[發明專利]影響種公牛繁殖性能的FAK基因分子標記及其應用

有效

• 申請號: 201510341628.2
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104878005B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 鞠志花;馬勇;王長法;劉樹真;楊春紅;王秀革;黃金明;姜強;孫艷;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: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12Q1/6888;C12Q1/6858
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 董潔

技術領域

本發明屬于家畜分子生物學技術領域，涉及篩選影響種公牛繁殖性能高低的FAK基因功能性分子標記、鑒定方法及其試劑盒。

背景技術

在現代奶牛群體遺傳改良體系中，種公牛是影響奶牛群遺傳品質的主要因素。種公牛對奶牛群體遺傳進展的貢獻率高達70％以上，而種公牛的繁殖性能是影響其最大程度發揮遺傳潛能的重要因素。因此，如何篩選具有高繁殖性能的種公牛，是奶牛育種領域的熱點和難點問題。種公牛的繁殖性能受遺傳、季節、飼養管理、溫度等多種因素的影響，目前奶業發達國家一頭優秀種公牛每年可生產凍精5萬到10萬劑，最高可達25萬劑，而我國僅2萬劑左右。因此，探索影響種公牛繁殖性能的遺傳機理，對選育高產優質種公牛具有非常重要的意義。種公牛的采精量、鮮精活力、凍精解凍后活力、鮮精密度和精子畸形率是衡量種公牛繁殖性能的重要指標。早期提高奶牛繁殖性能通常采用引進新品種和提高飼養水平等方法，而采用遺傳學研究精子發生相關基因進行輔助選擇的報道很少。隨著分子生物學技術的快速發展，候選基因法(Candidate gene approach)在動物遺傳育種中起到重要的作用，人們可以在DNA水平上研究影響繁殖性能的候選基因或與其緊密連鎖的分子標記，通過標記輔助選擇(Marker assisted selected，MAS)育種，為培育高產優質種公牛提供參考。

粘著斑激酶(Focal adhesion kinase,FAK)是一類胞質非受體蛋白酪氨酸激酶(PTKs)，屬于蛋白酪氨酸激酶(Protein tyrosine kinase)超家族，FAK在細胞信號轉導中發揮重要作用，它是胞內外信號出入的中樞，介導多條信號通路。FAK可以接受來自整合素、生長因子以及機械刺激等的信號，激活胞內PI3K/Akt、Ras/MAPK等信號通路，調節細胞生長。有研究表明FAK還參與精子的釋放和精子的獲能等過程。精卵受精需要完成一系列事件，涉及到信號轉導途徑，參與這些途徑的一系列酪氨酸蛋白激酶(PTKs)的表達明顯高于其它細胞。FAK是存在于睪丸中與β1整合蛋白介導的細胞粘附作用的一種激酶。免疫組化顯示，在排精期間，FAK存在于精子釋放的最后時刻，表明FAK蛋白在精子釋放期間起著重要作用。FAK幾乎表達于所有的細胞和組織類型，但在睪丸和腦中高表達。據此推測FAK基因可能是影響種公牛繁殖性能的一個候選基因，其單核苷酸多態性(突變)是導致不同種公牛個體間繁殖性能產生差異的遺傳學基礎，但利用其突變與種公牛繁殖性能的關系檢測種公牛繁殖性能高低的試劑盒未見報道。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的是提出一種利用FAK基因功能性分子標記早期篩選 高繁殖性能的種公牛的方法，并通過此分子標記與種公牛繁殖性能的關聯分析，提供一種可以篩選高繁殖性能的種公牛的試劑盒。本發明為種公牛的標記輔助選擇提供了新的功能性分子標記，為種公牛的早期篩選提供了選擇依據。

為實現這一目的，本發明提出的一個新的種公牛FAK基因功能性分子標記g.129462_129463insGAA，是檢測奶牛自GenBank Accession No NC_007312.5(2124036..2316975,FAK基因起始密碼子ATG作為+1)中第129462和129463位點之間是否發生GAA三個堿基的插入突變，并且采用分子生物學相關技術鑒別種公牛在這個位點的基因型。利用該突變與種公牛繁殖性能的關聯分析表明該突變與種公牛繁殖性能相關，選擇有利的第129462和129463位點之間未插入GAA三堿基的基因型個體留種。

為實現上述目的，本發明提供了一種預測或輔助預測種公牛繁殖性能的分子標記g.129462_129463insGAA，所述分子標記的特征為種公牛FAK基因第129462和129463位點之間有無發生GAA三個堿基的插入突變，其中，核苷酸位置編號基于GenBank Accession No NC_007312.5(2124036..2316975,FAK基因起始密碼子ATG作為+1)。

為實現上述目的，本發明還提供了一種預測或輔助預測種公牛繁殖性能的方法，包括如下步驟：提取種公牛的血液或精液基因組DNA，測定FAK基因第129462和129463位點之間是否發生GAA三個堿基的插入突變，根據其分子標記g.129462_129463insGAA預測種公牛的繁殖性能高低。