王夢琦,倪 煒，唐 程，郭佳禾，張慧敏，李明勛，毛永江

CXCR1基因編碼區(qū)SNPs與荷斯坦牛泌乳性能和繁殖性狀關聯(lián)分析

王夢琦,倪 煒，唐 程，郭佳禾，張慧敏，李明勛，毛永江*

（揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009）

研究旨在探索CXCR1（Chemokine（C-X-C motif）receptor 1）基因編碼區(qū)SNPs與荷斯坦牛泌乳性狀及部分繁殖性狀間關系。用飛行時間質譜法檢測865頭荷斯坦牛CXCR1基因編碼區(qū)c.642 A＞G、c.816 C＞A、c.980 A＞G和c.1068 G＞A 4個SNPs位點，同時收集采樣牛2010年12月至2012年7月繁殖指標和2010年至2014年奶牛生產(chǎn)性能測定（Dairy herd improvement，DHI）記錄。采用多因素方差分析法分析CXCR1基因CDS區(qū)SNPs基因型與測定日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率等泌乳性狀和產(chǎn)犢間隔、產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)和妊娠泌乳天數(shù)關系。結果表明，CXCR1-642 A＞G和CXCR1-980 A＞G對乳中體細胞評分（Somatic cell score，SCS）影響顯著（p＜0.05），c.642 A＞G、c.816 C＞A、c.980 A＞G和c.1068 G＞A對乳中乳脂率、蛋白率和總固體影響顯著（p＜0.05）。CXCR1-980 A＞G 和CXCR1-1068 G＞A位點AA型個體測定日產(chǎn)奶量顯著高于AG和GG型（p＜0.05），但CXCR1-980 A＞G AA型乳蛋白率、SCS和總固體顯著低于AG和GG型（p＜0.05）。CXCR1-816 C＞A位點對產(chǎn)犢間隔影響達顯著水平（P=0.033），AC基因型個體產(chǎn)犢間隔顯著低于AA型個體。而CXCR1-642 A＞G、CXCR1-980 A＞G和CXCR1-1068 G＞A位點對產(chǎn)犢間隔、產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)以及妊娠泌乳天數(shù)均無顯著性關聯(lián)（P＞0.05）。CXCR1-980 A＞G和CXCR1-1068 G＞A對荷斯坦牛產(chǎn)奶量和乳品質存在顯著遺傳效應，CXCR1 c.816 C＞A位點對產(chǎn)犢間隔影響顯著。CXCR1基因CDS區(qū)SNP可作為提高產(chǎn)奶量和乳品質、縮短產(chǎn)犢間隔候選分子標記之一。

荷斯坦牛；CXCR1基因；SNPs；泌乳性狀；繁殖性狀

奶牛泌乳性能由微效多基因控制，直接影響奶牛生產(chǎn)效益。近年荷斯坦牛泌乳性狀相關研究中，馬彥男等發(fā)現(xiàn)，GHR（Growth hormone receptor，生長激素受體）基因F279Y突變對305 d產(chǎn)奶量、乳脂率和乳蛋白率有顯著影響[1]。張潤鋒等發(fā)現(xiàn)，IGFBP-3（Insulin-like growth factor-binding protein-3，胰島素樣生長因子結合蛋白3）BB型個體305 d產(chǎn)乳量顯著高于AA和AB型，BB型個體乳蛋白率和體細胞評分顯著低于AB型[2]。方遠洋等通過IL8（Interleukin-8，白細胞介素8）基因3'UTR SNPs與中國荷斯坦牛泌乳性狀關聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，SNP顯著影響荷斯坦牛305 d產(chǎn)奶量和乳脂率[3]。奶牛繁殖性狀為奶牛經(jīng)濟效益限制因素之一。早期育種目標以提高產(chǎn)奶量為主，產(chǎn)奶量和繁殖力呈遺傳負相關[4]，妊娠泌乳天數(shù)、產(chǎn)犢間隔和配種次數(shù)等繁殖性狀與奶牛產(chǎn)奶量和生產(chǎn)性能直接相關，影響奶牛生產(chǎn)成本和效益[5]。因此，奶牛繁殖性狀為影響牛奶產(chǎn)量和質量關鍵因素之一[6]。由于眾多因素限制，365 d產(chǎn)犢間隔理想模式難以實現(xiàn)。郭翔羽等學者對影響荷斯坦奶牛繁殖性狀非遺傳因素展開大量研究[7-10]，為飼養(yǎng)管理提供參考。

