奶牛乳房健康基因檢測芯片在中國荷斯坦牛及巴基斯坦本地奶牛群中的應(yīng)用研究

摘 要： 旨在篩選與奶牛乳房健康相關(guān)的SNP位點或組合，提升奶牛乳房健康水平，同時促進(jìn)“一帶一路”國家的奶牛產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。本研究基于1 097頭中國荷斯坦牛、161頭巴基斯坦荷斯坦牛的尾靜脈血及116頭Achai牛、104頭辛地紅牛的尾根毛囊，提取基因組DNA，使用奶牛乳房健康分子檢測芯片（Chinese Cow′s SNPs Chip-Ⅰ， CCSC-Ⅰ）獲得基因型，結(jié)合相應(yīng)DHI數(shù)據(jù)報告中的乳房健康指標(biāo)——體細(xì)胞數(shù)（somatic cell count， SCC）及體細(xì)胞評分（somatic cell score， SCS），通過單個SNP和成對SNP關(guān)聯(lián)分析，鑒定有意義的SNP位點或組合。單位點關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示，SNP3、6、8、11、19、20在中國荷斯坦牛群體中為顯著位點（P＜0.05），針對巴基斯坦奶牛群同樣鑒定出SNP3和SNP11為顯著位點（P＜0.05）；在成對位點關(guān)聯(lián)分析中，中國荷斯坦牛群體使用大樣本（北京、浙江、河北地區(qū)牧場）和河北地區(qū)樣本分別分析，保留穩(wěn)定的SNP11-SNP15組合，SNP19和SNP20的AA基因型同占優(yōu)勢，針對巴基斯坦荷斯坦牛鑒定了SNP11-SNP2、4、8、9、12、16、19等極顯著組合（P＜0.01），而針對巴基斯坦本地奶牛Achai鑒定出了SNP3-SNP11、15等極顯著組合（P＜0.01）。本研究結(jié)果顯示，奶牛乳房健康分子檢測芯片具有廣泛適用性。SNP11、15、19、20等位點對奶牛乳房健康具有重要影響。在荷斯坦牛群體中，CD4、TRAPPC9和PTK2基因表現(xiàn)出潛在的乳房炎抗性；而在巴基斯坦本地奶牛中，CD4、DGAT1和TRAPPC9基因則表現(xiàn)出顯著的抗性特征。這些發(fā)現(xiàn)為未來的精準(zhǔn)選育提供了有力的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 中國荷斯坦牛；巴基斯坦荷斯坦牛；巴基斯坦本地奶牛；奶牛乳房炎；單核苷酸多態(tài)性

中圖分類號： S823.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：0366-6964（2024）10-4489-11

收稿日期：2024-04-07

基金項目：河北省科技計劃“揭榜掛帥”項目（23227602Z）；“十四五”國家重點研發(fā)計劃（2021YFD1200903;2023YFF1000902）；國家自然科學(xué)基金國際（地區(qū)）合作項目（31961143009）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（CARS-36）

作者簡介：賴婉儀（2003-），女，福建漳州人，本科生，主要從事奶?？共∮N研究，E-mail：laiwanyi@cau.edu.cn

*通信作者：俞 英，主要從事動物抗病分子育種及表觀遺傳調(diào)控機理研究，E-mail：yuying@cau.edu.cn

Application Study of Chinese Cow′s SNPs Chip-Ⅰ in Chinese Holstein and Pakistani

Indigenous Dairy Cattle Populations

LAI" Wanyi1， TAO" Xinyue1， YANG" Gengxin2， YU" Wenli2， LI" Shujing2， USMAN" Tahir3， YU" Ying

1*

（1.College of Animal Science and Technology， China Agricultural University， Beijing 100193，

China;

2.Shijiazhuang Tianquan Elite Dairy Cattle Co.， LTD.， Shijiazhuang 050200，" China;

3.College of Veterinary Sciences amp; Animal Husbandry， Abdul Wali Khan University， Mardan 23200， Pakistan）

