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JP5924307B2 - Method for determining the conception rate of cattle - Google Patents
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Description

本発明は、ウシの受胎率の判定方法、判定試薬及び判定キットに関する。   The present invention relates to a method for determining the conception rate of a cow, a determination reagent, and a determination kit.

酪農家にとって、乳牛の泌乳能力の向上と共に繁殖性の改善は重要である。近年、ホルスタインの泌乳能力は飼養管理の改善及び遺伝改良により飛躍的に向上した一方、受胎率の低下が顕著である。受胎率の低下は、泌乳量の増大によるストレス等環境要因の影響だけでなく、繁殖性の改善のための遺伝改良を行っていなかったためと考えられる。   It is important for dairymen to improve fertility as well as improving the milking ability of dairy cows. In recent years, Holstein's lactation ability has improved dramatically due to improved feeding management and genetic improvements, while the conception rate has declined significantly. The decrease in conception rate is thought to be due to the fact that genetic improvements were not made to improve fertility, as well as the influence of environmental factors such as stress due to increased milk yield.

本願発明者らはこれまでに、ウシのCortactin binding protein 2 N-terminal-like (CTTNBP2NL)遺伝子が受胎率に関与すること、該遺伝子の3'UTRにおける塩基置換を指標として受胎率を評価できることを報告している(非特許文献1、2)。しかしながら、CTTNBP2NL遺伝子以外で受胎率評価の指標となる遺伝子は知られていない。   The inventors of the present application have previously confirmed that the bovine Cortactin binding protein 2 N-terminal-like (CTTNBP2NL) gene is involved in the conception rate, and that the conception rate can be evaluated using the base substitution in the 3′UTR of the gene as an index. (Non-Patent Documents 1 and 2). However, genes other than the CTTNBP2NL gene that serve as an index for evaluating the conception rate are not known.

杉本真由美ら、「Cortactin binding protein 2 N-terminal-likeはウシ受胎率に関与する」、第34回日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)、1T11PI-4、2011年発行Mayumi Sugimoto et al., "Cortactin binding protein 2 N-terminal-like is involved in bovine conception", 34th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (Web), 1T11PI-4, 2011 杉本真由美ら、「Cortactin binding protein 2 N-terminal-likeはgap junctionの透過性調節を介して着床を阻害する」、第35回日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)、1P-0338、2012年発行Mayumi Sugimoto et al., "Cortactin binding protein 2 N-terminal-like inhibits implantation through regulating permeability of gap junction", 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (Web), 1P- Issued 0338, 2012

受胎率に差をもたらす遺伝子の変異を検出する遺伝子診断法を確立すれば、受胎率の良い個体を迅速に検出できる。したがって、本発明は、受胎率の良いウシの迅速な検出に貢献できる、CTTNBP2NL遺伝子以外の新たな指標を提供することを目的とする。   Establishing a genetic diagnostic method that detects gene mutations that cause a difference in conception rate enables rapid detection of individuals with good conception rate. Therefore, an object of the present invention is to provide a new index other than the CTTNBP2NL gene, which can contribute to the rapid detection of cattle with good conception rate.

本願発明者らは、鋭意研究の結果、受胎率と密接に関連する遺伝子として新たにPKP2、CACNB2、SETD6遺伝子を同定することに成功し、本願発明を完成した。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention succeeded in newly identifying PKP2, CACNB2, and SETD6 genes as genes closely related to conception rate, and completed the present invention.

すなわち、本発明は、ウシから分離された核酸試料について、PKP2遺伝子、CACNB2遺伝子及びSETD6遺伝子のうちの少なくとも1つの遺伝子領域における変異の有無を検出することを含む、ウシの受胎率を判定する方法であって、前記各遺伝子において、変異型アリルの存在が低受胎率の指標となり、PKP2遺伝子領域における変異は、配列番号1に示される塩基配列における第3476番塩基及び第3477番塩基の間にTAが挿入される変異であり、CACNB2遺伝子領域における変異は、配列番号2に示される塩基配列における第2457番塩基及び第2458番塩基の間にATが挿入される変異であり、SETD6遺伝子領域における変異は、配列番号3に示される塩基配列における第3002番塩基がシトシンからアデニンに置換する変異である、方法を提供する。また、本発明は、PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセット、CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセット、及びSETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットのうちの少なくともいずれか1つを含む、ウシの受胎率の判定試薬であって、PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号1における3477番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットであり、CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号2における2458番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットであり、SETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号3における3002番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットである、判定試薬を提供する。さらに、本発明は、上記本発明の判定試薬を含む、ウシの受胎率の判定キットを提供する。

That is, the present invention relates to a method for determining the conception rate of a bovine, comprising detecting the presence or absence of a mutation in at least one gene region of a PKP2 gene, a CACNB2 gene and a SETD6 gene for a nucleic acid sample isolated from a bovine. a is said in each gene, the presence of a mutant allele is Ri Do an indicator of low conception rates, mutations in PKP2 gene region, of the 3476 th nucleotide and the 3477 th base of the base sequence represented in SEQ ID NO: 1 TA is inserted between them, and the mutation in the CACNB2 gene region is a mutation in which AT is inserted between the 2457th base and the 2458th base in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, and the SETD6 gene The mutation in the region provides a method in which the 3002nd base in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 is a mutation that replaces cytosine with adenine . The present invention also includes a primer set for amplifying a region including a mutation site in the PKP2 gene region, a primer set for amplifying a region including a mutation site in the CACNB2 gene region, and a region including a mutation site in the SETD6 gene region. A reagent for determining the conception rate of a bovine, comprising at least one of the primer sets to be amplified, the primer set for amplifying a region containing a mutation site in the PKP2 gene region is the 3477th position in SEQ ID NO: 1. A primer set that amplifies a region on the bovine genome containing a base, and a primer set that amplifies a region containing a mutation site in the CACNB2 gene region is a primer that amplifies a region on the bovine genome containing the 2458th base in SEQ ID NO: 2 A primer set that amplifies a region including a mutation site in the SETD6 gene region is shown in SEQ ID NO: 3. It is a primer set for amplifying a region of the bovine genomic containing 3002 th base that provides a determination reagent. Furthermore, this invention provides the determination kit of the conception rate of a cow containing the determination reagent of the said invention.

本発明により、受胎率の高いウシを迅速に検出できる新たな方法が提供される。受胎率は複数の遺伝子が関わっている量的形質である。受胎率判定の指標となる遺伝子変異を複数組み合わせて調べることにより、受胎率の良いウシのスクリーニングの精度がさらに高まるので、繁殖性の改善のための遺伝改良をより迅速に進めることができる。   The present invention provides a new method capable of rapidly detecting a cow with a high conception rate. Conception rate is a quantitative trait involving multiple genes. By investigating a plurality of gene mutations that serve as an index for determining the conception rate, the accuracy of screening for cows with good conception rate can be further improved, so that genetic improvement for improving fertility can be promoted more rapidly.

実施例で同定されたPKP2遺伝子の変異部分を示す図である。四角は、挿入部分を検出するためのPCRプライマーPKP2-F及びPKP2-Rの該当する位置、→はプライマーの5'から3'への方向を示す。It is a figure which shows the variation | mutation part of the PKP2 gene identified in the Example. Squares indicate the corresponding positions of the PCR primers PKP2-F and PKP2-R for detecting the insertion part, and → indicates the direction from 5 ′ to 3 ′ of the primer. 実施例で同定されたPKP2遺伝子の変異部位近傍の塩基配列の波形データである。図1に示した領域のPCR増幅断片の塩基配列を決定すると、高受胎率型のゲノミックDNAを鋳型とした増幅断片では519番目の塩基がグアニン(G)であり、低受胎率型のゲノミックDNAを鋳型とした増幅断片では519番目の塩基にチミン(T)が見られる。It is the waveform data of the base sequence of the mutation site vicinity of the PKP2 gene identified in the Example. When the nucleotide sequence of the PCR-amplified fragment in the region shown in FIG. 1 is determined, the 519th base is guanine (G) in the amplified fragment using the high conception-type genomic DNA as a template, and the low conception-type genomic DNA. In the amplified fragment using as a template, thymine (T) is seen at the 519th base. CACNB2遺伝子の変異部分を示す図である。四角は、挿入部分を検出するためのPCRプライマーCACNB2-F及びCACNB2-Rの該当する位置、→はプライマーの5'から3'への方向を示す。It is a figure which shows the variation | mutation part of CACNB2 gene. Squares indicate the corresponding positions of PCR primers CACNB2-F and CACNB2-R for detecting the insertion part, and → indicates the direction from 5 ′ to 3 ′ of the primer. 実施例で同定されたCACNB2遺伝子の変異部位近傍の塩基配列の波形データである。図3に示した領域のPCR増幅断片の塩基配列を決定すると、高受胎率型のゲノミックDNAを鋳型とした増幅断片では189番目の塩基がシトシン(C)であり、低受胎率型のゲノミックDNAを鋳型とした増幅断片では189番目の塩基にアデニン(A)が見られる。It is the waveform data of the base sequence of the mutation site | part vicinity of the CACNB2 gene identified in the Example. When the nucleotide sequence of the PCR amplified fragment in the region shown in FIG. 3 is determined, the 189th base is cytosine (C) in the highly fragmented genomic DNA template, and the low fertility genomic DNA. In the amplified fragment using as a template, adenine (A) is seen at the 189th base. 実施例で同定されたSETD6遺伝子の変異部分を示す図である。四角は、挿入部分を検出するためのPCRプライマーSETD6-F及びSETD6-Rの該当する位置、→はプライマーの5'から3'への方向を示す。It is a figure which shows the variation | mutation part of the SETD6 gene identified in the Example. The squares indicate the corresponding positions of the PCR primers SETD6-F and SETD6-R for detecting the inserted portion, and the → indicates the 5 ′ to 3 ′ direction of the primer. 実施例で同定されたSETD6遺伝子の変異部位近傍の塩基配列の波形データである。図5に示した領域のPCR増幅断片の塩基配列を決定すると、高受胎率型のゲノミックDNAを鋳型とした増幅断片では126番目の塩基がシトシン(C)であり、低受胎率型のゲノミックDNAを鋳型とした増幅断片では126番目の塩基にアデニン(A)が見られる。It is the waveform data of the base sequence of the mutation site vicinity of the SETD6 gene identified in the Example. When the nucleotide sequence of the PCR-amplified fragment in the region shown in FIG. 5 is determined, the 126th base is cytosine (C) in the amplified fragment using the high conception-type genomic DNA as a template, and the low conception-type genomic DNA. In the amplified fragment using as a template, adenine (A) is seen at the 126th base.

