背景技術(shù):
1、奶牛產(chǎn)奶量性狀在畜牧業(yè)中具有極其重要的經(jīng)濟(jì)意義,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.經(jīng)濟(jì)效益:產(chǎn)奶量是衡量奶牛生產(chǎn)性能的一個(gè)核心指標(biāo),直接關(guān)聯(lián)到奶牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。高產(chǎn)奶量意味著在相同飼養(yǎng)成本下,能產(chǎn)出更多的牛奶,從而提高農(nóng)場(chǎng)的收入和利潤(rùn)。2.遺傳改良:產(chǎn)奶量作為一種數(shù)量性狀,具有遺傳基礎(chǔ),通過(guò)遺傳選育,可以不斷優(yōu)化奶牛品種,提升整個(gè)群體的產(chǎn)奶潛力。這對(duì)于長(zhǎng)期提高奶業(yè)生產(chǎn)力至關(guān)重要。3.資源利用效率:提高奶牛的產(chǎn)奶量意味著在相同或更少的資源(如飼料、水、土地)消耗下,能夠產(chǎn)出更多的產(chǎn)品,有利于資源的高效利用和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。4.市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力:在國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,高產(chǎn)奶牛所產(chǎn)的牛奶能以更低成本滿足市場(chǎng)需求,增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)乳品行業(yè)的發(fā)展。5.乳品工業(yè)原料供應(yīng):乳制品行業(yè)的原料主要來(lái)源于牛奶,穩(wěn)定的高產(chǎn)奶量保證了乳品加工企業(yè)的原料供應(yīng),對(duì)維持乳品產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運(yùn)行和多樣化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。6.營(yíng)養(yǎng)與健康:充足的牛奶供應(yīng)有助于滿足人們對(duì)高質(zhì)量蛋白質(zhì)和鈣等營(yíng)養(yǎng)素的需求,對(duì)公眾健康有著積極影響。
2、奶牛產(chǎn)奶能力的高低深受多種因素制約,而遺傳基因的作用尤為根本,優(yōu)良的遺傳特性可傳遞給后代。為了實(shí)現(xiàn)遺傳上的進(jìn)步,精心挑選高性能奶牛進(jìn)行繁殖是關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)育種策略,涵蓋品種登錄、乳品產(chǎn)量測(cè)定及后代性能評(píng)估等,雖發(fā)揮著基礎(chǔ)作用,但受限于世代間隔時(shí)間長(zhǎng)及進(jìn)展緩慢等問(wèn)題,難以充分適應(yīng)乳業(yè)快速發(fā)展的需求。自20世紀(jì)80年代起,隨著數(shù)學(xué)理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍,數(shù)量遺傳學(xué)領(lǐng)域迎來(lái)快速發(fā)展,并與分子遺傳學(xué)深度融合,催生出分子數(shù)量遺傳學(xué)這一交叉學(xué)科,引領(lǐng)動(dòng)物育種領(lǐng)域從傳統(tǒng)模式向分子層面轉(zhuǎn)型。盡管如此,傳統(tǒng)的育種實(shí)踐,如品種記錄與產(chǎn)量監(jiān)測(cè),依然是分子育種不可或缺的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。在分子育種技術(shù)中,轉(zhuǎn)基因育種與基于遺傳標(biāo)記的選擇育種(mas)占據(jù)重要位置,而在提升奶牛產(chǎn)奶量的具體實(shí)踐中,mas,尤其是基因組選擇(gs),展現(xiàn)出了廣泛應(yīng)用的前景。gs雖然沿襲了mas通過(guò)對(duì)遺傳標(biāo)記進(jìn)行選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)性狀的間接選擇,卻以全基因組高密度標(biāo)記覆蓋為特點(diǎn),極大地增強(qiáng)了育種值預(yù)測(cè)的精度。不過(guò),基因組育種值本質(zhì)上是一種基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的估算,其準(zhǔn)確性受制于表型數(shù)據(jù)量、模型構(gòu)建及先驗(yàn)假設(shè)等因素。研究指出,整合那些對(duì)復(fù)雜性狀影響顯著的功能基因或遺傳標(biāo)記,能有效提升基因組選擇的精確度。因此,探索并驗(yàn)證新遺傳標(biāo)記,特別是那些與奶牛產(chǎn)奶量密切相關(guān)的標(biāo)記,成為了遺傳改良研究的核心挑戰(zhàn)之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在揭示影響奶牛產(chǎn)奶性能的關(guān)鍵snps分子標(biāo)記,聚焦于奶?;蚪M1號(hào)染色體(nc_037328.1)的特定變異,即第141713562位點(diǎn)的t>c轉(zhuǎn)換,該位點(diǎn)位于ars-ucd1.2基因組中。通過(guò)識(shí)別并利用這些遺傳標(biāo)記,借助分子標(biāo)記輔助選擇與基因組選擇技術(shù),選取攜帶有利基因型的奶牛進(jìn)行繁衍,旨在加速提升有益等位基因頻率,從而加速奶牛遺傳改良進(jìn)程,促進(jìn)地方奶牛養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的顯著增長(zhǎng)。
2、核心目標(biāo)是鑒定與奶牛產(chǎn)奶量密切相關(guān)的snps標(biāo)記,特別關(guān)注于1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562t>c突變。所述的分子標(biāo)記的snp位點(diǎn)位于seq?id?no.4序列中的分子標(biāo)記1:g.141713562t>c,該snp在seq?id?no.4序列中的位置為5’端的第239位:
3、5’-ctggctggccatggacagcagagccagcgcagagcaaggggacggggtctgccccgcggggacctcccct?ctgagtcccactgcagggactcctcggattcacagggggctggcgacttctcagctgctggacggcttgagaaaggaag?gcgaaaagcctggcagaacctgcaggggccagcctctggggccactgctggtgagaccacttagggtagccccagggcc?tgtctctcca[t/c]gagggaatttgatgaacattcttgagtgccttcttagcagcccagagtgctggctggaaataa?aggggccagctcttcatgggtgatgacttgatagacacttgaaaggggacccaaacctttttctttcggggggtgtgta?gacagagccctgggaacatatgtgatcacccccagcattgctgggggcccccacccagggagacccgccttattctcca?gtctctctctggcctcccttgaagatggtgcaatgccccgggcccccactgaggtcttcaccccgagt-3’
