[发明专利]牛泌乳量及品质相关基因POU1F1作为分子标记的应用

说明书

技术领域

本发明属于家畜分子标记技术领域，具体涉及一种与牛泌乳量及品质相关POU1F1基因片段作为分子标记的应用。

背景技术

就我国奶牛的情况而言，高产良种奶牛相对缺乏，奶牛品种和遗传品质比较差，因此在我国需加强高产奶牛的选育。家畜的重要经济性状往往是受到遗传和环境的作用，奶牛的产奶性状(包括产奶量、乳脂含量、乳蛋白含量、乳脂率、乳蛋白率等)主要是受遗传因素控制，并受到环境因素的影响。

随着现代分子生物学技术的发展，利用分子标记辅助选择(marker-assisted selection，MAS)技术进行选育已经成为可能，从遗传上选择有优势的等位基因，实施分子育种与常规育种相结合，不仅提高选种的相对准确率和效率，而且可以进行早期选择、提高选择强度、缩短世代间隔。应用分子标记的现代育种技术对于提高奶牛的产奶量和改善乳品质是先进有效的方法。将灵敏度极高的一些DNA分析手段应用于奶牛育种中，其主要目的是在DNA分子水平上寻找与奶牛产奶性状密切相关的遗传标记，用于奶牛的标记辅助选择(Marker Assisted Selection，MAS)，实现早期选择，加快育种速度，奶牛分子育种是未来奶牛品种改良的主要手段。

垂体特异性转录因子(Pituitary Specific Transcription Factor，POU1F1，或简称Pit-1)是POU结构域(PIT-OCT-UNC domain)中几种同源(异型)蛋白之一，目前已被正式命名为POUIF1。POU结构域是由一段DNA结合区域组成，包括一个POU特异性区域(POU-specific domain，POU-SD)和一个POU同源性区域(POU-homeo-domain，POU-HD)。垂体特异性转录因子POU1F1参与调节机体的细胞生长与发育，对垂体激素分泌细胞的基因转录起重要调节作用。

牛的POU1F1基因包含6个外显子和5个内含子，基因全长19654bp，其中mRNA全长1502bp，编码291个氨基酸。Moody等(1995)根据连锁分析的结果，将牛的POU1F1基因定位于牛的1号染色体。Woollard等(2000)人将POU1F1基因定位于牛1p21～22区域上。

Renaville等(1997a)在对89头意大利荷斯坦奶牛Pit-1基因第6外显子的HinfI酶切结果分析表明A等位基因与产奶量及角形、A等位基因与体深及后腿形状、A等位基因与低脂肪率和高角等都存在显著相关。Tuggle和Freeman报道奶牛的POU1F1基因与乳脂率和乳蛋白率存在显著相关。

Zwierzchowski等(2002)报道，他们对波兰黑白花奶牛第6外显子的HinfI酶切分析表明，A等位基因与产奶量和乳成分存在显著相关。Di Stasio等(2002)对肉牛的POU1F1基因的第6外显子的HinfI酶切分析表明，BB基因型与腰肉厚存在显著相关。POU1F1蛋白是动物垂体前叶特异性表达的一种具有重要功能的转录因子(Tuggle et al，1996)。POU1F1蛋白对垂体前叶胚胎发育以及生长激素(Growth Hormone，GH)、催乳素(Prolactin，PRL)和促甲状腺素亚β单位(Thyroid-StimulatingHormone β，TSH β)基因的表达起决定性作用(Mangnlam et al.，1989；Rosenfeld et al.，1991)。POU1F1蛋白与垂体中的PRL基因、GH基因、TSHβ基因及其POU1F1基因自身的启动子结合，调节这些基因的转录。通过调节这些基因的表达而对动物的生长发育、繁殖和免疫等很多方面起重要的作用。在多种垂体激素缺陷而导致侏儒的鼠和人类中，均可发现POU1F1基因缺少活性(滕勇，经荣斌，宋成义.哺乳动物POU1F1基因对其生长发育的作用.西北农业学报.2004，13(2)：11-15)。因此，POU1F1基因的突变有可能导致垂体的发育不全和阻碍GH和PRL两种激素的分泌。而这两种激素是泌乳性状的主效基因，所以POU1F1基因是一种潜在的影响泌乳的基因。

迄今为止尚未见到有关利用POU1F1基因作为牛泌乳量及品质的分子标记及应用。

发明内容

本发明的目的在于克隆牛POU1F1基因的部分DNA序列，寻找该基因突变位点以及多态性的检测方法，筛选适用于牛泌乳量及品质性状相关的分子标记及其应用。

本发明通过以下技术方案实现：

与牛泌乳量及品质性状相关基因POU1F1作为分子标记的应用，按照以下步骤制备：