奶牛和水牛的MAP4K4和DGAT1基因?qū)Ξa(chǎn)奶性能和體細(xì)胞評分的影響與機(jī)理的研究.pdf

1、在我們實(shí)驗(yàn)室前期研究基礎(chǔ)上，本研究選擇了2個基因(MAP4K4和DGAT1)作為研究對象。第一部分對MAP4K4基因進(jìn)行了SNP鑒定，并對500個荷斯坦奶牛樣本進(jìn)行了基因分型及性狀關(guān)聯(lián)分析;第二和三部分分別比較分析了MAP4K4和DGAT1基因啟動子區(qū)序列在奶牛和水牛中的差異及其功能差異。主要結(jié)果如下:
　　1.MAP4K4基因變異對牛奶中體細(xì)胞數(shù)等性狀具有顯著的影響。為了探討MAP4K4基因單核苷酸多態(tài)性(SNP)與奶牛多個性狀

2、間的相關(guān)性，本研究測定和收集了500頭荷斯坦奶牛的305天的產(chǎn)奶性狀（奶產(chǎn)量、乳脂率、乳蛋白率和牛奶體細(xì)胞數(shù)等），利用一般線性模型對MAP4K4基因多態(tài)性與性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)位于第18外顯子2個SNP(c.2061T＞G and c.2196T＞C) TT型奶牛的體細(xì)胞數(shù)評分(SCS)顯著高于其它兩種基因型奶牛，c.2061T＞G位點(diǎn)顯著地影響奶牛乳蛋白率和奶牛產(chǎn)量。此外，還分析了MAP4K4基因其它位置的SNP，rs109

3、082993 G＞A（內(nèi)含子18）和rs210900613 T＞C（外顯子21），分別與牛奶脂肪和牛奶產(chǎn)量顯著相關(guān)。因此，MAP4K4可以作為奶牛乳房炎相關(guān)的重要候選基因，該基因上的SNP有可能作為分子輔助育種的分子標(biāo)記，但需要在更大群體中驗(yàn)證。
　　2.奶牛和水牛MAP4K4基因的不同啟動子序列顯著地影響MAP4K4的表達(dá)水平。本研究分析了奶牛和水牛MAP4K4基因5'-UTR區(qū)域中的核心啟動子區(qū)及其它部分序列的差異，并分析了這

4、些差異對基因表達(dá)和功能的影響。LPS刺激能引起牛乳腺上皮細(xì)胞中MAP4K4表達(dá)升高，并且這種上調(diào)表達(dá)呈現(xiàn)時間依賴效應(yīng)(P＜0.05)。利用pGL3載體構(gòu)建了不同長度的MAP4K4啟動子序列（奶牛和水牛各5種），轉(zhuǎn)染至293T、CHO以及牛乳腺上皮細(xì)胞中，利用免疫熒光報告系統(tǒng)分析了各啟動子區(qū)域的活性。結(jié)果表明-1100至-778bp區(qū)域?qū)δ膛AP4K4基因表達(dá)是必需的，而-608 to+176bp區(qū)域?qū)λAP4K4基因表達(dá)是必需的，

5、這兩個區(qū)分別代表了奶牛和水牛MAP4K4基因啟動子的核心區(qū)。奶牛該啟動子區(qū)域活性高于水牛，奶牛MAP4K4基因相對于水牛的高水平表達(dá)可能是其體細(xì)胞數(shù)高、易患乳房炎的原因之一。
　　3.DGAT1基因變異與牛奶乳脂率顯著相關(guān)。DGAT1基因是脂肪組織中促進(jìn)甘油三酯合成的重要基因，研究報道該基因K232A位點(diǎn)與牛奶乳脂率密切相關(guān)。在本研究的奶牛群中SNP位點(diǎn)（K232A）出現(xiàn)三個基因型;而在水牛群中只存在有利于乳脂率提高的基因型（賴氨

6、酸K），水牛的牛奶脂肪含量較高。
　　4.奶牛和水牛DGAT1基因核心啟動子序列存在差異，但不影響其DGAT1基因表達(dá)水平。本研究分析了奶牛和水牛DGAT1啟動子核心區(qū)并比較了其兩個物種之間的活性。構(gòu)建了含不同長度DGAT1啟動子區(qū)序列的pGL-3載體（奶牛4個，水牛3個），轉(zhuǎn)染至293T、CHO以及牛乳腺上皮細(xì)胞中，利用免疫熒光報告系統(tǒng)分析了各啟動子區(qū)域的活性。結(jié)果表明-93 to-556bp區(qū)域?qū)δ膛GAT1基因表達(dá)是必需的