[發明專利]一種改善奶牛的抗乳腺炎能力的實現方法及其應用

無效

• 申請號: 201210203358.5
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102899395A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 黃金明;王秀革;袁金鐸;王長法;鞠志花;李秋玲;齊超;張燕;李榮嶺;李建斌;侯明海;仲躋峰
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院奶牛研究中心
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12N15/11;A01K67/027
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技術領域

本發明涉及動物遺傳育種技術領域，具體地說是一種改善奶牛的抗乳腺炎能力的實現方法及其應用。

背景技術

一般的，乳腺炎是奶牛飼養中最為常見、最為復雜的疾病之一，也是造成奶牛養殖業損失最大的一種疾病。目前，全世界約有2.6457億頭奶牛(FAO，2010年)，每年約有1/3的奶牛患乳腺炎。據估計，大約95％的病例是由金黃色葡萄球菌(Staph.aureus)、鏈球菌(Strep.uberis)和大腸桿菌(E.coli)感染引起，每年因乳腺炎造成的損失高達350億美元(Wellenberg等，2002)。有關奶牛乳腺炎發病機理和防治的研究已有100多年的歷史，并取得了顯著的進展。然而，奶牛乳腺炎是一種非常復雜的疾病，盡管許多國家都已經對各種乳腺炎實施綜合防治措施，但它是一種受多因素影響的疾病，很難控制。目前，對乳腺炎的控制與預防措施并沒有從整體上降低乳腺炎的發病率，而且乳腺炎也是奶牛生產中抗生素使用的最主要原因(Villli，2001)。因此，我們迫切需要探討其它途徑來降低乳腺炎的發病率，通過遺傳選擇來提高奶牛乳腺炎抗性被認為是解決乳腺炎問題的一種最好的長期策略(Burton等，2001)。若通過遺傳育種手段，可使奶牛增強乳腺炎的抗性，減少藥物的使用量，改善牛奶質量安全，減少經濟損失，有望從根本上解決乳腺炎這一長期困擾著世界奶業發展的難題。奶牛抗性的遺傳力很低，基于表型選擇的遺傳改良效果不佳。而奶牛分子育種可以實現奶牛的早期選擇，大大縮短奶牛遺傳改良的世代間隔，節約選育成本，提高選擇效率。基因中有的分子標記，例如單核苷酸突變可影響基因的表達調控、基因功能等，對個體的表型具有重要的影響。因此，基于功能性的分子標記輔助選擇的分子育種技術大有可為。

α-2-巨球蛋白(A2M)基因位于牛5號染色體，基因全長48.3kbp，包含37個外顯子和36個內含子，轉錄后產生4.9kbp的mRNA。A2M作為一種進化上保守的非特異性廣譜蛋白酶抑制劑，抑制侵入機體的寄生蟲和病原體釋放的多種蛋白酶與毒素，減少其對宿主的破壞，增強宿主的抗病力(Armstrong?PB，Quigley?JP.1999.Alpha2-macroglobulin：an?evolutionarily?conserved?arm?of?the?innate?immune?system.Dev?Comp?Immunol.23，375-90)。它和補體系統中的補體成分3(C3)，補體成分4(C4)和補體成分5(C5)都屬于α-巨球蛋白家族。

可變剪切是一種重要的轉錄后調控機制，可以提高基因產物的多樣性。可變剪切是真核生物的一種基本而又重要的調控機制，它精細協調基因的功能，高效調節基因的定量表達以及蛋白功能的多樣化，使一個基因的轉錄產物在不同的發育階段、分化細胞和生理狀態下，通過不同的剪切方式，可以得到不同的mRNA和翻譯產物，從而影響蛋白質與其各配體間的連接方式、酶的活性、空間結構以及細胞內分布的改變，對細胞的分化、發育、生理功能和病理狀態都有重要意義。一個基因通過可變剪切可以產生多種mRNA，產生多種蛋白質，但是對于其調節機制所知不多。外顯子剪接增強子(ESE)作為引起可變剪切的順式作用原件之一，在產生可變剪切的過程中發揮了非常重要的作用。單核苷酸多態(SNPs)是基因突變之一，可以引起前體mRNA的異常剪切，包括外顯子跳躍、內含子保留等。最近，許多報道證明SNPs是導致基因產生異常可變剪切的主要原因。(Montgomery?SB，Sammeth?M，Gutierrez-Arcelus?M，Lach?RP，Ingle?C，Nisbett?J，Guigo?R，Dermitzakis?ET.2010.Transcriptome?genetics?using?second?generation?sequencing?in?a?Caucasian?population.Nature.464，773-777)。已經報道許多異常的可變剪切和人的許多疾病是有關聯的。到目前為止沒有牛A2M基因存在可變剪切和引起可變剪切的功能性SNPs的報道，也沒有A2M基因功能性SNPs和奶牛抗乳腺炎病的報道。

發明內容

本發明的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種改善奶牛的抗乳腺炎能力的實現方法及其應用。