荷斯坦奶牛隐性遗传疾病检测技术的建立及应用

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1 荷斯坦奶牛隐性遗传疾病检测技术的建立及应用
报告人：张滢寅 作者： 王成 导师：张淑君教授 华中农业大学

2 背景 1 2 材料和方法 结果 3 4 讨论

3 一、背景 隐形遗传疾病： ♣ 有害基因传代 ♣ 淘汰有害基因 ♣为健康的选育提供依据
繁殖、生长及经济性状缺陷 ♣ 人工授精、胚胎移植等现代繁殖技术 扩大危害范围 ♣ 国内检测技术缺乏，国外费用昂贵 ♣ 很有必要建立一种准确、快速而且成本较低的遗传疾病鉴定方法 ♣ 对奶牛群进行检测 ♣ 淘汰有害基因 ♣为健康的选育提供依据

4 致病分子机理： 疾病 致病基因 碱基突变 氨基酸转换 功能缺失 酶切位点 DUMPS BLAD CVM UMPS CD18(β亚基) 基因
SLC35A3 碱基突变 C405-T405 A383-G383 Exon4:G-T 氨基酸转换 精氨酸-终止密码 天门冬氨酸-甘氨酸 缬氨酸-苯丙氨酸 功能缺失 不能催化乳清酸转为尿甘酸 整合素表达明显减少或缺乏 核苷酸糖转运酶不足 酶切位点 AvaⅠ 酶切位点消失 TaqⅠ 无

5 二、材料和方法 材料 132份精液样本； 417头荷斯坦牛的血液样本 方法

6 提取DNA AS-PCR CRS-PCR 引物设计 退火温度摸索 对所有样本进行疾病检测 筛选出有害基因携带者 PCR-RFLP测序 结果
引物设计 退火温度摸索 对所有样本进行疾病检测 筛选出有害基因携带者 PCR-RFLP测序 验证 结果

7 Allele-specific PCR 返回

8 Created Restriction Site PCR
根据单碱基突变位点的碱基替代情况设计 PCR 引物， 其中一条引物根据突变位点邻近序列设计， 人为引入错配碱基， 使得引物3’端和单碱基突变的一种突变型在 PCR扩增后形成一个酶切位点， 其PCR 产物可用类似 PCR-RFLP方法进行分析。 返回

9 三、结果 建立 AS-PCR CRS-PCR 验证 RFLP 测序 验证 扩大样本 检测及应用 应用

10 1、DUMPS（尿苷酸合酶缺乏症） 1.1 AS-PCR： 扩增条件：两引物分开扩 Tm：63.3℃ 1-4：健康个体（90bp）；
5：携带者（261bp/90bp）； M：Marker 扩增条件：两引物分开扩 Tm：63.3℃

11 所建技术准确、可靠 1.2 利用RFLP和测序技术验证： DUMPS携带者测序结果 健康个体测序结果 PCR扩增结果： CC：健康个体；
目的片段为358bp CC：健康个体； CT ：DUMPS携带者； M：MarkerI DUMPS携带者测序结果 健康个体测序结果

12 1.3 扩大样本检测549个： （417个奶牛样本和132个精液样本） 基因型 Genotype 样本数 Number 基因型频率
1.3 扩大样本检测549个： （417个奶牛样本和132个精液样本） 基因型 Genotype 样本数 Number 基因型频率 Genotype frequency 等位基因频率 Allele frequency T C CT 1 0．0018 0.0009 0.9991 CC 548 0.9982 合计 549 1.0

13 2、BLAD（白细胞黏附缺陷病） 2.1 AS-PCR： 扩增条件：两引物分开扩 Tm：65℃ 1-2健康个体818bp；
3：携带者为818bp/500bp； M：Marker 扩增条件：两引物分开扩 Tm：65℃

14 2.2 利用RFLP技术验证： 酶切结果： AA：健康个体； M：MarkerI PCR扩增结果： 目的片段为961bp

15 2.3 扩大样本检测：549个 （417个奶牛样本和132个精液样本） 无BLAD有害基因

16 3、CVM（脊椎畸形综合症） 3.1 CRS-PCR: AA：健康个体； PCR扩增结果： AB：CVM携带者； 目的片段为225bp
M：MarkerI PCR扩增结果： 目的片段为225bp

17 3.2 利用测序技术验证： 该方法准确、可靠 CVM携带者测序结果 健康个体测序结果

18 3.3 扩大样本检测：549个 （417个奶牛样本和132个精液样本） 基因型 Genotype 样本数 Number 基因型频率
Genotype frequency 等位基因频率 Allele frequency T G GT 10 0.029 0.015 0.985 GG 332 0.971 合计（Total） 342 1.0

19 四、讨论 难度减低 快速低成本 减少了引物设计和条件 摸索的难度，更稳定 单管AS-PCR技术 两步AS-PCR技术 PCR-RFLP技术
比较 两步AS-PCR技术 比较 PCR-RFLP技术 准确、快速、大规模应用 难度减低 快速低成本

20 表明分子标记辅助选择能够从根本上降低有害基因频率
三种隐形遗传疾病在公牛群携带情况表 DUMPS 美国 1984 1990 2% 0.2%-2.5% BLAD 1992 1999 14.1% 9.6% 波兰 7.9% 4.0% 2.1% 1.8% 0.8% 德国 1997 2007 9.4% 0.3% CVM 2002 8.3% 2.3% 表明分子标记辅助选择能够从根本上降低有害基因频率

21 致谢 非常感谢导师张淑君教授 感谢实验室各位老师 感谢武汉市畜牧兽医研究所刘晓华老师 感谢张老师小组的所有成员和实验室的 同学

22 感谢您的指教！