Abstract：" The purpose of this study was to identify significant SNP loci or combinations relevant to cow udder health， so as to improve udder health in dairy cattle and promote the healthy development of the dairy industry in \"the Belt and Road\" countries. In this study， genomic DNA was collected from the tail vein blood of 1 097 Chinese Holstein and 161 Pakistani Holstein， and the tail root hair follicles of 116 Achai cattle and 104 Red Sindhi. Chinese Cow′s SNPs Chip-I （CCSC-I） was used to obtain the genotype. In conjunction with udder health indicators from corresponding DHI reports—somatic cell count （SCC） and somatic cell score （SCS）， significant SNPs or combinations were identified through single SNP and pairwise SNP association analysis. The unit point association analysis showed that SNP3， 6， 8， 11， 19， and 20 were significant loci in the Chinese Holstein（P＜0.05）， with SNP3 and 11 identified as significant loci in the Pakistani dairy cattle population（P＜0.05）. In pairwise SNP association analysis， stable combinations of SNP11-SNP15 were retained for the Chinese Holstein using large samples （farms in Beijing， Zhejiang， and Hebei provinces） and samples from Hebei province specifically， with the AA genotype predominating for SNP19 and SNP20. Significant combinations of SNP11-SNP2， 4， 8， 9， 12， 16， 19 were identified for Pakistani Holstein（P＜0.01）， and significant combinations like SNP3-SNP11， 15 were identified for the Pakistani indigenous Achai（P＜0.01）. The results of this study show that Chinese Cow′s SNPs Chip-I exhibits wide applicability. SNP11，15，19，20 and other loci have important effects on cow udder health. In Holstein populations， CD4， TRAPPC9， and PTK2 showed potential resistance to mastitis. In the Pakistani indigenous dairy cattle populations， CD4， DGAT1， and TRAPPC9 showed significant resistance characteristics. These findings provide a strong scientific basis for future accurate breeding.

Key words： Chinese Holstein; Pakistani Holstein; Pakistani indigenous dairy cattle; mastitis; SNP

*Corresponding author：" YU Ying， E-mail： yuying@cau.edu.cn

奶牛乳房炎是奶牛養(yǎng)殖過程中常見的一種多因素疾病，主要由微生物感染、物理損傷和化學(xué)刺激等引起［1］。該病不僅危害奶牛健康，還影響產(chǎn)奶量、乳品質(zhì)和衛(wèi)生安全，造成世界范圍內(nèi)牧場的巨大經(jīng)濟(jì)損失［2］。奶牛乳房炎難以根治，易反復(fù)感染［3］，據(jù)統(tǒng)計全球奶牛隱性乳房炎的發(fā)病率為25%～65%，臨床乳房炎發(fā)病率約為5%［4］。

近年來，我國針對奶牛乳房炎的控制方案，在抗生素使用、疫苗研發(fā)、奶牛乳房炎風(fēng)險評估模型建立與應(yīng)用、牧場管理等方面均有一定的研究進(jìn)展［3］。同時，遺傳改良和基因組選擇也在一些國家順利實施［5］，前人陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了BRCA1［6-7］、MBL1［8-10］、TLR4［11-12］、CD14［11，13］等基因在多個奶牛群體中與乳房炎相關(guān)，利用遺傳標(biāo)記選擇育種來提升乳房炎抗性已被認(rèn)為是改善奶牛乳房健康的重要途徑［14］，是我國在遺傳改良上取得的重大進(jìn)展。