目前已有遺傳因素對奶牛繁殖性狀影響相關報道。周妍研究發(fā)現(xiàn)Rad54L（Rad54 like，Rad樣）和RRM1（Ribonucleotidereductasecatalyticsubunit M1，核糖核苷酸還原酶催化亞基M1）基因多態(tài)性對配種天數(shù)和空懷天數(shù)等性狀影響顯著[11]。李鵬等發(fā)現(xiàn)Leptin基因外顯子2 E2FB區(qū)上102 bp處突變對荷斯坦牛的產(chǎn)犢間隔影響顯著[12]。趙佳強等發(fā)現(xiàn)FoxO1（Forkhead box protein O1）基 因 不 同 基 因型對奶牛產(chǎn)犢間隔、空懷期以及初產(chǎn)日齡影響顯著，但對產(chǎn)犢到發(fā)情、犢牛初生重、配種次數(shù)影響不顯著[13]。

牛趨化因子受體1（Chemokinereceptor1，CXCR1）基因定位于2號染色體，具有豐富多態(tài)性。CXCR1可介導活化中性粒細胞，殺滅病原菌[14]。Bannerman等研究表明，CXCR1基因及其突變與奶牛乳房炎和子宮內(nèi)膜炎等均存在顯著相關[15-18]。周雷等通過中國荷斯坦奶牛CXCR1基因外顯子2多態(tài)性分析，發(fā)現(xiàn)291 C＞T、333 C＞T、337 A＞G 和365 C＞T 4個突變位點，并且發(fā)現(xiàn)CCCTGGCC基因型組合個體具有低SCS和高產(chǎn)奶量優(yōu)勢[19]。本實驗室前期對CXCR1基因多態(tài)性和泌乳性狀關聯(lián)開展相關研究，發(fā)現(xiàn)CXCR1基因5'側翼區(qū)-1830位點和編碼區(qū)783位點對荷斯坦牛305 d產(chǎn)奶量、乳脂和乳蛋白等影響顯著[20]。另外奶牛臨床乳房炎和子宮內(nèi)膜炎均對其繁殖性能影響顯著，但目前尚未見有關CXCR1基因與繁殖性狀關聯(lián)分析報道。因此，本文在檢測大量荷斯坦牛CXCR1基因CDS區(qū)SNP基礎上，收集其泌乳性能相關生產(chǎn)記錄及妊娠泌乳天數(shù)、產(chǎn)犢間隔和配種次數(shù)等繁殖記錄，對CXCR1基因編碼區(qū)不同連鎖群SNP與荷斯坦牛泌乳性狀作進一步關聯(lián)分析，分析其SNP與繁殖性狀間關聯(lián)性，以期為荷斯坦牛繁殖性能分子選擇育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品與數(shù)據(jù)采集

2011年8月和2012年7月于江蘇省大豐市上海牛奶集團海豐奶牛場有限公司采集78個公牛家系905頭荷斯坦牛血樣，每頭公牛后代數(shù)5~60。尾靜脈采血10 mL，肝素鈉抗凝，-20℃冷凍保存?zhèn)溆?。試驗奶牛飼養(yǎng)管理條件相同，均參加奶牛群體改良計劃（Dairy Herd Improvement，DHI），每月一次DHI測定，日擠奶3次，飼喂3次，美國博美特48位轉盤式擠奶。根據(jù)泌乳階段制定日糧配方，全混合日糧（Total Mixed Ration，TMR）飼喂。收集采樣牛2010~2014年DHI測定記錄及相關系譜信息，主要包括牛號、父號、測定日期、測定日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖、乳中干物質量、乳中尿素氮及體細胞數(shù)。收集采樣牛2010年12月至2012年7月繁殖相關指標：產(chǎn)犢間隔、產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)和妊娠泌乳天數(shù)等。

