女牛繁殖基因診斷

 

行政院農業委員會畜產試驗所

 

2004/10/15

 

台灣養牛品種隨農業的演變,自赤牛、水牛而乳牛,台灣已愈走愈像歐洲國家,台灣乳牛則代替赤牛與水牛成為富麗農村的代表。具有優質牛的乳牛場,已配合政府的農畜產品競爭力方向,在20038月起轉型為政府核可之種牛場經營,目前計有屏東和荃種牛場、彰化王百練種牛場、時禎種牛場、大方種牛場、裕群種牛場、華仁種牛場、以及桃園瑞奇種牛場、常青種牛場等八家。種牛場不僅提供國內優質的牛乳及種牛,亦將有機會出售其後裔牛至東南亞國家。行政院農業委員會畜產試驗所於1996年開始監控國外進口的乳牛冷凍精液遺傳基因背景,並研發母牛繁殖基因的快速檢測方法,同步檢測單譜症(DUMPS)、淋巴球黏力缺失症(BLAD)及瓜胺酸症(CITR)等三個繁殖基因。單譜症基因會使母牛的受精卵不易着床、配種受孕率下降30%及懷孕4060天胚胎早期死亡;瓜胺酸症基因會使出生一週的仔牛步伐不穩、失明、抽搐死亡;淋巴球黏力缺失症基因會使兩週至八月齡仔牛白血球過多、生長緩慢、嚴重下痢虛脫而死,並使懷孕母牛於夏季流產率增加。在2003年的母牛群遺傳監測計畫,挑選產乳量高於全國平均的78場,每頭每日產乳量大於23公斤的牧場,進行泌乳牛群總乳乳樣抽檢,並以100頭牛群中至少有一頭母牛為繁殖基因雜合型母牛的混合基因檢出率方法,結果證實有75場的牛群仍存有BLAD繁殖有害基因,高達96%(75/78)的高乳量牛群會有繁殖效率低落的經營困境,影響到女牛群的培育成績。

 

乳牛的雙胎率遠高於肉牛,女牛身價更是不凡。應用近年來台灣乳牛1,284胎分娩記錄分析,台灣乳牛生雙胞胎的百分率有2.9%;其中一半又是龍鳳胎,一胎公母各一頭。可是,在台灣乳牛登錄辦法第四條規定「異性雙胞胎女牛,俟其分娩後始予辦理登錄」。說明異性雙胞胎牛不予立即辦理血統登記,俟該女牛自己懷孕分娩後,始予辦理登記、登錄,但如經親子鑑別或基因比對,證明不是雌性雄相體女牛時,得在分娩前提早辦理血統登記。龍鳳胎的女牛(異性雙胞胎女牛)是不是雌性雄相體的女牛,要不要留下做種用的問題ㄧ直困擾著台灣酪農,是因無法知道在胚胎期龍鳳胎的女牛卵巢是否已受到同一胎公牛的胎盤血液相通影響,而無法正常發育。因此,生下龍鳳胎的女牛淘汰了可惜,但不淘汰,又怕養大了才發現有遺傳性的繁殖障礙,就會白費了許多時間與金錢。如能早期進行基因診斷為正常女牛,龍鳳胎的女牛並不一定都要淘汰,可以在育成期就加入乳牛群。雌性基因與雄性基因檢測方法已發展出來,可診斷龍鳳胎的女牛是不是雌性雄相體。整合以上所示的單譜基因、淋巴球黏力缺失基因、瓜胺酸基因、雌性基因及雄性基因等這五種繁殖基因檢測技術,可有效地來幫助種牛場進行女牛繁殖基因診斷,建立優良母牛群。

 

20044月起協助屏東縣萬丹鄉和荃種牛場診斷女牛繁殖基因,和荃種牛場的312頭母牛有96% (290/303)BLAD基因正常牛,而有100%牛隻是單譜基因正常牛及瓜胺酸基因正常牛。有三胎龍鳳胎的女牛,經雌性基因與雄性基因診斷後,女牛皆為雌性雄相體,建議立即淘汰,以提高選拔效率。台灣氣候高溫多溼會影響到繁殖力,女牛繁殖基因診斷技術應用於現有的八家種牛場後,將能協助種牛場培育健康活潑的優質牛,增加台灣乳業的國際競爭力。


 

繁殖基因發生期及其影響繁殖力的結果

繁殖基因

發生期

繁殖力受到的影響

單譜基因

受精卵

單譜症會使母牛配種受孕率下降30%。

單譜基因

懷孕4060

單譜症會使胚胎早期死亡。

淋巴球黏力缺失基因

懷孕中後期

淋巴球黏力缺失症會使懷孕母牛於夏季流產率增加。

雌性基因

雄性基因

出生前

「雌性雄相體」(Freemartin)女牛在外觀上具雌性外表特徵,具雌性外生殖器,但陰蒂有時甚長且較大,不易從外觀來鑑別,生殖器異常,卵巢發育不良,導致女牛繁殖障礙。

瓜胺酸基因

出生一週

瓜胺酸症會使仔牛步伐不穩、失明、抽搐死亡。

淋巴球黏力缺失基因

兩週至八月齡

淋巴球黏力缺失症會使仔牛白血球過多、生長緩慢、嚴重下痢虛脫而死。

單譜基因

四歲齡

單譜症會使清酸尿症、致貧血老化和神經失調。

遺傳育種組聯絡人:黃鈺嘉博士 電話:(06)5911211231   傳真:(06)5911784 


 PCR電泳分析與判讀 
使用3.0% agarose gel 100伏特電壓,0.5X TBE buffer電泳60分鐘後呈相。

遺傳型判讀:

  TL/TD 191bp,  152bp, 53bp,  36bp, 19bp
  BL/TD 343bp, 191bp,  152bp,  53bp,  36bp, 19bp
  TL/DP 191bp,  152bp,  89bp,  53bp,  36bp, 19bp
        不同淋巴球黏力缺失症遺傳型與單譜症遺傳型之泌乳牛DNA檢測結果。UncutPCR產物為經限制酶分切,TaqI/AvaIPCR產物為經限制酶TaqIAvaI分切後之電泳相。TL為淋巴球黏力缺失症正常型,BL型為雜合型;TD為單譜症正常型,DP為雜合型。 M50bp ladder

 

牛單譜症與瓜胺酸症同時檢測之PCR-SSCP電泳態樣。

 

 

「雌性雄相體」(Freemartin)鑑別

AMX/Y性別鑑定標記鍵別雄相雌性體之DNA 檢測電泳樣態。1 : 100bp DNA ladder2 : 正常雄性牛,3 : 正常雌性牛,4 : 異性雙胞胎雄性牛,5 : 異性雙胞胎雌性牛(雄相雌性體)6 : 異性雙胞胎雌性牛(正常牛)7 : 正常雄性牛,8 : 100bp DNA ladder