[发明专利]荷斯坦牛抗热应激性育种的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传学领域，涉及荷斯坦牛抗热应激性育种的分子标记及其应用。

背景技术

奶牛在高温(高湿)环境下可产生一系列的生理反应，出现热应激期现象，表现为 食欲下降，采食量减少；体温升高，呼吸加快；营养物质吸收和利用率下降；机体内分 泌机能紊乱，导致母牛泌乳量明显下降，发情周期延长，发情时间缩短，造成母牛受胎 率降低和出现死胎；公牛精子质量恶化，繁殖力降低；还可使奶牛体内免疫球蛋白减少， 机体抵抗力降低，使乳房炎、子宫内膜炎、胎衣不下等产科疾病发病率增高，对奶牛以 后的繁殖及各种生产性能影响极大，严重者可至死亡，给养殖者带来巨大经济损失。通 常将奶牛在高温环境下的呼吸频率、体温(直肠温度)升高和产奶量的下降作为评定奶 牛热应激反应强弱的指标。

动物的抗热应激的能力与物种、品种和个体有关。在奶牛品种中，娟姗牛的耐热能 力强于荷斯坦牛；荷斯坦牛不同的品系和个体，其耐热能力也有明显的差异：如以色列 培育的荷斯坦牛的耐热能力强于原产地的奶牛，而即使在同一地区、同一群体，有些奶 牛对高温的耐受性明显强于其他牛只，表现为对热应激的反应不明显，体温(直肠温度)、 呼吸频率的上升不高，而生产性能的下降较少或不下降。研究证明，这种差异的本质是 个体(在不同种群间是群体)的遗传上的差异，且热应激反应可能是一个数量性状。发 现与该数量性状连锁的分子遗传标记，就能够选育出耐热奶牛个体(群体)，从而提高 奶牛的抗热应激能力和生产力。

热休克蛋白是一种与热应激有关的蛋白质，特别是HSP70作为重要的分子伴侣参 与动物的热应激反应。HSP70蛋白可以帮助变性蛋白的重新折叠而恢复活性，它的分泌 可抑制细胞的凋亡。有报道表明，在鱼类、昆虫和哺乳细胞系耐热的实验中，HSP70基 因调控区和HSP70基因的表达密切相关，还有报道显示，HSP70基因启动子区多态与 植物和动物适应不同环境条件以及人类抗病性和疾病的易感性有关联。在这些研究对象 的HSP70的调控区发现碱基的替换、颠换、插入和缺失，可调节HSP70基因的转录的 活性。目前尚未有将热休克蛋白70运用于荷斯坦牛抗热应激基因鉴别的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种荷斯坦牛抗热应激性育种的分子标记

本发明另一个目的是提供所述分子标记在荷斯坦牛抗热应激性基因鉴别中的应用。

本发明通过PCR-SSCP(聚合酶链反应-单链构象多态性)的方法，检测HSP70基 因调控区的多态性，并对其与奶牛耐热特性进行关联分析，得到奶牛抗热应激的遗传标 记，加快抗热应激奶牛个体与群体的选择进度。

本发明的目的是通过下列技术措施实现的：

荷斯坦牛抗热应激性育种的分子标记，该分子标记为SEQ ID NO.3。

所述分子标记在荷斯坦牛抗热应激性基因鉴别中的应用。

所述的应用，其鉴别的方法包括下列步骤

a.抽提荷斯坦牛基因组DNA，设计荷斯坦牛HSP70基因调控区的扩增引物，进行 PCR扩增；

b.分析扩增产物，若出现SEQ ID No.3即为具有抗热应激特性的荷斯坦牛。

进一步，其鉴别的方法包括下列步骤

a.抽提荷斯坦牛基因组DNA，以SEQ ID No.1、SEQ ID No.2为上下游引物，进行 PCR扩增；

b.以PCR-SSCP分析扩增产物的单核苷酸的多态性，若出现SEQ ID No.3即为抗热 应激的荷斯坦牛。

利用所述分子标记选育抗热应激荷斯坦奶牛的方法，该方法包括下列步骤：

a.测定荷斯坦牛HSP70基因调控区的基因型；

b.选择具有SEQ ID No.3的公牛与母牛配种；

c.得到的子代母牛即为具有抗热应激特性的荷斯坦奶牛。

本发明的有益效果：

本发明公开了荷斯坦奶牛HSP70基因调控区的7种基因型(即AA、AB、AC、CD、 CC、BB和BC型)中AA型具有良好的抗热应激性能，并且AA型具有稳定的遗传性，具 有AA型的荷斯坦奶牛日平均产奶量较其他基因型高，运用此特征可辅助培育抗热应激 的产奶量高的荷斯坦奶牛。