1.2 DNA提取及SNP分型

奶牛血液基因組DNA提取采用常規(guī)酚氯仿法，TE溶解，取部分DNA樣品稀釋至100 ng·μL-1，-20℃保存?zhèn)溆?。使用NanoUV-2000超微量紫外分光光度計測定DNA濃度和純度。DNA檢測完畢后，取一部分稀釋至100 ng·μL-1，-20℃?zhèn)溆?，剩余部?80℃保存。由于DNA提取過程中部分樣品損失，最后用于SNP分析樣本為865頭。

根據(jù)王夢琦等牛CXCR1基因多態(tài)性檢測結果，直接挑選來自不同連鎖群中c.642 A＞G、c.816 C＞A、c.980 A＞G和c.1068 G＞A四個位點，用飛行時間質譜法檢測各SNP基因型[21]。該系統(tǒng)主要利用基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（matrixassisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）技術，檢測過程主要包括PCR反應、SAP處理、延伸反應、產(chǎn)物純化及檢測等部分。檢測結束后，用儀器自帶分析軟件分析TYPER對試驗結果，獲得基因分型數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計分析

用遺傳學軟件Shesis作常規(guī)群體遺傳學統(tǒng)計分析（包括基因頻率、基因型頻率、Hardy-Weinberg平衡檢測等）。

利用多因素方差分析法分析CXCR1基因SNP對泌乳性能及乳中SCS影響，模型如下：

其中：y為測定日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖、總固體、MUN及體細胞評分（SCS）性狀觀察值；μ為總體均值；b為種公牛效應；n為生產(chǎn)年度效應；s為生產(chǎn)季節(jié)效應；p為胎次效應（從第1胎到第3胎）；l為泌乳階段效應，分為三個階段，即產(chǎn)犢后7~100 d、101~200 d和200~365 d；cs為泌乳牛各胎次產(chǎn)犢季節(jié)效應；snp為各基因SNP效應；e為殘差效應。采用SPSS軟件（Ver 16.0）中GLM（General Linear Model）分析， Duncan法對各基因SNP不同基因型泌乳性狀作多重比較。根據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c，生產(chǎn)季節(jié)和產(chǎn)犢季節(jié)劃分如下：3~5月為春季，6~8月為夏季，9~11月為秋季，12月~次年2月為冬季。

數(shù)據(jù)關聯(lián)分析時，為保證結果可靠性，舍去不完整數(shù)據(jù)，限定DHI測定日記錄：泌乳時間為產(chǎn)后第7~365天，測定日產(chǎn)奶量為5~60 kg，測定日乳脂率為2%~6%，測定日乳蛋白率為2%~5%，乳糖為3%~6%，總固體為9%~18%，MUN為1~25 g·100 mL-1，乳中體細胞數(shù)（×1000個·mL-1）為1~9 999。統(tǒng)計分析時，先將乳中體細胞數(shù)（SCC）轉換為SCS，公式如下：SCS=log(SCC/100)2+3，四舍五入保留整數(shù)。關聯(lián)分析時公牛數(shù)為75頭，有效群體為865頭，每個公牛后代數(shù)5~60，性狀說明詳見表1。

多因素方差分析模型分析CXCR1基因c.642 A＞G、c.816 C＞A、c.980 A＞G和c.1068 G＞A四個位點不同基因型對荷斯坦牛產(chǎn)犢間隔、產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)以及妊娠泌乳天數(shù)，模型如下：

式中，Y為產(chǎn)犢間隔、產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)以及妊娠泌乳天數(shù)觀察值，μ為群體均值，P為胎次效應值，G為基因型效應值，e為隨機誤差。

為提高數(shù)據(jù)代表性和整齊性，限定分析數(shù)據(jù)：正常產(chǎn)犢且健康牛，單胎。最終733頭荷斯坦牛相關繁殖指標數(shù)據(jù)用于關聯(lián)分析，其中1胎牛58頭，2胎牛675頭。

表1 泌乳性狀及SCS描述性統(tǒng)計量Table 1 Descriptive statistics of the milking traits and SCS