本発明において、「遺伝子領域」とは、タンパク質をコードする領域と、イントロン領域と、プロモーター領域、3'-及び5'-UTR等の当該遺伝子の発現の制御に関与し得る領域とを含む、ゲノム上の連続した領域をいう。具体的には、「PKP2遺伝子領域」とは、配列番号1に示した配列を含むゲノム上の領域であり、「CACNB2遺伝子領域」とは、配列番号2に示した配列を含むゲノム上の領域であり、「SETD6遺伝子領域」とは、配列番号3に示した配列を含むゲノム上の領域である。   In the present invention, the `` gene region '' includes a region encoding a protein, an intron region, a promoter region, a region that can be involved in the control of expression of the gene, such as 3′- and 5′-UTR, A continuous region on the genome. Specifically, the “PKP2 gene region” is a region on the genome containing the sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the “CACNB2 gene region” is a region on the genome containing the sequence shown in SEQ ID NO: 2. The “SETD6 gene region” is a region on the genome containing the sequence shown in SEQ ID NO: 3.

本発明において、遺伝子の変異とは、基準となる塩基配列と比較して相違する部分をいう。本発明における基準となる塩基配列は、PKP2遺伝子領域では配列表の配列番号1に示す塩基配列であり、CACNB2遺伝子領域では配列番号2に示す塩基配列であり、SETD6遺伝子領域では配列番号3に示す塩基配列である。以下、本明細書において、各遺伝子領域内の部位に言及する場合、配列番号1〜3に示す基準の配列における位置で表すものとする。また、SETD6タンパク質の基準となるアミノ酸配列は配列番号14に示すアミノ酸配列であり、SETD6タンパク質におけるアミノ酸の部位に言及する場合は、配列番号14に示す基準配列における位置で表すものとする。   In the present invention, gene mutation refers to a portion that differs from a base sequence serving as a reference. The reference base sequence in the present invention is the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence table in the PKP2 gene region, the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the CACNB2 gene region, and shown in SEQ ID NO: 3 in the SETD6 gene region. It is a base sequence. Hereinafter, in this specification, when referring to a site in each gene region, it is represented by a position in the reference sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 3. The amino acid sequence serving as a reference for the SETD6 protein is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 14, and when referring to the amino acid site in the SETD6 protein, it is represented by the position in the reference sequence shown in SEQ ID NO: 14.

PKP2(plakophilin 2)遺伝子は、細胞間接着タンパク質をコードする遺伝子である。本発明におけるPKP2遺伝子領域の変異とは、ウシ体内でのPKP2遺伝子の機能が低下する変異である。ウシ体内でのPKP2遺伝子の機能の低下には、PKP2遺伝子の発現量の低下等によりウシ体内での野生型PKP2タンパク質の蓄積量が低下すること、及び生理活性が低下した変異型のPKP2タンパク質がウシ体内で産生されることが包含される。本発明におけるPKP2遺伝子領域の変異とは、典型的には、PKP2遺伝子の発現が抑制される変異であり得る。そのような変異の具体例として、配列番号1に示す塩基配列における第3476番塩基及び第3477番塩基の間への挿入変異が挙げられ、該挿入変異の具体例としては、2塩基(典型的にはTA)の挿入が挙げられる。   The PKP2 (plakophilin 2) gene is a gene encoding an intercellular adhesion protein. The mutation in the PKP2 gene region in the present invention is a mutation that decreases the function of the PKP2 gene in bovine. The decrease in the function of the PKP2 gene in the bovine body includes a decrease in the accumulated amount of wild-type PKP2 protein in the bovine body due to a decrease in the expression level of the PKP2 gene, and a mutant PKP2 protein with decreased physiological activity. It is included that it is produced in the bovine body. The mutation of the PKP2 gene region in the present invention can typically be a mutation that suppresses the expression of the PKP2 gene. A specific example of such a mutation is an insertion mutation between the 3476th base and the 3477th base in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and a specific example of the insertion mutation is 2 bases (typical Includes insertion of TA).

CACNB2(calcium channel, voltage-dependent, beta 2 subunit)遺伝子は、カルシウムチャネルをコードする遺伝子である。本発明におけるCACNB2遺伝子領域の変異とは、CACNB2遺伝子のウシ体内での機能が低下する変異である。CACNB2遺伝子のウシ体内での機能の低下には、CACNB2遺伝子の発現量の低下等によりウシ体内での野生型CACNB2タンパク質の蓄積量が低下すること、及び生理活性が低下した変異型のCACNB2タンパク質がウシ体内で産生されることが包含される。本発明におけるCACNB2遺伝子領域の変異とは、典型的には、CACNB2遺伝子の発現が抑制される変異であり得る。そのような変異の具体例として、配列番号2に示す塩基配列における第2457番塩基及び第2458番塩基の間への挿入変異が挙げられ、該挿入変異の具体例としては、2塩基(典型的にはAT)の挿入が挙げられる。   CACNB2 (calcium channel, voltage-dependent, beta 2 subunit) gene is a gene encoding a calcium channel. The mutation of the CACNB2 gene region in the present invention is a mutation that reduces the function of the CACNB2 gene in bovine. CACNB2 gene function in the bovine body is reduced due to a decrease in the amount of wild-type CACNB2 protein accumulated in the bovine body due to a decrease in the expression level of the CACNB2 gene, and a mutant CACNB2 protein with reduced physiological activity. It is included that it is produced in the bovine body. The mutation in the CACNB2 gene region in the present invention may typically be a mutation that suppresses the expression of the CACNB2 gene. A specific example of such a mutation is an insertion mutation between the 2457th base and the 2458th base in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a specific example of the insertion mutation is 2 bases (typical Includes AT).

SETD6(SET domain containing 6)遺伝子は、メチル基転移酵素をコードする領域である。本発明におけるSETD6遺伝子領域の変異とは、SETD6遺伝子のウシ体内での機能が上昇する変異である。SETD6遺伝子のウシ体内での機能の上昇には、SETD6遺伝子の発現量の増大等によりウシ体内での野生型SETD6タンパク質の蓄積量が増大すること、及び生理活性が上昇した変異型のSETD6タンパク質がウシ体内で産生されることが包含される。本発明におけるSETD6遺伝子領域の変異とは、典型的には後者、すなわちSETD6タンパク質のメチル基転移活性が上昇する変異であり得る。そのような変異の具体例として、SETD6タンパク質の第360番アミノ酸がアラニンからグルタミン酸に変化するアミノ酸置換変異が挙げられる。そのようなアミノ酸置換を生じる塩基配列の変異の具体例としては、配列番号3に示す塩基配列における第3002番塩基がシトシンからアデニンに置換する一塩基置換変異が挙げられる。   The SETD6 (SET domain containing 6) gene is a region encoding methyltransferase. The SETD6 gene region mutation in the present invention is a mutation that increases the function of the SETD6 gene in bovine. The increase in the function of the SETD6 gene in the bovine body includes an increase in the accumulated amount of wild-type SETD6 protein in the bovine body due to an increase in the expression level of the SETD6 gene, and a mutant SETD6 protein with increased physiological activity. It is included that it is produced in the bovine body. The mutation of the SETD6 gene region in the present invention can typically be the latter, that is, a mutation that increases the methyl group transfer activity of the SETD6 protein. A specific example of such a mutation is an amino acid substitution mutation in which the 360th amino acid of SETD6 protein is changed from alanine to glutamic acid. A specific example of the nucleotide sequence mutation that causes such amino acid substitution is a single nucleotide substitution mutation in which the 3002nd base in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 is substituted from cytosine to adenine.

