tolerance traits in dairy cows[J]. Mol Biol Rep, 2011, 38(1): 83- 88.

[6]LIU Y X, ZHOU X, LI D Q, et al. Association of ATP1A1 gene polymorphism with heat tolerance traits in dairy cattle[J]. Genet Mol Res, 2010, 9(2): 891- 896.

[7]SPELMAN R J, FORD C A, MCELHINNEY P, et al. Characterization of the DGAT1 gene in the New Zealand dairy population[J]. J Dairy Sci, 2002, 85(12): 3514-3517.

[8]LARDIZABAL K D, MAI J T, WAGNER N W, et al.DGAT2 is a new diacylglycerol acyltransferase gene family: Purification, cloning, and expression in insect cells of two polypeptides from mortierella ramanniana with diacylglycerol acyltransferase activity[J]. J Biol Chem, 2001, 276(42): 38862-38869.

[9]SUN D, JIA J, MA Y, et al. Effects of DGAT1 and GHR on milk yield and milk composition in the Chinese dairy population[J]. Anim Genet, 2009, 40(6): 997-1000.

[10]YU S P. Na+, K+-ATPase: The new face of an old player in pathogenesis and apoptotic/hybrid cell death[J]. Biochem Pharmacol, 2003, 66(8): 1601-1609.

[11]王麗娟. 催乳素基因、生長激素受體基因多態(tài)性與奶牛產(chǎn)奶性狀關(guān)聯(lián)性分析[D]. 濟(jì)南：山東大學(xué), 2008.

[12]齊超，謝巖，吳曉平，等. 基于全基因組信息鑒定中國荷斯坦牛產(chǎn)奶性狀基因及功能注釋[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2012(6): 872- 877.

[13]SCHAEFFELER E, ZANGER U M, EICHELBAUM M, et al. Highly multiplexed genotyping of thiopurine s-methyltransferase variants using maldi-tof mass spectrometry: Reliable genotyping in different ethnic groups[J]. Clin Chem, 2008, 54(10): 1637-1647.

[14]JIANG L, LIU J F, SUN D X, et al. Genome wide association studies for milk production traits in Chinese Holstein population[J]. PLoS One, 2010, 5(10):e136611.

[15]HARHAY G P, SONSTEGARD T S, KEELE J W, et al. Characterization of 954 bovine full-CDS cDNA sequences[J]. BMC Genomics, 2005, 6(1):166.

[16]SMITH T P, GROSSE W M, FREKING B A, et al. Sequence evaluation of four pooled-tissue normalized bovine cDNA libraries and construction of a gene index for cattle[J]. Genome Res, 2001, 11(4): 626- 630.

[17]RAVEN L A, COCKS B G, HAYES B J. Multibreed genome wide association can improve precision of mapping causative variants underlying milk production in dairy cattle[J]. BMC Genomics, 2014, 15(1): 62.

[18]GRISART B, FARNIR F, KARIM L, et al. Genetic and functional confirmation of the causality of the DGAT1 K232A quantitative trait nucleotide in affecting milk yield and composition[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2004, 101(8): 2398-2403.

[19]WEST J W. Effects of heat-stress on production in dairy cattle[J]. J Dairy Sci, 2003, 86(6): 2131-2144.

[20]JIANG L, LIU X, YANG J, et al. Targeted resequencing of GWAS loci reveals novel genetic variants for milk production traits[J]. BMC Genomics, 2014, 15(1): 1.

[21]BLOTT S, KIM J J, MOISIO S, et al. Molecular dissection of a quantitative trait locus: A phenylalanine-to-tyrosine substitution in the transmembrane domain of the bovine growth hormone receptor is associated with a major effect on milk yield and composition[J]. Genet,2003, 163(1): 253-266.

[22]VIITALA S. The role of the bovine growth hormone receptor and prolactin receptor genes in milk, fat and protein production in Finnish Ayrshire dairy cattle[J]. Genet, 2006, 173(4): 2151-2164.

[23]CHAMBERLAIN A J, HAYES B J, SAVIN K, et al. Validation of single nucleotide polymorphisms associated with milk production traits in dairy cattle[J]. J Dairy Sci, 2012, 95(2): 864- 875.

【責(zé)任編輯柴焰，莊延】

Associations of polymorphisms in TRAPPC9,DGAT1,ATP1A1 and GHR genes with milk production traits in Holstein dairy cow in Southern China

WANG Kai1, LIU Guangbin1,HUANG Temin2,WU Zhenfang1, SUN Baoli1,LIU Dewu1

(1 College of Animal Science, South China Agricultural University/ National & Local Joint Engineering Research Center for Breeding Animal Industry, Guangzhou 510642, China; 2 Shenzhen Chenguang Dairy Co.,Ltd., Shenzhen 518107, China)

Abstract：【Objective】 To study whether SNPs of TRAPPC9, DGAT1, ATP1A1 and GHR genes were associated with milk production traits in Holstein dairy cow in Southern China. 【Method】The Sequenom MassARRAY IPLEX genotyping technology was applied for SNP genotyping, and SAS software was used for statistical analysis.【Result】The association analysis showed that the rs110017379 SNP of TRAPPC9 had significant effects on protein percentage(PP) and fat percentage(FP)(P<0.05)， the rs109421300 of DGAT1 had significant effects on FP (P<0.05)， the rs110256520 of ATP1A1 had significant effects on PP (P<0.05)， and the rs41639260 of GHR had significant effects on both PP and FP (P<0.05).【Conclusion】The SNPs of TRAPPC9, DGAT1, ATP1A1 and GHR genes can be used in molecular marker assisted selection of Holstein dairy cow in Southern China.

Key words：Chinese Holstein cow; milk production trait; gene; SNP; molecular marker

收稿日期：2015- 12- 04優(yōu)先出版時(shí)間：2016- 06- 01

作者簡(jiǎn)介：王凱(1990—)，男，碩士研究生，E-mail: 373490238@qq.com；通信作者：劉德武(1966—)，男，教授，博士，E-mail: dwliu@scau.edu.cn

基金項(xiàng)目：深圳市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)(JSGG20141118161353890)；溫氏基金項(xiàng)目

中圖分類號(hào)：S813.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001- 411X(2016)04- 0007- 06

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20160601.1629.022.html

王凱， 柳廣斌， 黃特民， 等.中國南方荷斯坦奶牛TRAPPC9、DGAT1、GHR、ATP1A1基因多態(tài)性與產(chǎn)奶性狀相關(guān)性分析[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,37(4):7- 12.