2 結果與分析

2.1 基因（型）頻率分布

利用飛行質譜法對865頭奶牛群體CXCR1基因CDS區(qū)4個SNP位點分型，基因頻率、基因型頻率分布及Hardy-Weinberg平衡檢驗結果見表2。CXCR1-642、CXCR1-816、CXCR1-980和CXCR1-1068 4個SNP位點優(yōu)勢基因型分別為GG、CC、GG和GG型，頻率分別為0.580、0.466、0.607和0.658，各位點優(yōu)勢等位基因分別為G、C、G和G，頻率分別為0.758、0.688、0.784和0.811。CXCR1基因CDS區(qū)4個SNP位點均處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)。

表2 CXCR1基因CDS區(qū)4個SNP位點等位基因、基因型頻率及H-W平衡檢驗Table 2 Frequencies of genotypic,allelic,H-W test 4 SNP in the CDS of CXCR1 gene

2.2 CXCR1基因CDS區(qū)SNP與泌乳性能關聯(lián)分析

CXCR1基因CDS區(qū)SNP位點不同基因型泌乳性能平均數(shù)與標準差見表3。方差分析表明，CXCR1-642對乳脂率、蛋白率、總固體影響極顯著（p＜0.01），對SCS和乳中尿素氮含量影響顯著（p＜0.05），對日產(chǎn)奶量和乳糖無顯著影響（P＞0.05）。多重比較表明，AA型乳中乳脂率、蛋白率、總固體顯著高于AG和GG型（p＜0.05），GG型乳中乳脂率和總固體顯著低于AA和AG型，AG型MUN含量顯著高于AA和GG型（p＜0.05）。

L1-）b 0a 4b 3 7 03 03 0 1 14 03 0 24 03 0氮mN 1.0 0.0 0.0711.0.0.06106.0.0.09460 1.0.0.08912素00U±4±1±4 4.40.±6±5±98.0.±6±6±52.1.±2±5±71.8.尿1M1.2.21.0 1.2 1.2 1.220 3.2 1.2 1.220.2 1.2 1.200注：同列數(shù)據(jù)后標不同大寫字母表示差異極顯著（p＜0.01），同列數(shù)據(jù)后標不同小寫字母表示差異顯著（p＜0.05），下同?！（2 112 1 111111111）A4B2C1B AB1A1B5A2A1A5B2B1表3 CXCR1 基因CDS 區(qū)SNP不同基因表不同基因型奶牛泌乳性能比較%（0.0 0.0 0.0 210 0 30.0.0 0.0 4 24 0 0.0 0.0 0.0 4 75 0 0.0 0.0 0.0 440 0體T±1±1±3 4.1 0.0±±4±14.0.±4±7±93.0.±5±5±3 0.1 0.固0.8.3 7.3 30 77.7.3 8.50 6.3 7.7.509.8.3 7.3 20總41113 1131131313111）1000B 1B 0A0b 1b 0a 0 A1A0B 0%（C .0±.0±0±4 587 861 0.0 0.0 0.0 856 100 0.0 0.0 0.0 180 710 0.0 0.0 0.0 664.000糖L6959 9.4.1.0±4±4±6.6.0±4±4±5.4.0±7±6±43 1.0乳.4.4 9.4 9.4 9.4 9.4 9.4 9.4 9.4 9.4 9.4 b 5a 2a 1 302020B 5A 2A 1 502010 S 0.0 0.0 0.02411.0.0.00752 0.0 0.0 0.06910.0.0.09478 C S ±0±5±2 5.4 0.0±5±2±1 4.0 6.0±3±2±4 5.7 0.0±8±3±2 2.1 2.0 9.0.2 0.2 0.2 0.2 0.28.0.0.9.1 0.2 0.2 1 122）%（a10.b10.b10.9 200 a10.b 0 ba05843 B10.A00.A00.74 A10.A10.B 06300率CP 0±0±0±8.30.0±±4±53.0.0±0±0±5.100±0±±43.0.白93.53.43.10 63.3.3 3.330 23.43.63.1 63.63.3.3 90蛋333333333 Table 3 Comparison of SS ad milk poductio tits btw diffeet geotyes f NP fr CDS CXR1 gene (Mean±SD)）%A 2B11B2B AA 1 b3a1baA 3A 1B1（0.0.0.04000.10.0.38800.0.10.21540.0.0.2.00Note: Data in each column with capital letters indicate extremely significant difference(p＜0.01). Data in each column with lowercase letters indicate significant difference (p＜0.05). The same as below.率CF 0±0±0±9.40.0±0±0±7.0.0±0±0±1.0.0±0±0±210.脂73.72.22.20 22.4 2 72.40 12.62.4230 13.82.32.0乳4444.4444.4444)gk020411ABBABB(Y 3.0 1.0 1.0 60 2.0 1.0 1.0 04 53.31.01.2 63.41.9031量M±6±1±27 76 4±0±5±36 39 00±0±0±16.00±0±.04 30 0奶DT 5.1.2..0.03.1.2..2.02219920 16180±2..7.0產(chǎn)2 32 32 3 2 32 32 3.3.13.23.3.23 23日3 3數(shù)sdrr錄oceeb8732515735888226423316記I rIm u1 2 1 2 9 3 148 2 3 2 28 9 7 3 HHn1711997151 DD型ros倍see p單pyytoAGGFPACCFPAGGFPAGGFP或tonlpAAGAACAAGAAG型eah因G基2 4 6 1 0 8 86 su 6-8-9-01點位coL 1RCXC 1RCXC 1RCXC -1RCXC