本課題組基于液相芯片檢測技術(shù)和中國荷斯坦牛群體，利用前期研究中獲得的候選乳房炎抗性相關(guān)單核苷酸多態(tài)性（single-nucleotide polymorphisms， SNP）位點，構(gòu)建開發(fā)了奶牛乳房健康分子檢測芯片［15-16］。本研究利用上述芯片對中國荷斯坦牛及巴基斯坦多個奶牛品種進(jìn)行SNP位點檢測，并通過單個SNP和成對SNP關(guān)聯(lián)分析，以期獲得對奶牛乳房健康有意義的SNP位點或組合，探究中巴奶牛對乳房炎抗性的差異，在一定程度上促進(jìn)“一帶一路”國家的奶牛產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展（圖1）。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究采集了1 097頭中國荷斯坦牛（北京、河北、浙江地區(qū)）與161頭巴基斯坦荷斯坦牛的尾靜脈血，及116頭Achai牛、104頭辛地紅牛的尾根毛囊，送往公司提取DNA，并使用奶牛乳房健康分子檢測芯片進(jìn)行分型。

上述牛群的DHI數(shù)據(jù)報告均由牧場提供，其中5個北京地區(qū)牧場的時間跨度為2020年1月至2022年10月，2個河北地區(qū)牧場時間跨度為2022年1月至10月，1個浙江地區(qū)牧場的時間跨度為2021年1月至2022年3月，巴基斯坦地區(qū)牧場的時間跨度為2020年10月至2022年3月。DHI數(shù)據(jù)中牛號、胎次、產(chǎn)犢日期、泌乳天數(shù)、測定日體細(xì)胞數(shù)、體細(xì)胞評分等記錄用于本研究分析。

1.2 試驗方法

將1 097份中國荷斯坦牛和161份巴基斯坦荷斯坦牛的血樣滴于血卡（河北紐福生物科技有限公司，中國）濾紙片上，在室溫下自然干燥24 h后，與116份Achai牛和104份辛地紅牛的毛囊樣一同送往長沙華智生物技術(shù)公司提取基因組DNA，并使用本團(tuán)隊研發(fā)的奶牛乳房健康分子檢測芯片進(jìn)行SNP分型。其中巴基斯坦荷斯坦牛的血卡制作及Achai牛、辛地紅牛的毛囊樣采集均在巴基斯坦完成。技術(shù)路線圖見圖1。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 單位點關(guān)聯(lián)分析

對中國荷斯坦牛、巴基斯坦荷斯坦牛、巴基斯坦本地奶牛品種（Achai牛和辛地紅牛）的SCC、SCS及基因分型數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并以Hardy-Weinberg equilibrium（P＞0.000 01），MAF＞0.05為標(biāo)準(zhǔn)對基因分型數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控。

利用SNPassoc包（2.1.0）中的association函數(shù)進(jìn)行單位點關(guān)聯(lián)分析，其中因變量（SCC、SCS）可為定量變量或分類變量［17］。研究發(fā)現(xiàn)，SCC宜以10萬·mL-1作為中國荷斯坦牛群健康牛與隱性乳房炎牛的分界線，可有效降低我國目前奶牛隱性乳房炎的發(fā)病率［18］。因此，因變量（SCC、SCS）首先以定量變量進(jìn)行分析，再以10萬·mL-1作為隱性乳房炎的界定標(biāo)準(zhǔn)［18］，將因變量SCC劃分為高、低SCC組的分類變量再做分析，模型如下［17］：

Association（formula， data， model=c（“all”）， subset， name.snp=NULL， genotypingRate=0， level=0.95， …）。

其中，因變量為定量變量時采用線性回歸模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析；因變量為分類變量時采用非條件邏輯回歸模型分析。該模型的擬合度及顯著性判斷是基于赤池信息準(zhǔn)則（AIC）和似然比檢驗來完成的，P＜0.05為顯著水平，P＜0.01為極顯著水平。

1.3.2 成對位點關(guān)聯(lián)分析

同上述方法，對中國荷斯坦牛、巴基斯坦荷斯坦牛、巴基斯坦本地奶牛品種的SCC及基因分型數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和質(zhì)控。

利用Haploview4.1軟件進(jìn)行連鎖不平衡分析，篩除LD pair r2＞0.8的SNP位點組合以排除連鎖影響；利用SIPI包（1.22）進(jìn)行成對位點關(guān)聯(lián)分析，獲得與奶牛乳房炎指標(biāo)（SCC）顯著相關(guān)的穩(wěn)定SNP組合，模型如下［19］：