ある遺伝子領域における変異が当該遺伝子の発現を抑制するか(あるいは上昇させるか)どうかは、例えば、下記実施例においても用いられているレポーターアッセイにより調べることができる。レポーターアッセイは周知の常法であり、そのためのキットも各種のものが市販されている。例えばルシフェラーゼレポーターアッセイの場合、遺伝子領域のうちで変異部位を含む一定の領域をルシフェラーゼ遺伝子の下流に連結したコンストラクトを構築し、インビトロで該コンストラクトを発現させ、発現したルシフェラーゼの酵素活性に基づいてルシフェラーゼ遺伝子の発現が抑制されたか(あるいは上昇したか)を評価すればよい。ルシフェラーゼの酵素活性が変異型コンストラクトで野生型コンストラクトよりも低下していた場合、その変異は遺伝子の発現を抑制する変異であると判断することができる。   Whether a mutation in a gene region suppresses (or increases) the expression of the gene can be examined, for example, by a reporter assay used also in the following Examples. The reporter assay is a well-known conventional method, and various kits are commercially available. For example, in the case of a luciferase reporter assay, a construct is constructed in which a certain region including a mutation site in a gene region is linked downstream of a luciferase gene, the construct is expressed in vitro, and the luciferase is expressed based on the enzyme activity of the expressed luciferase. What is necessary is just to evaluate whether gene expression is suppressed (or increased). If the enzyme activity of luciferase is lower in the mutant construct than in the wild construct, it can be determined that the mutation is a mutation that suppresses gene expression.

変異型配列を有するタンパク質の生理活性については、当業者であれば、もとのタンパク質の性質に基づいて適当なアッセイ方法を選択して調べることができる。例えば、SETD6タンパク質はメチル基転移酵素であるが、任意の変異型配列を有するSETD6タンパク質のメチル基転移活性は、下記実施例に記載されるような方法で調べることができる。すなわち、変異型のアミノ酸配列をコードするcDNAを適当な培養細胞内で発現させてSETD6タンパク質変異体を産生させ、これを回収し(Hisタグ等のタグ配列を付加して培養細胞外に分泌されるように発現させれば、Hisタグを用いて免疫沈降により容易に回収可能である)、市販のメチルトランスフェラーゼアッセイキットを用いて酵素活性を評価すればよい。   The physiological activity of a protein having a mutant sequence can be examined by a person skilled in the art by selecting an appropriate assay method based on the properties of the original protein. For example, the SETD6 protein is a methyltransferase, but the methyltransferase activity of a SETD6 protein having an arbitrary mutated sequence can be examined by a method as described in the following examples. That is, a cDNA encoding the mutant amino acid sequence is expressed in an appropriate cultured cell to produce a SETD6 protein mutant, which is recovered (added with a tag sequence such as a His tag and secreted outside the cultured cell. If it is expressed as such, it can be easily recovered by immunoprecipitation using a His tag), and the enzyme activity may be evaluated using a commercially available methyltransferase assay kit.

核酸試料は特に限定されず、ゲノミックDNA試料、RNA試料(全RNA若しくはmRNA)、又はcDNA試料を用いることができる。cDNA試料は、ウシからRNAを分離し、これを鋳型とした逆転写反応により調製することができる。核酸試料としては、作業工程の簡便さから、ゲノミックDNA試料を好ましく用いることができる。   The nucleic acid sample is not particularly limited, and a genomic DNA sample, an RNA sample (total RNA or mRNA), or a cDNA sample can be used. A cDNA sample can be prepared by reverse transcription using RNA isolated from bovine as a template. As the nucleic acid sample, a genomic DNA sample can be preferably used because of the simplicity of the work process.

核酸試料を用いて遺伝子領域上の変異を調べる具体的な方法としては、例えば、核酸試料をPCR等の核酸増幅反応に付し、増幅断片の塩基配列に基づいて変異の有無を調べる方法が挙げられる。変異により野生型配列と変異型配列との間で制限酵素の認識部位に相違が生じる場合には、増幅断片の制限酵素断片長多型を解析することにより(すなわち周知のPCR-RFLP法により)変異の有無を調べることができるが、一般には、増幅断片の塩基配列を決定して変異の有無を調べる方法がより好ましい。   As a specific method for examining a mutation in a gene region using a nucleic acid sample, for example, a method in which a nucleic acid sample is subjected to a nucleic acid amplification reaction such as PCR and the presence or absence of a mutation is examined based on the base sequence of the amplified fragment. It is done. If there is a difference in the restriction enzyme recognition site between the wild-type sequence and the mutant sequence due to mutation, analyze the restriction fragment length polymorphism of the amplified fragment (ie, using the well-known PCR-RFLP method). Although the presence or absence of mutation can be examined, in general, the method of examining the presence or absence of mutation by determining the base sequence of the amplified fragment is more preferred.

PKP2遺伝子領域の変異として、配列番号1における第3476番塩基及び第3477番塩基の間へのTA挿入変異の有無を検出する場合であれば、当該部位を含むPKP2遺伝子領域の一部(50bp〜1000bp程度の領域を増幅すれば十分である)をゲノミックDNA試料から核酸増幅法により増幅し、増幅断片の塩基配列を決定し、TA挿入があるか否かを確認すればよい。配列番号4及び5に示すプライマーセットを用いてPCRを行えば、PKP2遺伝子領域のうちで図1(配列番号10)に示した領域が増幅される。この増幅断片における519番目(配列番号1においては3477番目)の塩基を比較すると、TA挿入がない場合はグアニンであり、TA挿入がある場合はチミンである。従って、当該TA挿入変異の有無は、簡便には、配列番号1における3477番目の塩基(配列番号10における519番目の塩基)が何であるかを確認することによって検出することができる。   As a mutation in the PKP2 gene region, when detecting the presence or absence of a TA insertion mutation between the 3476th base and the 3477th base in SEQ ID NO: 1, a part of the PKP2 gene region (50 bp to It is sufficient to amplify a region of about 1000 bp) from a genomic DNA sample by a nucleic acid amplification method, determine the base sequence of the amplified fragment, and confirm whether there is TA insertion. When PCR is performed using the primer sets shown in SEQ ID NOs: 4 and 5, the region shown in FIG. 1 (SEQ ID NO: 10) in the PKP2 gene region is amplified. When the 519th base (3477th in SEQ ID NO: 1) in this amplified fragment is compared, it is guanine when there is no TA insertion, and thymine when there is a TA insertion. Therefore, the presence or absence of the TA insertion mutation can be easily detected by confirming what is the 3477th base in SEQ ID NO: 1 (519th base in SEQ ID NO: 10).

CACNB2遺伝子領域の変異として、配列番号2における第2457番塩基及び第2458番塩基の間へのAT挿入変異の有無を検出する場合であれば、当該部位を含むCACNB2遺伝子領域の一部(50bp〜1000bp程度の領域を増幅すれば十分である)をゲノミックDNA試料から核酸増幅法により増幅し、増幅断片の塩基配列を決定し、AT挿入があるか否かを確認すればよい。配列番号6及び7に示すプライマーセットを用いてPCRを行えば、CACNB2遺伝子領域のうちで図3(配列番号11)に示した領域が増幅される。この増幅断片における189番目(配列番号2においては2458番目)の塩基を比較すると、AT挿入がない場合はシトシンであり、AT挿入がある場合はアデニンである。従って、当該AT挿入変異の有無は、簡便には、配列番号2における2458番目の塩基(配列番号11における189番目の塩基)が何であるかを確認することによって検出することができる。   As a mutation in the CACNB2 gene region, when detecting the presence or absence of an AT insertion mutation between the 2457th base and the 2458th base in SEQ ID NO: 2, a part of the CACNB2 gene region containing the site (50 bp to It is sufficient to amplify a region of about 1000 bp) from a genomic DNA sample by a nucleic acid amplification method, determine the base sequence of the amplified fragment, and confirm whether there is AT insertion. When PCR is performed using the primer sets shown in SEQ ID NOs: 6 and 7, the region shown in FIG. 3 (SEQ ID NO: 11) in the CACNB2 gene region is amplified. When the 189th base (2458th in SEQ ID NO: 2) in this amplified fragment is compared, it is cytosine when there is no AT insertion, and adenine when there is an AT insertion. Therefore, the presence or absence of the AT insertion mutation can be easily detected by confirming what is the 2458th base in SEQ ID NO: 2 (the 189th base in SEQ ID NO: 11).