4、所述snp分子標(biāo)記的核苷酸序列如seq?id?no.4所示,snp位于seq?id?no.4自5’端起第239位。
5、本發(fā)明的另一目的在于提供檢測(cè)上述分子標(biāo)記的引物和探針組,其特征在于,所述引物和探針組的堿基序列如下:
6、seq?id?no.1:acgttggatgctgctaagaaggcactcaag
7、seq?id?no.2:acgttggatggtgagaccacttagggtagc
8、seq?id?no.3:gggcctgtctctcca
9、本發(fā)明的另一目的在于提供檢測(cè)上述分子標(biāo)記的試劑盒,所述試劑盒包含前述引物和探針組。
10、本發(fā)明的另一目的在于提供上述的分子標(biāo)記在篩選優(yōu)良產(chǎn)奶量的奶牛個(gè)體中的應(yīng)用。具體為,檢測(cè)奶?;蚪Mars-ucd1.2基因組1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)的基因型,淘汰奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為tt型的個(gè)體,以淘汰劣勢(shì)基因型。
11、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc或ct型的個(gè)體。
12、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型的個(gè)體。
13、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為ct型的個(gè)體。
14、本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述kasp引物和探針組或檢測(cè)試劑盒在鑒定與奶牛產(chǎn)奶量性狀相關(guān)的位點(diǎn)基因型中的應(yīng)用。具體為,利用上述引物和探針組或試劑盒檢測(cè)奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)的基因型,淘汰上述點(diǎn)為tt型的個(gè)體,以淘汰劣勢(shì)基因型。
15、在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型或ct型的個(gè)體。
16、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,分別保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型的個(gè)體。
17、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為ct型的個(gè)體。
18、進(jìn)一步地,將上述的引物和探針組或檢測(cè)試劑盒在奶?;蚪M選擇育種中應(yīng)用。具體為,利用上述引物和探針組或試劑盒檢測(cè)奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)的基因型,淘汰上述兩位點(diǎn)為tt型的個(gè)體,以淘汰劣勢(shì)基因型。
19、在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型或ct型的個(gè)體。
20、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型的個(gè)體。
21、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為ct型的個(gè)體。
22、進(jìn)一步地,將上述的引物和探針組或檢測(cè)試劑盒在改良奶牛產(chǎn)奶量中的應(yīng)用。具體為,利用上述引物和探針組或試劑盒檢測(cè)奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)的基因型,淘汰上述位點(diǎn)為tt型的個(gè)體,以淘汰劣勢(shì)基因型。
23、在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型或ct型的個(gè)體。
24、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型的個(gè)體。
25、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為ct型的個(gè)體。
26、本發(fā)明的另一目的在于提供一種奶牛的遺傳改良的方法,所述方法包括:確定核心奶牛資源群體中的種用奶牛的上述與奶牛產(chǎn)奶量的分子標(biāo)記位點(diǎn)的基因型,并根據(jù)所述分子標(biāo)記的基因型做出相應(yīng)的選擇:在所述奶牛資源群體中淘汰奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為tt型的個(gè)體,以淘汰劣勢(shì)基因型,逐代提高第141713562位點(diǎn)的cc型或ct型的個(gè)體基因型頻率,從而提高后代奶牛的產(chǎn)奶的產(chǎn)奶量,所述奶牛群體包括荷斯坦奶牛及其合成系。
27、在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型或ct型的個(gè)體。
28、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為ct型的個(gè)體。
29、具體包括以下步驟:
30、(1)提取待測(cè)奶牛的基因組dna;
31、(2)利用前述引物和探針組或檢測(cè)試劑盒對(duì)待測(cè)奶牛的基因型進(jìn)行檢測(cè);
32、(3)基于檢測(cè)結(jié)果,確定所述待測(cè)奶牛在奶牛參考基因組ars-ucd1.2基因組1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)分子標(biāo)記的基因型;
33、(4)淘汰奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為tt型的個(gè)體,以淘汰劣勢(shì)基因型。
34、在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型或ct型的個(gè)體。
35、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為cc型的個(gè)體。
36、在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保留奶牛1號(hào)染色體(nc_037328.1)上第141713562位點(diǎn)為ct型的個(gè)體。
37、在優(yōu)選實(shí)施例中,上述奶牛產(chǎn)奶量。
38、在優(yōu)選實(shí)施例中,上述荷斯坦奶牛的合成系為具有荷斯坦奶牛血統(tǒng)或者遺傳背景的奶牛品系。
39、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
40、第一,確定了新的與奶牛產(chǎn)奶量性狀相關(guān)的分子標(biāo)記,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)kasp檢測(cè)引物和探針組。
41、第二,本發(fā)明確定的分子標(biāo)記應(yīng)用于奶牛產(chǎn)奶量性狀的遺傳改良中,可提高后代奶牛的產(chǎn)奶質(zhì)量,進(jìn)而增加養(yǎng)殖企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。