1. logit［pr（Y=1）］=β0+β1SNP1+β2SNP2+β3SNP1×SNP2（Full-int）；

2. logit［pr（Y=1）］=β0+β1SNP1+β3SNP1×SNP2（Main1+int）；

3. logit［pr（Y=1）］=β0+β2SNP2+β3SNP1×SNP2（Main2+int）；

4. logit［pr（Y=1）］=β0+β3SNP1×SNP2（Int-only）；

其中，Y是值為0或1的二進(jìn)制結(jié)果，該模型的擬合度及顯著性判斷是基于貝葉斯信息量準(zhǔn)則（BIC）和Wald檢驗來完成的，P＜0.05為顯著水平，P＜0.01為極顯著水平。

2 結(jié) 果

2.1 單位點關(guān)聯(lián)分析鑒定對SCC和SCS具有顯著效應(yīng)的SNPs

針對1 097頭中國荷斯坦牛、161頭巴基斯坦荷斯坦牛、116頭Achai牛及104頭辛地紅牛，采用單位點關(guān)聯(lián)分析方法，將奶牛乳房健康分子檢測芯片20個SNPs位點的基因分型結(jié)果與對應(yīng)個體DHI數(shù)據(jù)中的SCC及SCS進(jìn)行分析。

首先對1 097頭中國荷斯坦牛、161頭巴基斯坦荷斯坦牛、116頭Achai牛及104頭辛地紅牛的基因型進(jìn)行初步統(tǒng)計及質(zhì)控，經(jīng)初步篩選，排除不符合哈迪-溫伯格平衡或最小等位基因要求的SNPs。

接下來進(jìn)行單位點關(guān)聯(lián)分析。首先將SCC定義為定量變量，分析并統(tǒng)計在每個月份中與乳房炎顯著相關(guān)的位點，結(jié)果如圖2A所示。在中國荷斯坦牛群體中，SNP8極顯著與乳房炎指標(biāo)SCC相關(guān)（P＜0.01，下同），SNP4、6、11、15、16則顯著與SCC相關(guān)（P＜0.05，下同）。基于各基因分型對奶牛乳房炎指標(biāo)SCC的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果，SNP4的TT基因型，SNP6、8、11的CC基因型，SNP15、16的AA基因型與乳房炎抗性相關(guān)。同上述方法，將SCS定義為定量變量（圖2B）。在中國荷斯坦牛群體中，SNP6與乳房炎指標(biāo)SCS呈極顯著相關(guān)（Plt;0.01），SNP3、8、11、19、20則顯著與SCS相關(guān)（Plt;0.05）?；陉P(guān)聯(lián)分析結(jié)果，SNP3的GG基因型，SNP6、8、11的CC基因型，SNP19、20的AA基因型與乳房炎抗性相關(guān)。

進(jìn)一步將SCC作為分類變量，以10萬·mL-1為高低SCC組的界定標(biāo)準(zhǔn)［18］，界定SCC≥10萬·mL-1為高SCC組（隱性乳房炎牛用“0”表示），SCC＜10萬·mL-1為低SCC組（乳房健康牛用“1”表示，圖3），分析并統(tǒng)計在每個月份中與乳房炎顯著相關(guān)的位點。從圖3可以看出，在中國荷斯坦牛群體中，SNP17、20與乳房炎指標(biāo)SCC呈極顯著相關(guān)，SNP3、6、9、11、15、19則顯著與SCC相關(guān)。據(jù)圖3優(yōu)勢比可知，SNP3、15的GG基因型，SNP6、11的CC基因型，SNP17的TT基因型，SNP9、19、20的AA基因型與隱性乳房炎抗性相關(guān)。因優(yōu)勢基因型在不同策略下的單位點關(guān)聯(lián)分析結(jié)果中表現(xiàn)不一致，SNP15被篩除。