SETD6遺伝子領域の変異として、配列番号3における3002番目の塩基における置換変異(シトシンからアデニンへの置換)の有無を検出する場合であれば、当該部位を含むSETD6遺伝子領域の一部(50bp〜1000bp程度の領域を増幅すれば十分である)をゲノミックDNA試料から核酸増幅法により増幅し、増幅断片の塩基配列を決定し、上記置換変異があるか否かを確認すればよい。配列番号8及び9に示すプライマーセットを用いてPCRを行えば、SETD6遺伝子領域のうちで図5(配列番号12)に示した領域が増幅される。上記塩基置換部位はこの増幅断片においては126番目の塩基に該当するので、当該部位がシトシンかアデニンかを確認することによって、SETD6遺伝子領域における上記した一塩基置換変異の有無を検出することができる。   When detecting the presence or absence of a substitution mutation (substitution of cytosine to adenine) at the 3002nd base in SEQ ID NO: 3 as a mutation in the SETD6 gene region, a part of the SETD6 gene region (50 bp to 1000 bp) containing the site It is sufficient to amplify a region of a certain degree) from a genomic DNA sample by a nucleic acid amplification method, determine the base sequence of the amplified fragment, and confirm whether or not there is the above substitution mutation. When PCR is performed using the primer sets shown in SEQ ID NOs: 8 and 9, the region shown in FIG. 5 (SEQ ID NO: 12) in the SETD6 gene region is amplified. Since the base substitution site corresponds to the 126th base in this amplified fragment, the presence or absence of the above-described single base substitution mutation in the SETD6 gene region can be detected by confirming whether the site is cytosine or adenine. .

本発明のウシの受胎率の判定方法では、PKP2遺伝子、CACNB2遺伝子及びSETD6遺伝子のうちの少なくとも1つにおける変異の有無を検出する。いずれか1つの遺伝子について調べてもよいし、複数の遺伝子について調べてもよい。受胎率の指標となることが知られているCTTNBP2NL遺伝子(非特許文献1、2)をさらに組み合わせて調べてもよい。いずれの遺伝子においても、変異型のアリルが受胎率の低さの指標となる。雌ウシについて一遺伝子を対象に変異の有無を調べた場合、片方のアリルが変異型アリルであれば、当該雌ウシは受胎率がやや低く、両方のアリルが変異型アリルであれば、当該雌牛は受胎率が低いと判定することができる。複数の遺伝子を対象に調べた場合であれば、変異型アリルの数が多いほど受胎率が低く、逆にいえば変異のない野生型アリルの数が多いほど受胎率が高いと判定することができる。雄ウシについても雌ウシと同様に受胎率判定が可能であり、雄ウシが変異型アリルを多く有すれば、該雄ウシが精子供与したウシ胎児は雌ウシにおいて受胎率が低いと判定することができる。複数の遺伝子を組み合わせて調べた場合の受胎率判定の効果は相加的である。従って、本発明の方法により受胎率が高いウシを選抜したい場合には、雄ウシ雌ウシともに、野生型アリルを多く持つ個体(変異型アリルを少なく持つ個体)を選抜して交配(人工授精も含む)させればよい   In the method for determining the conception rate of cattle of the present invention, the presence or absence of a mutation in at least one of the PKP2 gene, CACNB2 gene and SETD6 gene is detected. Any one gene may be examined, or a plurality of genes may be examined. You may investigate combining further CTTNBP2NL gene (nonpatent literature 1, 2) known to become an index of a fertility rate. In any gene, the mutant allele is an indicator of low conception rate. When examining the presence or absence of mutations in one gene for a cow, if one allele is a mutant allele, the cow has a slightly lower conception rate, and if both alleles are mutant alleles, the cow Can be determined to have a low conception rate. If multiple genes are studied, the higher the number of mutant alleles, the lower the conception rate, and conversely, the higher the number of wild-type alleles without mutation, the higher the conception rate. it can. The conception rate can be determined for bulls in the same way as cows. If a bull has a large number of mutant alleles, it is determined that the calf fetus donated by the bull has a low conception rate in cows. be able to. The effect of determining the conception rate when combining a plurality of genes is additive. Therefore, when it is desired to select cattle with high conception rate by the method of the present invention, both bulls and cows are selected and mated (individual fertilization is also performed) by selecting individuals having a large amount of wild-type alleles (individuals having fewer mutant alleles). Include)

PKP2遺伝子、CACNB2遺伝子及びSETD6遺伝子における上記定義の通りの変異は、ウシの受胎率の指標となるので、各変異部位を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセット、すなわち、PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセット、CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセット、及びSETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、それぞれウシの受胎率の判定試薬として提供することができる。上記プライマーセットのうちの1つを判定試薬として提供してもよいし、複数のプライマーセットを組み合わせて判定試薬として提供することもできる。なお、これらのプライマーセットは、変異を有しない野生型配列のウシ由来の核酸試料を鋳型としたPCRに用いれば、当然ながら、変異部位に対応する部位を含む変異のない配列の増幅断片が得られる。   Mutations as defined above in the PKP2 gene, CACNB2 gene and SETD6 gene are indicators of the conception rate of cattle, so a primer set that amplifies a region on the bovine genome including each mutation site, that is, a mutation in the PKP2 gene region The primer set that amplifies the region containing the site, the primer set that amplifies the region that contains the mutation site in the CACNB2 gene region, and the primer set that amplifies the region that contains the mutation site in the SETD6 gene region are It can be provided as a determination reagent. One of the primer sets may be provided as a determination reagent, or a plurality of primer sets may be combined and provided as a determination reagent. When these primer sets are used for PCR using a nucleic acid sample derived from a bovine wild-type sequence that does not have mutations as a template, it is natural to obtain amplified fragments of the mutation-free sequence including the site corresponding to the mutation site. It is done.

PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、例えば、配列番号1における3477番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットであり得る。そのようなプライマーセットは、配列番号1に示す塩基配列中の第1番〜第3476番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーと、配列番号1に示す塩基配列中の第3479番〜第3985番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーとのセットであり得る。なお、「フォワード側プライマー」とは、配列表に実際に示されている塩基配列の相補鎖にハイブリダイズするプライマーであり、「リバース側プライマー」とは、配列表に実際に示されている塩基配列にハイブリダイズするプライマーである。   The primer set for amplifying a region containing a mutation site in the PKP2 gene region can be, for example, a primer set for amplifying a region on the bovine genome containing the 3477th base in SEQ ID NO: 1. Such a primer set includes a forward primer that specifically hybridizes to a partial region within the region of the 1st to 3476th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. And a reverse primer that specifically hybridizes to a partial region within the region of the 3479th to 3985th bases. The “forward primer” is a primer that hybridizes to the complementary strand of the base sequence actually shown in the sequence listing, and the “reverse primer” is the base actually shown in the sequence listing. A primer that hybridizes to a sequence.

「特異的にハイブリダイズする」とは、通常のハイブリダイズの条件下において、対象とする領域にのみハイブリダイズし、その他の領域には実質的にハイブリダイズしないという意味である。「通常のハイブリダイズの条件下」とは、通常のPCRのアニーリングやプローブによる検出に用いられる条件下のことをいい、例えば、Taqポリメラーゼを用いたPCRの場合には、50mM KCl、10mM Tris-HCl(pH 8.3〜9.0)、1.5mM MgCl2といった一般的な緩衝液を用いて、54℃〜60℃程度の適当なアニーリング温度で反応を行なうことをいい、また、例えばノーザンハイブリダイゼーションの場合には、5 x SSPE、50%ホルムアミド、5 x Denhardt's solution、0.1〜0.5%SDSといった一般的なハイブリダイゼーション溶液を用いて、42℃〜65℃程度の適当なハイブリダイゼーション温度で反応を行なうことをいう。ただし、適当なアニーリング温度及びハイブリダイゼーション温度は、上記例示に限定されず、プライマー又はプローブのTm値及び実験者の経験則に基づいて定められ、当業者であれば容易に定めることができる。「実質的にハイブリダイズしない」とは、全くハイブリダイズしないか、するとしても対象とする領域にハイブリダイズする量よりも大幅に少なく、相対的に無視できる程度の微量しかハイブリダイズしないという意味である。   “Specifically hybridize” means that under normal hybridization conditions, it hybridizes only to the region of interest and does not substantially hybridize to other regions. “Normal hybridization conditions” refer to the conditions used for normal PCR annealing and probe detection. For example, in the case of PCR using Taq polymerase, 50 mM KCl, 10 mM Tris- The reaction is performed using a general buffer solution such as HCl (pH 8.3 to 9.0) and 1.5 mM MgCl2 at an appropriate annealing temperature of about 54 ° C to 60 ° C. For example, in the case of Northern hybridization , 5 x SSPE, 50% formamide, 5 x Denhardt's solution, 0.1 to 0.5% SDS, and the like, and the reaction is performed at an appropriate hybridization temperature of about 42 ° C to 65 ° C. However, the appropriate annealing temperature and hybridization temperature are not limited to the above examples, and are determined based on the Tm value of the primer or probe and the empirical rule of the experimenter, and can be easily determined by those skilled in the art. “Substantially does not hybridize” means that it does not hybridize at all, or even if it is significantly less than the amount hybridized to the target region, and hybridizes only in a relatively negligible amount. is there.

