[发明专利]影响种公牛繁殖性能的FAK基因分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明属于家畜分子生物学技术领域，涉及筛选影响种公牛繁殖性能高低的FAK基因功能性分子标记、鉴定方法及其试剂盒。

背景技术

在现代奶牛群体遗传改良体系中，种公牛是影响奶牛群遗传品质的主要因素。种公牛对奶牛群体遗传进展的贡献率高达70％以上，而种公牛的繁殖性能是影响其最大程度发挥遗传潜能的重要因素。因此，如何筛选具有高繁殖性能的种公牛，是奶牛育种领域的热点和难点问题。种公牛的繁殖性能受遗传、季节、饲养管理、温度等多种因素的影响，目前奶业发达国家一头优秀种公牛每年可生产冻精5万到10万剂，最高可达25万剂，而我国仅2万剂左右。因此，探索影响种公牛繁殖性能的遗传机理，对选育高产优质种公牛具有非常重要的意义。种公牛的采精量、鲜精活力、冻精解冻后活力、鲜精密度和精子畸形率是衡量种公牛繁殖性能的重要指标。早期提高奶牛繁殖性能通常采用引进新品种和提高饲养水平等方法，而采用遗传学研究精子发生相关基因进行辅助选择的报道很少。随着分子生物学技术的快速发展，候选基因法(Candidate gene approach)在动物遗传育种中起到重要的作用，人们可以在DNA水平上研究影响繁殖性能的候选基因或与其紧密连锁的分子标记，通过标记辅助选择(Marker assisted selected，MAS)育种，为培育高产优质种公牛提供参考。

粘着斑激酶(Focal adhesion kinase,FAK)是一类胞质非受体蛋白酪氨酸激酶(PTKs)，属于蛋白酪氨酸激酶(Protein tyrosine kinase)超家族，FAK在细胞信号转导中发挥重要作用，它是胞内外信号出入的中枢，介导多条信号通路。FAK可以接受来自整合素、生长因子以及机械刺激等的信号，激活胞内PI3K/Akt、Ras/MAPK等信号通路，调节细胞生长。有研究表明FAK还参与精子的释放和精子的获能等过程。精卵受精需要完成一系列事件，涉及到信号转导途径，参与这些途径的一系列酪氨酸蛋白激酶(PTKs)的表达明显高于其它细胞。FAK是存在于睾丸中与β1整合蛋白介导的细胞粘附作用的一种激酶。免疫组化显示，在排精期间，FAK存在于精子释放的最后时刻，表明FAK蛋白在精子释放期间起着重要作用。FAK几乎表达于所有的细胞和组织类型，但在睾丸和脑中高表达。据此推测FAK基因可能是影响种公牛繁殖性能的一个候选基因，其单核苷酸多态性(突变)是导致不同种公牛个体间繁殖性能产生差异的遗传学基础，但利用其突变与种公牛繁殖性能的关系检测种公牛繁殖性能高低的试剂盒未见报道。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提出一种利用FAK基因功能性分子标记早期筛选 高繁殖性能的种公牛的方法，并通过此分子标记与种公牛繁殖性能的关联分析，提供一种可以筛选高繁殖性能的种公牛的试剂盒。本发明为种公牛的标记辅助选择提供了新的功能性分子标记，为种公牛的早期筛选提供了选择依据。

为实现这一目的，本发明提出的一个新的种公牛FAK基因功能性分子标记g.129462_129463insGAA，是检测奶牛自GenBank Accession No NC_007312.5(2124036..2316975,FAK基因起始密码子ATG作为+1)中第129462和129463位点之间是否发生GAA三个碱基的插入突变，并且采用分子生物学相关技术鉴别种公牛在这个位点的基因型。利用该突变与种公牛繁殖性能的关联分析表明该突变与种公牛繁殖性能相关，选择有利的第129462和129463位点之间未插入GAA三碱基的基因型个体留种。

为实现上述目的，本发明提供了一种预测或辅助预测种公牛繁殖性能的分子标记g.129462_129463insGAA，所述分子标记的特征为种公牛FAK基因第129462和129463位点之间有无发生GAA三个碱基的插入突变，其中，核苷酸位置编号基于GenBank Accession No NC_007312.5(2124036..2316975,FAK基因起始密码子ATG作为+1)。

为实现上述目的，本发明还提供了一种预测或辅助预测种公牛繁殖性能的方法，包括如下步骤：提取种公牛的血液或精液基因组DNA，测定FAK基因第129462和129463位点之间是否发生GAA三个碱基的插入突变，根据其分子标记g.129462_129463insGAA预测种公牛的繁殖性能高低。