《Small Ruminant Research》：Association of κ-Casein Gene Polymorphisms with Milk Yield, Composition, and Udder Conformation Traits in indigenous Harnali and Munjal Sheep Breeds of India
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迪帕克·马利克（Deepak Malik）|安基特·马戈特拉（Ankit Magotra）|普什帕·辛杜（Pushpa Sindhu）|普拉迪普·乔杜里（Pradeep Chaudhary）|德韦什·库马尔·亚达夫（Devesh Kumar Yadav）
印度哈里亚纳邦希萨尔市拉
迪帕克·马利克（Deepak Malik）|安基特·马戈特拉（Ankit Magotra）|普什帕·辛杜（Pushpa Sindhu）|普拉迪普·乔杜里（Pradeep Chaudhary）|德韦什·库马尔·亚达夫（Devesh Kumar Yadav）
印度哈里亚纳邦希萨尔市拉拉·拉杰帕特·赖兽医与动物科学大学（Lala Lajpat Rai University of Veterinary and Animal Sciences）动物遗传与育种系，邮编125001
摘要
本研究调查了κ-CN基因基因型对印度本土绵羊群体性能特征的影响。采用PCR-RFLP和Sanger测序技术分析了κ-CN基因区域（外显子2）。使用Hind III限制性内切酶对PCR扩增区域进行消化后，发现了三种不同的基因型：AA、AB和BB。哈纳利绵羊（Harnali sheep）同时具有这三种基因型，这一结果通过测序得到了进一步验证；而蒙贾尔绵羊（Munjal sheep）则表现出一致的单态条带模式。值得注意的是，不同品种之间的基因型频率存在显著差异，这凸显了它们遗传结构的多样性。研究还探讨了κ-CN基因型与产奶量、乳成分及乳房形态特征之间的关联。结果显示，κ-CN基因型与产后第一个月的产奶量（M1）存在显著关联（p < 0.05），其中AA基因型对月产奶量和总产奶量均有显著影响。然而，在后续月份（M2、M3、M4）及总产奶量（TMY）方面未观察到显著关联。在乳成分方面，AA和BB基因型对脂肪百分比有显著影响，但对蛋白质、非脂固形物（SNF）、密度或乳糖等指标则无显著影响。在乳房形态特征方面，主要在第一个月观察到基因型与乳房周长（UC）、乳房宽度（UW）和左侧乳头长度（TLL）之间存在显著关联。尽管AA基因型的乳房尺寸较小，但由于实验动物筛选的原因，仅获得了AB基因型的乳房周长数据。这些发现强调了κ-CN基因对产奶量、脂肪百分比和乳房形态特征的显著影响，突显了基因型-表型关联在绵羊育种中的重要性。不过，需要通过更大规模的数据集进行进一步研究。
引言
绵羊养殖是许多国家农业经济的重要组成部分，尤其是在农村和发展中地区，其重要性往往超过牛养殖（Ates等，2018；Malik等，2024）。在奶绵羊中，产奶能力是一个关键特征。了解调控产奶能力的遗传基础对于提高未来几代的产奶效率至关重要（Jawasreh等，2019；Li等，2020）。长期以来，提高产奶量一直是绵羊选育计划的主要目标，因为乳品行业对产奶量有很高的需求（Carta等，2009）。然而，一个值得关注的问题是：由于产奶量与乳成分之间的不良遗传关联，乳脂和蛋白质含量出现了下降趋势。因此，选育策略正转向增加乳蛋白含量，因为这直接关系到奶酪生产（Raynal-Ljutovac等，2008）。
在育种计划中引入编码乳蛋白的基因具有提高绵羊奶产量和品质的巨大潜力（Gavran等，2021；Li等，2020；Xu等，2017）。绵羊奶中的主要蛋白质是四种酪蛋白——αS1、αS2、β-酪蛋白和κ-酪蛋白，它们占总蛋白质含量的约80%（Rashaydeh等，2020；Flis和Molik，2021）。这些酪蛋白由乳腺细胞分泌，在乳胶粒的形成、聚集和稳定过程中起着关键作用，从而显著影响乳制品的生产过程（Akers，2016；Abousoliman等，2020；Selvaggi等，2014；El-Shazly等，2012；Balthazar等，2017）。κ-酪蛋白（CSN3）占总酪蛋白的约15%，因其在校胶粒形成中的关键作用而尤为重要，这直接影响乳的凝固特性和奶酪生产效率（Li等，2022）。其疏水性使其能够结合在脂肪颗粒表面，防止脂肪颗粒聚集，确保脂肪均匀分布，这对乳的结构和稳定性至关重要（Farrell等，2004）。