CXCR1-816對乳脂率、蛋白率、乳糖和總固體影響達極顯著水平（p＜0.01），對蛋白率影響達顯著水平（p＜0.05），對日產(chǎn)奶量、SCS、MUN無顯著影響（P＞0.05）。多重比較表明，CC型個體乳脂率、和乳糖顯著高于AA型（p＜0.05），總固體含量顯著高于AC型（p＜0.05），AC型乳蛋白率顯著低于AA型（p＜0.05）。

CXCR1-980對日產(chǎn)奶量、乳蛋白率、SCS和總固體影響達極顯著水平（p＜0.01），對乳脂率和乳糖影響達顯著水平（p＜0.05），對MUN無顯著影響（P＞0.05）。多重比較表明，AA型個體日產(chǎn)奶量顯著高于AG和GG型（p＜0.05），但乳蛋白率、SCS和總固體顯著低于AG和GG型（p＜0.05），AG型乳脂率和顯著高于AA型（P＞0.05），GG型個體乳糖含量顯著高于AA和AG型（p＜0.05）。

CXCR1-1068位點對日產(chǎn)奶量、乳脂率、蛋白率、乳糖和總固體影響達極顯著水平（p＜0.01），對MUN無顯著影響（P＞0.05）。多重比較表明，AA型個體日產(chǎn)奶量、總固體顯著高于AG和GG型（p＜0.05），GG型個體乳脂率、乳蛋白率和乳糖顯著低于AA和AG型（p＜0.05），AA型個體顯著高于GG型（p＜0.05）。

2.3 CXCR1基因CDS區(qū)SNP與繁殖性能關聯(lián)分析

CXCR1基因編碼區(qū)多態(tài)性對荷斯坦牛產(chǎn)犢間隔、產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)以及妊娠泌乳天數(shù)影響如表4所示。其中，CXCR1-816位點對產(chǎn)犢間隔影響達顯著水平（p＜0.05），AC基因型個體產(chǎn)犢間隔（383.52±2.56 d）顯著低于AA基因型個體（397.24±6.31 d）。CXCR1-816位點對產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)以及妊娠泌乳天數(shù)無顯著性影響。CXCR1-642、CXCR1-980和CXCR1-1068對產(chǎn)犢間隔、首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)以及懷孕泌乳天數(shù)影響均未達顯著水平（P＞0.05）。

表4 CXCR1基因CDS區(qū)SNP位點不同基因型部分繁殖性能比較Table 4 Comparison of partial reproductive performance between different genotypes in SNP locus of CXCR1 gene CDS region(Mean±SD)