そのような条件下で特異的にハイブリダイズするプライマーとしては、ハイブリダイズする部分領域と完全に相補的な塩基配列を有するプライマーが好ましいが、通常、10%以下の塩基が置換した配列を有するプライマーを用いても、対象とする部分領域にハイブリダイズして増幅が起きる場合が多い(ただし、「10%以下の塩基が置換した塩基配列」は、もとの塩基配列のうち3'末端の塩基以外の塩基が置換されていることが好ましい)。また、この分野で周知の通り、プライマーの5'末端側に例えば制限酵素認識配列等の任意の配列を付加しても、対象とする部分領域に特異的にハイブリダイズし、目的の領域を増幅することができる。   As a primer that specifically hybridizes under such conditions, a primer having a base sequence that is completely complementary to the hybridizing partial region is preferable, but usually a primer having a sequence in which 10% or less of the base is substituted. In many cases, amplification is caused by hybridizing to the target partial region even when using (“base sequence substituted with 10% or less base” is the base at the 3 ′ end of the original base sequence) It is preferable that a base other than is substituted). As is well known in this field, even if an arbitrary sequence such as a restriction enzyme recognition sequence is added to the 5 ′ end of the primer, it hybridizes specifically to the target partial region and amplifies the target region. can do.

従って、配列番号1に示す塩基配列中の第1番〜第3476番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーには、配列番号1に示す塩基配列中の第1番〜第3476番塩基の領域内の連続する15塩基以上、好ましくは18塩基以上の塩基配列からなるプライマー、及び該塩基配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列からなるプライマー、並びにこれらのプライマーの5'末端側に付加配列を有するプライマーが包含される。すなわち、該フォワード側プライマーは、配列番号1に示す塩基配列中の第1番〜第3476番塩基の領域内の連続する15塩基以上の塩基配列又は該塩基配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列をその3'末端側に含むプライマーであり得る。   Therefore, the forward primer that specifically hybridizes to the partial region in the region of the 1st to 3476th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 is used as the 1st in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. To a primer consisting of a base sequence of 15 bases or more, preferably 18 bases or more in the region of the 3476th base, a primer consisting of a base sequence in which 10% or less of the base sequence is substituted, and these A primer having an additional sequence on the 5 ′ end side of the primer is included. That is, in the forward primer, a base sequence of 15 or more bases in the region of the 1st to 3476th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 10% or less of the base sequences is substituted. It may be a primer containing the base sequence on the 3 ′ end side.

同様に、配列番号1に示す塩基配列中の第3479番〜第3985番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーには、配列番号1に示す塩基配列中の第3479番〜第3985番塩基の領域内の連続する15塩基以上、好ましくは18塩基以上の塩基配列と相補的な配列からなるプライマー、及び該相補的な配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列からなるプライマー、ならびにこれらのプライマーの5'末端側に付加配列を有するプライマーが包含される。すなわち、該リバース側プライマーは、配列番号1に示す塩基配列中の第3479番〜第3985番塩基の領域内の連続する15塩基以上からなる塩基配列と相補的な配列又は該相補的な配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列をその3'末端側に含むプライマーであり得る。   Similarly, the reverse primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 3479th to 3985th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 contains the 3479 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. Primer consisting of a sequence complementary to a base sequence of 15 bases or more, preferably 18 bases or more in the region of No. 3 to No. 3985, and a base substituted by 10% or less of the complementary sequence Primers comprising sequences as well as primers having additional sequences on the 5 ′ end side of these primers are included. That is, the reverse primer is a sequence complementary to the base sequence consisting of 15 or more bases in the region of the 3479th to 3985th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the complementary sequence. Among them, the primer may contain a base sequence substituted with 10% or less of the base on the 3 ′ end side.

下記実施例で用いられている、配列番号4に示す塩基配列からなるプライマーと配列番号5に示す塩基配列からなるプライマーとのセットは、実施例で同定されたPKP2遺伝子領域におけるTA挿入変異を検出するための好ましいプライマーセットの一例であるが、ウシの受胎率の判定試薬に使用可能なPKP2遺伝子領域を増幅するプライマーセットはこれに限定されない。   The set of the primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 and the primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 used in the following example detects a TA insertion mutation in the PKP2 gene region identified in the example However, the primer set for amplifying the PKP2 gene region that can be used as a determination reagent for bovine conception is not limited to this.

CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、例えば、配列番号2における2458番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットであり得る。そのようなプライマーセットは、配列番号2に示す塩基配列中の第1番〜第2457番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーと、配列番号2に示す塩基配列中の第2460番〜第2974番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーとのセットであり得る。   The primer set for amplifying a region containing a mutation site in the CACNB2 gene region can be, for example, a primer set for amplifying a region on the bovine genome containing the 2458th base in SEQ ID NO: 2. Such a primer set includes a forward primer that specifically hybridizes to a partial region within the region of the 1st to 2457th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. And a reverse primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 2460th to 2974th bases.

配列番号2に示す塩基配列中の第1番〜第2457番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーには、配列番号2に示す塩基配列中の第1番〜第2457番塩基の領域内の連続する15塩基以上、好ましくは18塩基以上の塩基配列からなるプライマー、及び該塩基配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列からなるプライマー、並びにこれらのプライマーの5'末端側に付加配列を有するプライマーが包含される。すなわち、該フォワード側プライマーは、配列番号2に示す塩基配列中の第1番〜第2457番塩基の領域内の連続する15塩基以上の塩基配列又は該塩基配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列をその3'末端側に含むプライマーであり得る。   The forward primer that specifically hybridizes to the partial region in the region of the 1st to 2457th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 includes the 1st to 2nd in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. A primer consisting of a base sequence of 15 bases or more, preferably 18 bases or more in the region of the 2457th base, a primer consisting of a base sequence substituted with 10% or less of the base sequence, and a primer of these primers A primer having an additional sequence on the 5 ′ end side is included. That is, in the forward primer, 15 or more consecutive base sequences in the region of the 1st to 2457th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 10% or less of the base sequences are substituted It may be a primer containing the base sequence on the 3 ′ end side.

配列番号2に示す塩基配列中の第2460番〜第2974番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーには、配列番号2に示す塩基配列中の第2460番〜第2974番塩基の領域内の連続する15塩基以上、好ましくは18塩基以上の塩基配列と相補的な配列からなるプライマー、及び該相補的な配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列からなるプライマー、ならびにこれらのプライマーの5'末端側に付加配列を有するプライマーが包含される。すなわち、該リバース側プライマーは、配列番号2に示す塩基配列中の第2460番〜第2974番塩基の領域内の連続する15塩基以上からなる塩基配列と相補的な配列又は該相補的な配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列をその3'末端側に含むプライマーであり得る。   For the reverse primer that specifically hybridizes to the partial region in the region of the 2460th to 2974th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, the 2460th to 2nd in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 are used. A primer consisting of a sequence complementary to a base sequence of 15 bases or more, preferably 18 bases or more in the region of the 2974th base, and a base sequence in which 10% or less of the complementary sequences are substituted Primers as well as primers having additional sequences on the 5 ′ end side of these primers are included. That is, the reverse primer is a sequence complementary to the base sequence consisting of 15 or more consecutive bases in the region of the 2460th to 2974th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 or the complementary sequence. Among them, the primer may contain a base sequence substituted with 10% or less of the base on the 3 ′ end side.

下記実施例で用いられている、配列番号6に示す塩基配列からなるプライマーと配列番号7に示す塩基配列からなるプライマーとのセットは、実施例で同定されたCACNB2遺伝子領域におけるAT挿入変異を検出するための好ましいプライマーセットの一例であるが、ウシの受胎率の判定試薬に使用可能なCACNB2遺伝子領域を増幅するプライマーセットはこれに限定されない。   The set of the primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 6 and the primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7 used in the following example detects an AT insertion mutation in the CACNB2 gene region identified in the example However, the primer set for amplifying the CACNB2 gene region that can be used as a reagent for determining the conception rate of cattle is not limited to this.

SETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、例えば、配列番号3における3002番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットであり得る。そのようなプライマーセットは、配列番号3に示す塩基配列中の第1番〜第3001番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーと、配列番号3に示す塩基配列中の第3003番〜第3322番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーとのセットであり得る。   The primer set for amplifying a region containing a mutation site in the SETD6 gene region can be, for example, a primer set for amplifying a region on the bovine genome containing the 3002nd base in SEQ ID NO: 3. Such a primer set includes a forward primer that specifically hybridizes to a partial region within the region of the first to 3001 bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 and the base sequence shown in SEQ ID NO: 3. And a reverse primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 3003rd to 3322nd bases.