编码酪蛋白的基因（包括CSN1S1（αS1-酪蛋白）、CSN2（β-酪蛋白）、CSN1S2（αS2-酪蛋白）和CSN3（κ-酪蛋白）紧密聚集在绵羊6号染色体（OAR6）上的一个250 kb区域内（Ardicli等，2018；Bevilacqua等，2006；Giambra等，2014）。在绵羊中，κ-CN基因长达11.76 kb，包含五个外显子，其中三个外显子含有编码序列。这些基因中的多态性与产奶量、乳成分以及蛋白质和脂肪含量等特征密切相关（Al-Amareen和Jawasreh，2022；Noce等，2016；Yousefi等，2013；Bittante等，2012；Giambra等，2014）。鉴于不同品种之间的遗传多样性，全面了解绵羊乳蛋白的遗传多态性至关重要。
哈纳利（Harnali）和蒙贾尔（Munjal）是印度的两种本土绵羊品种。哈纳利是一种合成品种，通过将外来品种（62.5%来自俄罗斯美利奴羊和科里代尔羊）与本土的纳利羊（37.5%）杂交在印度北部地区培育而成，具有更好的地毯羊毛品质、生长能力和适应性。蒙贾尔是本土品种，主要分布在旁遮普邦和哈里亚纳邦的特定地区，以其适应当地农业气候条件的能力而闻名。这两种品种主要用于生产羊肉和羊毛，以往的遗传研究主要集中在它们的生长和羊毛特性上（Magotra等，2021；Chauhan等，2022；Bangar等，2020；Bangar等，2021；Magotra等，2023）。因此，关于它们的产奶潜力、乳房形态特征以及这些特征与候选基因标记之间的关联的信息相对较少。
鉴于这一知识空白，本研究旨在探讨κ-CN基因变异与印度本土哈纳利和蒙贾尔绵羊品种的乳房形态特征、产奶量和乳成分变量之间的关系。这项研究将为了解影响这些品种乳相关特征的遗传因素提供宝贵见解，从而为制定全面的育种和改进策略提供依据。
章节摘录
动物与管理
本研究从印度哈里亚纳邦希萨尔市拉拉·拉杰帕特·赖兽医与动物科学大学动物遗传与育种系的绵羊育种场随机选取了139只处于哺乳期的母羊，其中哈纳利绵羊105只，蒙贾尔绵羊34只。品种比例的差异反映了它们在该研究所养殖场的实际数量分布，哈纳利绵羊的数量较多。
所有动物均
PCR扩增和基因分型
本研究分析了哈纳利和蒙贾尔绵羊群体中的κ-酪蛋白（κ-CN）基因。通过PCR扩增目标区域（外显子2），获得了420 bp的PCR产物（如图2所示）。最初使用Hind III限制性内切酶对PCR产物进行消化处理，凝胶上显示出明显的条带模式。AB基因型呈现三条条带（420 bp、348 bp和95 bp），而BB基因型
讨论
本研究结果揭示了所研究绵羊群体中影响乳房形态和乳成分特征的遗传基础。在κ-CN基因中观察到的目标变异表明它们可能在调控具有经济意义的特征方面发挥作用，特别是与乳房形态和乳成分相关的特征。鉴于这些位点与关键特征的关联，它们是进一步研究的潜在候选基因。
结论
研究发现，目标绵羊群体中κ-CN基因存在显著的遗传变异。虽然两种品种的基因型频率有所不同，但哈纳利绵羊同时具有三种基因型（AA、AB、BB），而蒙贾尔绵羊仅表现为AA基因型。κ-CN基因与产后第一个月的产奶量、脂肪百分比、乳房周长（UC）、乳房宽度（UW）和左侧乳头长度（TLL）存在显著关联（p < 0.05）。
伦理审批
本研究计划已获得印度哈里亚纳邦希萨尔市拉拉·拉杰帕特·赖兽医与动物科学大学机构动物伦理委员会的批准。
作者贡献
DM和AM共同担任主要研究者，AM负责研究设计，PS负责数据分析，PC协助数据收集和实验室工作。DKY、AM和PS协助撰写论文。
(Arcos-Alvarez等，2020；Bozgo等，2020；Chessa等，2017；Gras等，2016；Kalaydjiev等，2014；Magotra等，2022；Sánchez-Mayor等，2019；Stoykova-Grigorova等，2022；Xu和Li，2017)
迪帕克·马利克（Deepak Malik）：数据整理。普拉迪普·乔杜里（Pradeep Chaudhary）：写作——审稿与编辑，初稿撰写，数据整理。德韦什·库马尔·亚达夫（Devesh Kumar Yadav）：数据分析，审稿与编辑。安基特·马戈特拉（Ankit Magotra）：写作——审稿与编辑，初稿撰写，研究实施，数据分析，概念构思。普什帕·辛杜（Pushpa Sindhu）：写作——初稿撰写，数据分析。
致谢
感谢印度希萨尔市拉拉·拉杰帕特·赖兽医与动物科学大学研究主任提供的研究支持。