3 討論與結論

3.1 CXCR1基因CDS區(qū)SNPs對泌乳性能影響

CXCR1在誘導中性粒細胞趨化物、IL8及生長相關基因等趨化物引起炎癥反應中發(fā)揮重要作用。CXCR1基因呈高度多態(tài)性[22]。官久強等分析470頭中國荷斯坦牛CXCR1基因編碼區(qū)多態(tài)性，在CXCR1基因編碼區(qū)共發(fā)現(xiàn)6個SNPs，其中位點735（C＞G）、816（C＞A）、819（A＞G）與SCS、產(chǎn)奶量關聯(lián)達極顯著水平（p＜0.01）[23]。Leyva-Baca等研究330頭加拿大荷斯坦公牛發(fā)現(xiàn)-1768（T＞A）位點對SCS影響達極顯著水平（p＜0.01）[24]。Goertz等對739頭德國荷斯坦奶牛研究表明，CXCR1基因735（G＞C）、-1768（T＞A）位點對SCS影響不顯著（P＞0.05）[25]。本試驗側重于CXCR1基因CDS區(qū)位點SNP與泌乳性能關聯(lián)分析。結果表明，CXCR1-642 A＞G和CXCR1-980 A＞G對乳中SCS影響顯著，c.642 A＞G、c.816 C＞A、c.980 A＞G和c.1068 G＞A對乳中乳脂率、蛋白率和總固體影響顯著。CXCR1-980 A＞G和CXCR1-1068 G＞A位點AA型個體日產(chǎn)奶量顯著高于AG和GG型。Pighetti等對CXCR1基因全長的多態(tài)性分析表明，該基因呈高度多態(tài)，但各SNP間連鎖程度較高[22]。其中980A＞G屬于第2連鎖群，與 CDS 區(qū) 995A＞G、 5'端 -481 C＞T、 -465 A＞T、-182 C＞T及3'端97 A＞G共6個SNP位點完全連鎖，且980 A＞G和995 A＞G均屬于非同義突變，AA變化分別為K327R和H332R。另外，與980A＞G連鎖5'端-481 C＞T、-465 A＞T、-182 C＞T由于SNP突變導致轉錄因子結合位點突變，或基因3'端SNP突變導致與之結合miRNA活性發(fā)生變化，改變基因和蛋白表達量，影響對乳房炎易感性。CXCR1基因4個SNP位點對乳脂率、乳蛋白率和總固體含量影響同理。

3.2 CXCR1基因CDS區(qū)SNPs對繁殖性能影響

奶牛繁殖是奶牛生產(chǎn)和延續(xù)泌乳前提，其性狀為復雜遺傳和環(huán)境因素綜合作用結果，遺傳力較低，不同品種、資料來源、分析方法等對遺傳參數(shù)估計影響較大。其中，環(huán)境因素與牧場飼養(yǎng)管理相關，可通過科學方法改善。遺傳因素只能通過選擇育種改善，分子育種是有效手段之一，特別是對低遺傳力性狀[13]。本試驗通過分析CXCR1基因SNPs不同基因型對產(chǎn)犢間隔、產(chǎn)后首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)和妊娠泌乳天數(shù)影響，評估CXCR1基因對荷斯坦牛部分繁殖性狀效應，結果表明，CXCR1-816位點對產(chǎn)犢間隔影響顯著。

奶牛產(chǎn)犢間隔由奶?？諔哑诤湍膛Ｈ焉锲诠餐瑳Q定。妊娠期變化范圍較小，空懷期為決定產(chǎn)犢間隔主因。葉東東等研究發(fā)現(xiàn)，不同胎次荷斯坦牛產(chǎn)犢間隔差異極顯著[27]。為排除胎次等其他非遺傳因素影響，本試驗選取牧場1~2胎荷斯坦牛分析CXCR1基因多態(tài)性對部分繁殖性能影響，其中產(chǎn)犢間隔僅針對2胎牛（1胎牛只無記錄）。本研究中，CXCR1-816位點AC基因型個體產(chǎn)犢間隔為383.52±2.56 d，顯著低于AA基因型個體（397.24±6.31 d）。CXCR1基因在機體免疫中發(fā)揮重要作用，CXCR1基因與臨床乳房炎、子宮內(nèi)膜炎以及難產(chǎn)等常見疾病等顯著相關，疾病發(fā)生導致荷斯坦牛產(chǎn)犢間隔加長[18,27]。官永強研究發(fā)現(xiàn)，CXCR1-816 AC和CC基因型個體牛奶體細胞評分（Somatic cell score，SCS）顯著低于AA基因型個體，說明AC基因型較AA基因型個體對臨床乳房炎抗性較好，不易患病[28]。臨床乳房炎不僅顯著影響產(chǎn)奶量，且生產(chǎn)中臨床乳房炎荷斯坦牛治療期間無法配種，延長產(chǎn)犢間隔。本研究發(fā)現(xiàn)AC型個體產(chǎn)犢間隔顯著低于AA型個體，與上述研究及原因分析相符。CXCR1-642、CXCR1-980和CXCR1-1068對產(chǎn)犢間隔、首配泌乳天數(shù)、配種次數(shù)以及懷孕泌乳天數(shù)無顯著性影響。CXCR1-816位點對產(chǎn)犢間隔影響顯著，AC基因型個體產(chǎn)犢間隔顯著低于AA基因型個體。CXCR1基因CDS區(qū)部分SNPs可為提高產(chǎn)奶量和乳品質、縮短產(chǎn)犢間隔分子標記輔助選擇育種提供參考。