在巴基斯坦荷斯坦牛和本地奶牛Achai中，分別將SCC和SCS定義為定量變量，結(jié)果如圖4所示?？梢?，在巴基斯坦荷斯坦牛群體中，SNP3和SNP18與SCC顯著相關(guān)，SNP9、11、15與SCS相關(guān)；在巴基斯坦本地奶牛Achai中，SNP3同樣與乳房炎抗性指標(biāo)（SCC、SCS）相關(guān)。

在巴基斯坦荷斯坦牛和本地奶牛Achai中，同樣以10萬·mL-1為隱性乳房炎的界定標(biāo)準(zhǔn)，將SCC作為分類變量（圖5）。據(jù)優(yōu)勢比可知，在巴基斯坦荷斯坦牛群體中，SNP11的TT基因型與乳房炎抗性相關(guān)；在本地奶牛Achai中，SNP15的GG基因型、SNP17的CC基因型與乳房炎抗性相關(guān)。由于巴基斯坦荷斯坦牛及本地奶牛的樣本量較少，且本芯片是以中國荷斯坦牛的過往研究為基礎(chǔ)而研發(fā)，因此SNP3、11、15可作為巴基斯坦荷斯坦牛和本地奶牛群體中最具潛力的顯著位點。

綜合上述單個位點的分析結(jié)果，SNP3在中國荷斯坦牛、巴基斯坦荷斯坦牛、巴基斯坦本地奶牛Achai群體中，均可作為奶牛乳房炎抗性選育的分子標(biāo)記；SNP11在中國以及巴基斯坦荷斯坦牛群體中，均可作為奶牛乳房炎抗性選育的分子標(biāo)記。但在巴基斯坦本地奶牛辛地紅牛中未發(fā)現(xiàn)效應(yīng)顯著的位點。

2.2 成對位點關(guān)聯(lián)分析鑒定具有顯著效應(yīng)的SNPs

單位點關(guān)聯(lián)分析無法判斷兩個抗性SNPs是拮抗還是協(xié)同，因此，基于上述“2.1”中對20個SNPs的質(zhì)控結(jié)果，本研究繼續(xù)通過成對位點關(guān)聯(lián)分析明確具有顯著效應(yīng)的SNPs。為排除連鎖不平衡（linkage disequilibrium， LD）所帶來的影響，首先對中國荷斯坦牛、巴基斯坦荷斯坦牛及本地奶牛群進(jìn)行了LD分析（圖6）。在巴基斯坦荷斯坦牛群體中，因LD pair r2＞0.8，DGAT1基因的SNP15-17和SNP16-17的成對組合被篩除。

在中國荷斯坦牛群體中，共獲得41對極顯著SNP組合，其中8對在多個月份中與SCC極顯著相關(guān)（表1）。結(jié)合前期候選基因的分析結(jié)果，SNP6、8、11、19、20可能與多個位點發(fā)生潛在互作。

同上，僅以河北地區(qū)中國荷斯坦牛群體為樣本時，共獲得9對在多個月份中與SCC極顯著相關(guān)的SNP組合（表2）。結(jié)合上述大樣本（北京、浙江、河北地區(qū)牧場）分析結(jié)果，可認(rèn)為SNP19和SNP20的AA基因型均極顯著與乳房炎抗性相關(guān)，SNP11的CC、TT基因型在與不同SNP互作時表現(xiàn)不同，而SNP6和SNP8因優(yōu)勢基因型在成對位點關(guān)聯(lián)分析中表現(xiàn)不穩(wěn)定被篩除。