配列番号3に示す塩基配列中の第1番〜第3001番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーには、配列番号3に示す塩基配列中の第1番〜第3001番塩基の領域内の連続する15塩基以上、好ましくは18塩基以上の塩基配列からなるプライマー、及び該塩基配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列からなるプライマー、並びにこれらのプライマーの5'末端側に付加配列を有するプライマーが包含される。すなわち、該フォワード側プライマーは、配列番号3に示す塩基配列中の第1番〜第3001番塩基の領域内の連続する15塩基以上の塩基配列又は該塩基配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列をその3'末端側に含むプライマーであり得る。   For the forward primer that specifically hybridizes to the partial region in the region of the first to 3001 bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3, the first to the first in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 A primer having a base sequence of 15 bases or more, preferably 18 bases or more in the region of base 3001, a primer having a base sequence in which 10% or less of the base sequence is substituted, and a primer of these primers A primer having an additional sequence on the 5 ′ end side is included. That is, in the forward primer, 15 or more consecutive base sequences in the region of the first to 3001 bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 or 10% or less of the base sequences are replaced. It may be a primer containing the base sequence on the 3 ′ end side.

配列番号3に示す塩基配列中の第3003番〜第3322番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーには、配列番号3に示す塩基配列中の第3003番〜第3322番塩基の領域内の連続する15塩基以上、好ましくは18塩基以上の塩基配列と相補的な配列からなるプライマー、及び該相補的な配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列からなるプライマー、ならびにこれらのプライマーの5'末端側に付加配列を有するプライマーが包含される。すなわち、該リバース側プライマーは、配列番号3に示す塩基配列中の第3003番〜第3322番塩基の領域内の連続する15塩基以上からなる塩基配列と相補的な配列又は該相補的な配列のうち10%以下の塩基が置換した塩基配列をその3'末端側に含むプライマーであり得る。   The reverse primer that specifically hybridizes to the partial region in the region of the 3003rd to 3322nd bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 is the 3003rd to 3rd in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3. It consists of a primer consisting of a sequence complementary to a base sequence of 15 bases or more, preferably 18 bases or more in the region of the 3322 base, and a base sequence in which 10% or less of the complementary sequence is substituted. Primers as well as primers having additional sequences on the 5 ′ end side of these primers are included. That is, the reverse primer is a sequence complementary to the base sequence consisting of 15 or more bases in the region of the 3003rd to 3322nd bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 or the complementary sequence. Among them, the primer may contain a base sequence substituted with 10% or less of the base on the 3 ′ end side.

下記実施例で用いられている、配列番号8に示す塩基配列からなるプライマーと配列番号9に示す塩基配列からなるプライマーとのセットは、実施例で同定されたSETD6遺伝子領域におけるCからAへの置換変異を検出するための好ましいプライマーセットの一例であるが、ウシの受胎率の判定試薬に使用可能なSETD6遺伝子領域を増幅するプライマーセットはこれに限定されない。   The set of the primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 8 and the primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 9 used in the following example is from C to A in the SETD6 gene region identified in the example. Although it is an example of the preferable primer set for detecting a substitution mutation, the primer set which amplifies the SETD6 gene area | region which can be used for the determination reagent of a bovine conception rate is not limited to this.

受胎率の判定試薬は、上記したプライマーセットのみからなるものであってもよいし、プライマーを緩衝液等に溶解させた形態であってもよく、また、乾燥させたプライマーと緩衝液等とをセットにした形態であってもよい。さらに、該試薬は、プライマーの分解防止等に有用な各種添加剤等を含んでいてもよい。   The fertility determination reagent may be composed of only the primer set described above, or may be in a form in which the primer is dissolved in a buffer solution or the like, and a dried primer and a buffer solution or the like. It may be in the form of a set. Further, the reagent may contain various additives useful for preventing the decomposition of the primer.

上記したウシの受胎率の判定試薬は、他の試薬類と適宜に組み合わせて、ウシの受胎率の判定キットとして提供することができる。PCR等の核酸増幅法に必要なプライマー以外の他の試薬類は周知である。例えば、該判定キットには、上記した受胎率の判定試薬のほか、核酸増幅反応の反応液を調製するための緩衝液や、耐熱性ポリメラーゼ等がさらに含まれ得る。   The above-described determination reagent for bovine conception can be appropriately combined with other reagents to provide a determination kit for bovine conception. Reagents other than the primers necessary for nucleic acid amplification methods such as PCR are well known. For example, the determination kit may further include a buffer solution for preparing a reaction solution for nucleic acid amplification reaction, a heat-resistant polymerase, and the like, in addition to the above-described conception rate determination reagent.

以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。以下の記載では、特に説明がない場合には、J. Sambrook & D. W. Russell (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001) に記載の方法、あるいはそれを適宜修飾又は改変した方法により行なった。また、市販の試薬キットや測定装置を用いている場合には、特に説明が無い場合、それらに添付のプロトコールの指示に従って行なった。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In the following description, unless otherwise specified, J. Sambrook & DW Russell (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001) This was carried out by the method described, or a method that was appropriately modified or modified. In addition, when using commercially available reagent kits and measuring devices, the procedures were performed according to the instructions of the attached protocol unless otherwise specified.

1.受胎率に関与する遺伝子の同定
(1) ウシPKP2、CACNB2、SETD6遺伝子の塩基配列の決定
まず、ホルスタイン種集団から受胎率育種価が51%以上である受胎率の良いウシ(192頭)及び受胎率育種価が42%以下である受胎率の悪いウシ(192頭)からなる集団について、全染色体をカバーする43,924個のSNPを用いて受胎率に関連するウシ染色体の領域を同定した。このうち、強い関連の見られた第5番染色体上の受胎率制御領域に存在するPKP2遺伝子の発現の制御に関わる領域の塩基配列を解読し、受胎率の良いウシと悪いウシを比較したところ、悪いウシに特異的な挿入変異を見出した。また、別の強い関連の見られた第13番染色体上の受胎率制御領域に存在するCACNB2遺伝子の発現の制御に関わる領域の塩基配列を解読し、受胎率の良いウシと悪いウシを比較したところ、悪いウシに特異的な挿入変異を見出した。さらに、別の強い関連の見られた第18番染色体上の受胎率制御領域に存在するSETD6遺伝子のタンパク質をコードする領域の塩基配列を解読し、受胎率の良いウシと悪いウシを比較したところ、悪いウシに特異的なアミノ酸の変異を見出した。
1. Identification of genes involved in conception rate
(1) Determination of the base sequences of bovine PKP2, CACNB2, and SETD6 genes First of all, holstein cattle populations with a conception breeding value of 51% or more and good fertility rates (192 heads) and a conception breeding value of 42% For a population of 192 cattle with poor conception rate, 43,924 SNPs covering all chromosomes were used to identify regions of the bovine chromosome related to conception rate. Of these, the base sequence of the region involved in the control of the expression control of the PKP2 gene in the fertility control region on chromosome 5 that was found to be strongly related was decoded, and a cow with a good conception rate was compared with a bad cow We found an insertion mutation specific to bad cattle. In addition, the base sequence of the region involved in the control of CACNB2 gene expression in the fertility control region on chromosome 13 where another strong association was seen was decoded, and cows with good fertility and bad cattle were compared. However, we found an insertion mutation specific to the bad cattle. Furthermore, the base sequence of the region encoding the protein of the SETD6 gene present in the fertility control region on chromosome 18 where another strong association was seen was decoded and compared with cattle with good fertility and bad cattle. We found amino acid mutations specific to bad cattle.

なお、受胎率育種価は、河原孝吉ら、The Japanese Journal of Zootechnical Science 81(2), p.121-132, 2010-05-25の手法に従い、以下の通りに決定した。   The fertility breeding value was determined as follows according to the method of Takayoshi Kawahara et al., The Japanese Journal of Zootechnical Science 81 (2), p.121-132, 2010-05-25.

分析には、1990年1月から2009年7月までの期間、北海道の牛群検定を受検したホルスタイン雌牛1,218,264頭の初産分娩後における受胎の有無(0または1)を示す記録2,391,649を利用し、分析に用いる記録は、以下の3条件を満たすものとした。
・18〜42ヶ月齢で初産分娩し、18〜54ヶ月齢で授精していること
・初産分娩後21〜160日以内に初回授精し、345日以内の授精記録であること
・2産次の分娩記録においては、在胎日数が265日〜295日であること
For the period from January 1990 to July 2009, we used records 2,391,649 indicating the presence or absence of pregnancy (0 or 1) after the first parturition of 1,218,264 Holstein cows who received a bovine herd test in Hokkaido, The records used for analysis satisfy the following three conditions.
・ First delivery at the age of 18-42 months, fertilization at the age of 18-54 months ・ First insemination within 21-160 days after the delivery of the first delivery, record of insemination within 345 days In the birth record, the gestational age should be between 265 and 295 days

遺伝評価に使用したモデルは、単形質・閾値アニマルモデルであり、母数効果として授精月齢、授精月、及び分娩から授精までの日数、変量効果として授精した牛群・年・季節、授精した種雄牛・年、育種価、雌牛ごとの授精の繰り返し、及び残差を用いた。   The model used for the genetic evaluation is a monomorphic / threshold animal model. The population effect is the age of insemination, the month of insemination, the number of days from parturition to insemination, the cow group / year / season inseminated as a random effect, and the insemination Cattle / year, breeding value, repetition of insemination for each cow, and residual were used.