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Association analysis between polymorphism ofCXCR1 gene coding region and milk production and partial reproductive traits in Holsteincattle/

WANG Mengqi,NI Wei,TANG Cheng,GUO Jiahe,ZHANG Huimin,LI Mingxun,MAO Yongjiang
(School ofAnimal Science andTechnology,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China)

The purpose of this study was to explore the association between the single nucleotide polymorphisms(SNPs)in the coding region ofCXCR1(Chemokine(C-X-C motif)receptor 1)gene andmilk production traits and partial reproductive traits of Holstein cattle.4 SNPs in theCXCR1 gene coding region(c.642,A＞G,c.816C＞A,c.980A＞G and c.1068G＞A)were detected by time-of-flight mass spectrometry.The recordings about calving intervals,days in milk at first breeding for every parity,breeding times and days in milk after pregnancy of 865 cattle was were collected in a large dairy farm from Dec.2010 to July 2012.The DHI recordings were collected from 2010 to 2014.The association among the SNPs and milk production traits,calving intervals,days in milk after first breeding,breeding times and days in milk after pregnancy was analyzed by Multivariate analysis of variance.The results showed thatCXCR1-642 A＞G andCXCR1-980 A＞G had significant effects on SCS in milk(p＜0.05),c.642 A＞G,c.816 C＞A,c.980 A＞G and c.1068 G＞A had significant effects on fat percentage,milk protein percentage and total solids in milk(p＜0.05).For CXCR1-980 A＞G orCXCR1-1068 G＞A,the daily milk yield of the individual with AA genotype was significantly higher than that of AG and GG(p＜0.05),but milk protein percentage,total solids and SCS was significantly lower than that of AG and GG forCXCR1-980 A＞G(p＜0.05).CXCR1-816 C＞A had significant effects on calving intervals(P=0.033),the calving intervals of individuals with AC genotype are significantly shorter than that with AA genotype.CXCR1-642 A＞G,CXCR1-980 A＞Ga andCXCR1-1068 G＞A had no effect on calving intervals,days in milk after first breeding,breeding times and days in milk after pregnancy(P＞0.05).CXCR1-980 A＞G or CXCR1-1068 G＞A had significant genetic effect.CXCR1 c.816C＞A had significant effect on calving interval.The SNPs in coding region ofCXCR1 gene could provide reference for selective breeding about improving the milk yield and quality and shortening calving interval in Chinese Holstein.

Holstein;CXCR1 gene;SNPs;milk production;reproductive trait

S823.8+9

A

1005-9369（2017）11-0035-08

時間2017-12-7 12:34:21 [URL]http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20171207.1234.008.html

王夢琦,倪煒,唐程,等.CXCR1基因編碼區(qū)SNPs與荷斯坦牛泌乳性能和繁殖性狀關聯(lián)分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2017,48(11):35-42.

Wang Mengqi,Ni Wei,Tang Cheng,et al.Association analysis between polymorphism ofCXCR1 gene coding region and milk production and partial reproductive traits in Holstein cattle[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(11):35-42.(in Chinese with English abstract)

2017-09-08

國家自然科學基金項目（31372286）；江蘇省農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新基金（CX（17）1005）

王夢琦（1993-），女，碩士研究生，研究方向為奶牛遺傳育種。E-mail:770406499@qq.com

*通訊作者：毛永江，教授，博士，碩士生導師，研究方向為牛遺傳育種。E-mail:cattle@yzu.edu.cn