巴基斯坦荷斯坦牛及本地奶牛群的成對位點關(guān)聯(lián)分析結(jié)果如表3所示。在巴基斯坦荷斯坦牛中，共獲得16對顯著SNP組合；在巴基斯坦本地奶牛Achai中，共獲得5對顯著SNP組合；在巴基斯坦本地奶牛辛地紅牛中，未發(fā)現(xiàn)顯著SNP組合。結(jié)合前期候選基因的分析結(jié)果，在巴基斯坦荷斯坦牛群體中，SNP11的TT基因型，SNP15的GG基因型值得關(guān)注；在巴基斯坦本地奶牛Achai群體中，SNP3的TT基因型同樣值得關(guān)注。

綜上所述，在荷斯坦牛群體中，位于CD4基因的SNP11效應(yīng)十分顯著，作為固有免疫和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的重要激活劑［20］，CD4基因在乳房炎抗性育種中的關(guān)鍵作用是毋庸置疑的。同時，位于TRAPPC9基因的SNP3和SNP19、位于DGAT1基因的SNP15及位于PTK2基因的SNP20也被重復(fù)發(fā)現(xiàn)與奶牛乳房炎性狀顯著相關(guān)。

3 討 論

3.1 SNP位點對奶牛乳房健康影響的分析

荷斯坦牛是目前世界上影響力最大的奶牛品種，引入我國后與本地黃牛品種雜交，經(jīng)長期的選育逐漸形成了更具特色的中國荷斯坦牛［21-22］。巴基斯坦具有多個本地奶牛品種（Achai牛、辛地紅牛、薩希瓦爾牛等），這些瘤牛以耐熱性和抗蜱蟲性聞名［23-24］，由于良好的遺傳潛力和產(chǎn)奶量，外來品種（荷斯坦牛、娟姍牛等）在巴基斯坦也深受歡迎［25］。

在單位點關(guān)聯(lián)分析中，本研究利用兩種策略，將SCC和SCS定義為定量變量時，通過分組柱狀圖的繪制，可直觀判斷各個位點的優(yōu)勢基因型；將SCC定義為分類變量時，以10萬·mL-1作為隱性乳房炎的界定標(biāo)準(zhǔn)［18］，繪制森林圖，對于各個位點優(yōu)勢基因型的判斷更加靈敏。據(jù)上述分析結(jié)果，SNP3、6、8、11、19、20在中國荷斯坦牛群體中顯著，SNP11在巴基斯坦荷斯坦牛群體中顯著，SNP3在Achai牛群體中同樣顯著，這表明奶牛乳房健康分子檢測芯片雖是基于以往中國荷斯坦牛的研究基礎(chǔ)所研發(fā)，但在不同地區(qū)和品種中仍具有一定的廣譜性。不同的是，在中國荷斯坦牛群體中，SNP3的GG基因型和SNP11的CC基因型占優(yōu)勢，而在巴基斯坦荷斯坦牛及本地奶牛群體中，SNP3和SNP11的TT基因型同占優(yōu)勢，這可能是由于乳房炎抗性的遺傳力較低，受品種、地區(qū)等因素的影響較大［26-28］，導(dǎo)致不同群體中相關(guān)SNPs的遺傳效應(yīng)存在一定差異。

3.2 SNP位點間的互作效應(yīng)及其對奶牛乳房健康的潛在影響

在成對位點關(guān)聯(lián)分析中，針對中國荷斯坦牛群體，使用大樣本（北京、浙江、河北地區(qū)牧場）和河北地區(qū)樣本時，鑒定到的SNP互作效應(yīng)存在差異，由于基因-環(huán)境互作的存在［29-30］，且SNP的互作效應(yīng)受環(huán)境因素影響較大［26，31］，僅保留穩(wěn)定的互作效應(yīng)結(jié)果（SNP11-SNP15組合），SNP11的CC基因型仍占優(yōu)勢，SNP19和SNP20的AA基因型同占優(yōu)勢。針對巴基斯坦荷斯坦牛的分析，SNP11仍是發(fā)生互作最多的位點，SNP11-SNP2、4、8、9、12、16、19等極顯著組合被鑒定，暗示著CD4基因與TRAPPC9、JAK2、DGAT1等基因有潛在互作發(fā)生。而針對巴基斯坦本地奶牛Achai時，SNP3-SNP11、15等極顯著組合被鑒定，表明TRAPPC9可能具有明顯的抗乳房炎作用，這與課題組前期研究結(jié)果一致［32］。