(2) 挿入変異がPKP2又はCACNB2遺伝子の発現量に及ぼす影響
PKP2遺伝子の高受胎率型と低受胎率型それぞれのゲノム断片をつないだルシフェラーゼ遺伝子のコンストラクトを、ウシ子宮内膜由来細胞株BEnEpCに導入し、ルシフェラーゼ遺伝子の発現をルシフェラーゼ酵素の活性測定にて定量した。なお、コンストラクトの作製及びルシフェラーゼアッセイには、dual-luciferase reporter assay system (Promega, 米国ミシガン州Madison)を用いた。プライマーPKP2-F及びPKP2-Rを用いたPCR(後述)により、高受胎率型配列及び低受胎率型配列を有する牛のゲノミックDNAからそれぞれ図1に示す領域(配列番号1における第2959番〜第3534番塩基の領域、配列番号10)を増幅し、各増幅断片を上記キットに含まれるルシフェラーゼ遺伝子の下流に連結してアッセイ用のコンストラクトとした。
(2) Effect of insertion mutation on the expression level of PKP2 or CACNB2 gene
The luciferase gene construct that connects the PKP2 gene with high and low conception type genomic fragments is introduced into the bovine endometrial cell line BEnEpC, and the expression of the luciferase gene is quantified by measuring the activity of the luciferase enzyme. did. Note that a dual-luciferase reporter assay system (Promega, Madison, Michigan, USA) was used for construct production and luciferase assay. By PCR using primers PKP2-F and PKP2-R (described later), the regions shown in FIG. 1 from the bovine genomic DNA having a high conception type sequence and a low conception type sequence (No. 2959 in SEQ ID NO: 1) The region of the 3534th base, SEQ ID NO: 10) was amplified, and each amplified fragment was ligated downstream of the luciferase gene contained in the kit to obtain an assay construct.

その結果、PKP2の高受胎率遺伝子型では低受胎率遺伝子型と比べ有意に活性が上昇していることがわかった(表1)。挿入変異の結果、PKP2の発現を抑制することが受胎率低下をもたらすと考えられる。   As a result, it was found that the activity of PKP2 high conception genotype was significantly increased compared to the low conception genotype (Table 1). As a result of the insertion mutation, suppression of PKP2 expression is thought to reduce the conception rate.

また、CACNB2遺伝子についても同様に、プライマーCACNB2-F及びCACNB2-Rを用いたPCR(後述)により、高受胎率型配列及び低受胎率型配列を有する牛のゲノミックDNAからそれぞれ図2に示す領域(配列番号2における第2270番〜第2867番塩基の領域、配列番号11)を増幅し、各増幅断片をルシフェラーゼ遺伝子の下流に連結させたコンストラクトを作製して、マウス下垂体由来細胞株LβT2に導入し、ルシフェラーゼ遺伝子の発現をルシフェラーゼ酵素の活性測定にて定量した。   Similarly, for the CACNB2 gene, regions shown in FIG. 2 are obtained from the genomic DNA of cattle having a high conception type sequence and a low conception type sequence by PCR (described later) using primers CACNB2-F and CACNB2-R. (A region from 2270 to 2867 bases in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 11) was amplified, and a construct was prepared by linking each amplified fragment downstream of the luciferase gene. The luciferase gene expression was quantified by measuring the activity of the luciferase enzyme.

その結果、CACNB2の高受胎率遺伝子型では低受胎率遺伝子型と比べ有意に活性が上昇していることがわかった(表2)。挿入変異の結果、CACNB2の発現を抑制することが受胎率低下をもたらすと考えられる。   As a result, the CACNB2 high conception genotype was found to have significantly increased activity compared to the low conception genotype (Table 2). As a result of the insertion mutation, suppression of CACNB2 expression is thought to bring about a decrease in conception rate.

(3) アミノ酸変異がSETD6に及ぼす影響
メチル基転移酵素をコードするSETD6遺伝子の機能を調べるため、以下の通りの手順でSETD6遺伝子をマウス視床下部由来細胞株GT1-7に導入して発現させ、定法に従ってメチル基転移活性を測定した。
(3) Effect of amino acid mutation on SETD6In order to investigate the function of SETD6 gene encoding methyltransferase, the SETD6 gene was introduced into mouse hypothalamus-derived cell line GT1-7 and expressed according to the following procedure, The methyl group transfer activity was measured according to a conventional method.

高受胎率のウシ及び低受胎率のウシの大脳より、TRIzol (Life Technologies, 米国カリフォルニア州Carlsbad)を用いてRNAを抽出し、ReverTra Ace(登録商標) 逆転写酵素(東洋紡, 日本国大阪)を用いてRT-PCRを行ない、SETD6遺伝子のcDNA配列(配列番号13)を増幅した。cDNA増幅には配列番号15及び16に示すプライマーを用いた。得られた増幅断片をHisタグ付きの発現ベクターに組み込み、マウス視床下部由来細胞株GT1-7に導入して発現させ、Hisタグを用いて免疫沈降を行なった。免疫沈降により濃縮させた高受胎率型由来のSETD6タンパク質と低受胎率型由来のSETD6タンパク質のメチル基転移活性は、SET7/9 Histone Methltransferase Assay Kit (BPS Bioscience, 米国カリフォルニア州San Diego)を用いて測定し比較した。   RNA was extracted from the cerebrum of cattle with high and low conception rates using TRIzol (Life Technologies, Carlsbad, California, USA) and ReverTra Ace (registered trademark) reverse transcriptase (Toyobo, Osaka, Japan) RT-PCR was used to amplify the SETD6 gene cDNA sequence (SEQ ID NO: 13). Primers shown in SEQ ID NOs: 15 and 16 were used for cDNA amplification. The obtained amplified fragment was incorporated into a His-tagged expression vector, introduced into the mouse hypothalamic cell line GT1-7 for expression, and immunoprecipitated using the His tag. The methyl group transfer activity of SETD6 protein derived from high conception type and SETD6 protein derived from low conception type concentrated by immunoprecipitation was determined using SET7 / 9 Histone Methltransferase Assay Kit (BPS Bioscience, San Diego, Calif., USA). Measured and compared.

その結果、SETD6の低受胎率遺伝子型では、高受胎率遺伝子型と比べ有意にメチル基転移活性が上昇していることがわかった(表3)。アミノ酸変異の結果、SETD6のメチル基転移活性が上昇することが受胎率低下をもたらすと考えられる。   As a result, it was found that methyl transfer activity was significantly increased in the low conception genotype of SETD6 compared to the high conception genotype (Table 3). As a result of amino acid mutations, increased methyl group transfer activity of SETD6 is thought to reduce the conception rate.

(4) PKP2、CACNB2、SETD6遺伝子変異が受胎率育種価に及ぼす影響
PKP2、CACNB2、SETD6遺伝子の受胎率育種価に対する影響を調べるため、種雄牛2528頭と雌牛1418頭のDNAを用いて遺伝子型を調べ、受胎率育種価を比較した。その結果、高受胎率遺伝子型をホモで有する個体では、低受胎率遺伝子型をホモで有する個体と比べて受胎率育種価が有意に高いことがわかった(表4、5、6)。このことから、低受胎率遺伝子型のPKP2、CACNB2、SETD6遺伝子を有するウシの生産効率は、高受胎率遺伝子型PKP2、CACNB2、SETD6遺伝子を有する個体と比較して減少することが考えられる。
(4) Effects of PKP2, CACNB2, and SETD6 gene mutations on fertility breeding value
In order to examine the effect of PKP2, CACNB2, and SETD6 genes on the fertility breeding value, we examined the genotype using the DNA of 2528 bulls and 1418 cows and compared the fertility breeding values. As a result, it was found that an individual having a high conception genotype was significantly higher in fertility breeding value than an individual having a low conception genotype (Tables 4, 5, and 6). From this, it is considered that the production efficiency of cattle having low conception genotypes PKP2, CACNB2, and SETD6 genes is reduced compared to individuals having high conception genotypes PKP2, CACNB2, and SETD6 genes.

2.ウシのゲノミックDNA上のPKP2、CACNB2、SETD6遺伝子の変異の有無の確認
受胎率の悪いウシに認められた変異部位を含むDNA断片を増幅するためのプライマーPKP2-F、PKP2-R、CACNB2-F、CACNB2-R、SETD6-F、SETD6-Rを合成した。配列表の配列番号4、5、6、7、8、9にそれぞれプライマーPKP2-F、PKP2-R、CACNB2-F、CACNB2-R、SETD6-F、SETD6-Rの塩基配列を示す。
2. Confirmation of mutations in PKP2, CACNB2, and SETD6 genes on bovine genomic DNA Primers PKP2-F, PKP2-R, CACNB2-F for amplifying DNA fragments containing mutation sites found in cattle with poor conception rate CACNB2-R, SETD6-F, and SETD6-R were synthesized. The nucleotide sequences of primers PKP2-F, PKP2-R, CACNB2-F, CACNB2-R, SETD6-F, and SETD6-R are shown in SEQ ID NOs: 4, 5, 6, 7, 8, and 9 in the sequence listing, respectively.

