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Genome-wide association analysis and pathways enrichment for lactation persistency in Canadian Holstein cattle

Do DN, Bissonnette N, Lacasse P, Miglior F, Sargolzaei M, Zhao X & Ibeagha-Awemu EM 2017 Genome-wide association analysis and pathways enrichment for lactation persistency in Canadian Holstein cattle. J Dairy Sci 100(3) 1955-1970

Résumé

La persistance de la lacation (PL), définie comme le taux de diminution du rendement du lait après le pic du lait, est un facteur économiquement important pour l'industrie laitière. L'amélioration de PL est considérée comme une méthode alternative valable pour augmenter la production globale de lait. Elle ne cause pas le bilan énergétique negative et d'autres problèmes de santé que les vaches éprouvent lors de la production de lait de pointe. Cependant, on connaît peu la biologie de PL. Une étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) et l'identification des voies métaboliques ont été utilisées pour explorer les mécanismes génétiques qui sous-tendent PL. Le GWAS a été réalisé en utilisant un modèle linéaire mixte de régression univariée sur des données LP de 3 796 vaches et 44 100 polymorphismes à un seul nucléotide (SNP). Huit et 47 SNP ont été associés de manière significative et suggestive à PL, respectivement. Les 2 régions de loci à caractère quantitatif les plus importantes pour PLont été (1) une région de 106 à 108 Mb sur Bostomurus autosome (BTA) 5, où se trouvait le SNP le plus important (ARS-BFGL-NGS-2399) et a également formé un Bloc de déséquilibre de liaison avec 3 autres SNP; Et (2) une région de 29,3 à 31,3 Mb sur BTA 20, qui contenait 3 SNP significatifs. Selon les positions physiques, MAN1C1, MAP3K5, HCN1, TSPAN9, MRPS30, TEX14 et CCL28 sont des gènes candidats potentiels pour PLcar le SNP significatif était localisé dans leurs régions introniques. Les analyses d'enrichissement d'une liste de 536 gènes dans des régions flanquantes de 0,5 Mb de SNP significatif et suggestif indiquent que la synthèse des composants du lait, la régulation des processus d'apoptose cellulaire et l'insuline, et les voies de signalisation de la prolactine sont importantes pour LP. Les régulateurs en amont pertinents pour les gènes candidat postaux LP étaient la prolactine (PRL), le récepteur activé par le proliférateur de peroxysome (PPARG) et le récepteur tyrosine kinase 2 d'Erb-B2 (ERBB2). Plusieurs réseaux liés au développement cellulaire, à la prolifération et à la mort ont été significativement enrichis pour les gènes candidats post positionnaires. En conclusion, cette étude a détecté plusieurs SNP, des gènes et des régions intéressantes pour la cartographie fine et la validation des gènes candidats et SNP pour une utilisation potentielle dans la sélection de LP améliorée. Cette étude a également permis de mieux comprendre la biologie de LP qui aidera à donner la priorité aux gènes candidats sélectionnés pour la validation et l'application fonctionnelles.

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