TRAPPC9、CD4基因與奶牛乳房炎抗性的聯(lián)系已得到充分研究［14，16］，據(jù)報道，TRAPPC9基因的產(chǎn)物NIBP能夠增強細(xì)胞因子誘導(dǎo)的NF-κB信號通路，在調(diào)節(jié)神經(jīng)發(fā)生和神經(jīng)元分化中起重要作用［33-34］；CD4基因的產(chǎn)物可調(diào)節(jié)T細(xì)胞激活，激活NF-κB信號通路［16］，而NF-κB是阻斷樹突狀細(xì)胞抗原呈遞、抑制T細(xì)胞依賴性免疫反應(yīng)的有效靶點［35］。這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了TRAPPC9和CD4基因在奶牛乳房炎抗性中的重要作用。未來的研究將致力于進(jìn)一步揭示這些基因的調(diào)控機制，并探索其在不同環(huán)境條件下的表現(xiàn)，以便為奶牛乳房健康的基因改良提供更全面的依據(jù)。

3.3 奶牛乳房炎檢測技術(shù)的進(jìn)步和實際應(yīng)用

奶牛乳房炎對動物福利和經(jīng)濟(jì)影響較大［36-37］。在實際生產(chǎn)中，DHI數(shù)據(jù)中的SCC和SCS常作為判斷乳房炎的間接指標(biāo)［3，18］，其升高可在一定程度上反映奶牛的乳房健康狀況［38］，得到了廣泛的應(yīng)用［14，39］。經(jīng)驗證，芯片在檢出率、位點密度、檢測準(zhǔn)確性等方面具備良好性能［40］，前人也在基因育種芯片的研發(fā)中取得了重大突破，例如：山東省農(nóng)科院研發(fā)的固相、液相奶牛遺傳缺陷和致死基因育種芯片（專利號ZL201710438948.9），可一次性檢測93種奶牛遺傳缺陷和致死基因［41］；Khan等［15-16］利用中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的奶牛乳房健康分子檢測液相芯片用于中國荷斯坦牛乳房抗性相關(guān)基因的分型。本研究進(jìn)一步利用CCSC-Ⅰ液相芯片，完成了更大樣本中國荷斯坦牛、巴基斯坦荷斯坦牛及本地奶牛品種重要乳房健康相關(guān)位點突變的多態(tài)性檢測，驗證奶牛乳房健康分子檢測芯片的有效性。

4 結(jié) 論

本研究利用1 097頭中國荷斯坦牛、161頭巴基斯坦荷斯坦牛、116頭Achai牛和104頭辛地紅牛的相關(guān)表型數(shù)據(jù)，通過單位點和成對位點關(guān)聯(lián)分析這兩種方法對乳房炎抗性SNPs的遺傳效應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合比較分析，發(fā)現(xiàn)在中國荷斯坦牛群體中，SNP11、SNP19和SNP20對SCC或SCS的遺傳效應(yīng)顯著；在巴基斯坦荷斯坦牛群體中，SNP11和SNP15對SCC或SCS的遺傳效應(yīng)顯著；在巴基斯坦本地奶牛Achai群體中，SNP3對SCC或SCS的遺傳效應(yīng)也顯著。因此CD4、TRAPPC9和PTK2可作為荷斯坦牛乳房炎抗性的分子標(biāo)記，此外，CD4、DGAT1和TRAPPC9可作為巴基斯坦本地奶牛群的乳房炎抗性分子標(biāo)記，應(yīng)用于奶牛乳房炎抗病遺傳育種中。本研究認(rèn)為，奶牛乳房健康分子檢測芯片不僅可以在中國，也可以在其他國家的奶牛群體中得到驗證，具有一定的廣譜性。

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（編輯 郭云雁）