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本课题组前期针对具有极端高低乳蛋白率、乳脂率的泌乳期荷斯坦牛乳腺上皮组织进行了转录组测序(RNA-Seq)研究,,鉴定到31个奶牛乳蛋白和乳脂性状候选基因。本研究选择其中4个功能基因(DDIT3、RPL23A、SESN2和NR4A1)作为研究对象,旨在分析其对中国荷斯坦牛产奶性状的遗传效应,并寻找潜在致因突变。基于北京三元绿荷的中国荷斯坦母牛群体,选择1093头系谱完整、DHI记录规范的母牛为试验群体,首先利用40头荷斯坦公牛(1093头母牛的父亲)的基因组DNA,采用基因组DNA混池测序方法对上述4个候选基因的全部编码区及上、下游调控区各3000 bp进行分段PCR扩增和测序。根据混池DNA测序结果,共发现38个突变位点(35个SNPs、3个indels),包括DDIT3基因3个、RPL23A基因12个、SESN2基因16个、NR4A1基因7个,其中SESN2基因的2个突变g.125714860 AGCGGGGTGGGGG>-和g.125714806 CCCC>A为本研究新发现。进一步通过飞行时间质谱技术对1093头母牛进行个体基因型检测,单标记关联分析结果显示:35个SNPs和3个indels均至少与一个产奶性状关联显著(P≤0.0001～0.0493)。此外,通过连锁不平衡分析,分别在DDIT3、SESN2和NR4A1基因中发现了 1、1、3和1个单倍型块。关联分析结果显示:部分单倍型与产奶性状关联显著(P≤0.0001～0.0461)。通过JASPAR在线软件分别对DDIT3、RPL23A、SESN2和NR4A1基因的5’调控区突变位点进行转录因子结合位点预测,结果表明11个SNPs和3个indels位点分别改变了一些特异性转录因子的结合位点(TFBSs),提示这些突变位点可能影响了基因的转录活性和表达水平。综上所述,本研究进一步验证了课题组前期RNA-seq研究鉴定的4个候选功能基因的遗传效应,首次确定了DDIT3、R L23A、SESN2和NR4A1基因与中国荷斯坦牛产奶量和乳成分性状显著关联;DDIT3基因的2个突变位点(g.56283814 C>T和g.56284880 C>T)、RPL23A基因的1个位点(g.20702122C>G)、SESN2基因的4个突变位点(g.125714723 A>G、g.125714806 CCCC>A、g.125716120 C>T 和 g.125716884 A>G)和NR4A1基因的1个突变位点(g.27992897 C>T)可能改变了转录因子结合位点,下一步将深入验证其调控功能。