(1) PKP2遺伝子における高受胎率型と低受胎率型の判別
ウシの血液(抗擬固剤としてEDTA、ヘパリンを含む)より、自動核酸分離装置NA-1000(クラボウ社製)を用いてゲノミックDNAを調製した。これらのゲノミックDNAを鋳型とし、プライマーPKP2-FとPKP2-Rを用いたPCR (94 ℃で20秒、60℃で30秒、72℃で1分間からなる工程を1サイクルとした35サイクル反応)を行い、3730蛍光DNAシークエンサー(アプライドバイオシステムズ社製)を用いてPCR生成物の塩基配列を比較した。高受胎率型PKP2遺伝子を鋳型にPCRで増幅させたDNA断片(配列番号1における2959〜3534番塩基の領域、配列番号10及び図1)では、519番目の塩基がグアニン(G)であるが、2塩基の挿入を有する低受胎率型由来の増幅断片ではチミン(T)であった。図2に示すように、当該部位における塩基を調べることにより、PKP2遺伝子の高受胎率型と低受胎率型を簡便に見分けることができることが確認された。
(1) Discrimination between high and low fertility types in the PKP2 gene Genomics using bovine blood (including EDTA and heparin as anti-sham-fixing agents) and an automatic nucleic acid separator NA-1000 (Kurabo) DNA was prepared. PCR using these genomic DNAs as templates and primers PKP2-F and PKP2-R (35-cycle reaction with a cycle consisting of 94 ° C for 20 seconds, 60 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 1 minute) The base sequences of the PCR products were compared using a 3730 fluorescent DNA sequencer (Applied Biosystems). In the DNA fragment amplified by PCR using the high conception-type PKP2 gene as a template (regions 2959 to 3534 in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 10 and FIG. 1), the 519th base is guanine (G). It was thymine (T) in the amplified fragment derived from the low conception type having a 2-base insertion. As shown in FIG. 2, it was confirmed that the high and low conception types of the PKP2 gene can be easily distinguished by examining the bases in the site.

(2) CACNB2遺伝子における高受胎率型と低受胎率型の判別
ウシの血液(抗擬固剤としてEDTA、ヘパリンを含む)より、自動核酸分離装置NA-1000(クラボウ社製)を用いてゲノミックDNAを調製した。これらのゲノミックDNAを鋳型とし、プライマーCACNB2-FとCACNB2-Rを用いたPCR (94℃で20秒、60℃で30秒、72℃で1分間からなる工程を1サイクルとした35サイクル反応)を行い、3730蛍光DNAシークエンサー(アプライドバイオシステムズ社製)を用いてPCR生成物の塩基配列を比較した。高受胎率型CACNB2遺伝子を鋳型にPCRで増幅させたDNA断片(配列番号2における2270〜2867番塩基の領域、配列番号11及び図3)では、189番目の塩基がシトシン(C)であるが、2塩基の挿入を有する低受胎率型由来の増幅断片ではアデニン(A)であった。図4に示すように、当該部位における塩基を調べることにより、CACNB2遺伝子の高受胎率型と低受胎率型を簡便に見分けることができることが確認された。
(2) Discrimination between high and low conception types in the CACNB2 gene Genomics using bovine blood (including EDTA and heparin as anti-immortal agents) and an automatic nucleic acid separator NA-1000 (manufactured by Kurabo) DNA was prepared. PCR using these genomic DNAs as templates and primers CACNB2-F and CACNB2-R (35-cycle reaction with a cycle of 94 ° C for 20 seconds, 60 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 1 minute) The base sequences of the PCR products were compared using a 3730 fluorescent DNA sequencer (Applied Biosystems). In the DNA fragment amplified by PCR using the high conception type CACNB2 gene as a template (region 2270-2867 in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 11 and FIG. 3), the 189th base is cytosine (C). The amplified fragment derived from the low conception type having a 2-base insertion was adenine (A). As shown in FIG. 4, it was confirmed that the high and low conception types of the CACNB2 gene can be easily distinguished by examining the bases at the site.

(3) SETD6遺伝子における高受胎率型と低受胎率型の判別
ウシの血液(抗擬固剤としてEDTA、ヘパリンを含む)より、自動核酸分離装置NA-1000(クラボウ社製)を用いてゲノミックDNAを調製した。これらのゲノミックDNAを鋳型とし、プライマーSETD6-FとSETD6-Rを用いたPCR (94℃で20秒、60℃で30秒、72℃で1分間からなる工程を1サイクルとした35サイクル反応)を行い、3730蛍光DNAシークエンサー(アプライドバイオシステムズ社製)を用いてPCR生成物の塩基配列を比較した。高受胎率型SETD6遺伝子を鋳型にPCRで増幅させたDNA断片(配列番号3における2877〜3322番塩基の領域、配列番号12及び図5)では、126番目の塩基がシトシン(C)であるが、低受胎率型ではアデニン(A)であった。図6に示すように、当該部位における塩基を調べることにより、SETD6遺伝子の高受胎率型と低受胎率型を簡便に見分けることができることが確認された。
(3) Discrimination between high and low fertility types in the SETD6 gene Genomics using bovine blood (including EDTA and heparin as an anti-pseudo-solid agent) and an automatic nucleic acid separator NA-1000 (manufactured by Kurabo) DNA was prepared. PCR using these genomic DNAs as templates and primers SETD6-F and SETD6-R (35-cycle reaction with a cycle consisting of 20 seconds at 94 ° C, 30 seconds at 60 ° C, 1 minute at 72 ° C) The base sequences of the PCR products were compared using a 3730 fluorescent DNA sequencer (Applied Biosystems). In the DNA fragment amplified by PCR using the high conception-type SETD6 gene as a template (region 2877 to 3322 in SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 12 and FIG. 5), the 126th base is cytosine (C). The low conception type was adenine (A). As shown in FIG. 6, it was confirmed that the high conception type and the low conception type of the SETD6 gene can be easily distinguished by examining the base at the site.

受胎率は複数の遺伝子が関わっている量的形質であるが、本発明により、PKP2、CACNB2、SETD6遺伝子は受胎率制御に関わる遺伝子の一部であり、ここで述べるDNA診断法で確実にPKP2、CACNB2、SETD6遺伝子における変異の有無を判定し、ウシの受胎率を判別可能であることが明らかとなった。   The conception rate is a quantitative trait involving multiple genes, but according to the present invention, the PKP2, CACNB2, and SETD6 genes are part of the genes involved in conception control, and the DNA diagnostic method described here ensures that PKP2 It was clarified that the conception rate of cattle can be determined by determining the presence or absence of mutations in the CACNB2 and SETD6 genes.

Claims (8)

ウシから分離された核酸試料について、PKP2遺伝子、CACNB2遺伝子及びSETD6遺伝子のうちの少なくとも1つの遺伝子領域における変異の有無を検出することを含む、ウシの受胎率を判定する方法であって、前記各遺伝子において、変異型アリルの存在が低受胎率の指標となり、PKP2遺伝子領域における変異は、配列番号1に示される塩基配列における第3476番塩基及び第3477番塩基の間にTAが挿入される変異であり、CACNB2遺伝子領域における変異は、配列番号2に示される塩基配列における第2457番塩基及び第2458番塩基の間にATが挿入される変異であり、SETD6遺伝子領域における変異は、配列番号3に示される塩基配列における第3002番塩基がシトシンからアデニンに置換する変異である、方法。 A method for determining the conception rate of a bovine, comprising detecting the presence or absence of a mutation in at least one gene region of a PKP2 gene, a CACNB2 gene and a SETD6 gene for a nucleic acid sample isolated from a bovine, in gene, Ri presence of a mutant allele is Do indicative of low conception rates, mutations in PKP2 gene region, TA is inserted between the first 3476 th nucleotide and the 3477 th base of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 The mutation in the CACNB2 gene region is a mutation in which AT is inserted between the 2457th base and the 2458th base in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, and the mutation in the SETD6 gene region is the sequence A method, wherein the 3002nd base in the nucleotide sequence shown in No. 3 is a mutation that replaces cytosine with adenine . 前記核酸試料がゲノミックDNA試料である請求項記載の方法。 The method of claim 1, wherein said nucleic acid sample is a genomic DNA sample. PKP2遺伝子領域における変異の有無の検出は、配列番号1における3477番目の塩基(配列番号10における519番目の塩基)を含む領域をゲノミックDNA試料から核酸増幅法により増幅することを含み、CACNB2遺伝子領域における変異の検出は、配列番号2における2458番目の塩基(配列番号11における189番目の塩基)を含む領域をゲノミックDNA試料から核酸増幅法により増幅することを含み、SETD6遺伝子領域における変異の検出は、配列番号3における3002番目の塩基(配列番号12における126番目の塩基)を含む領域をゲノミックDNA試料から核酸増幅法により増幅することを含む、請求項記載の方法。 Detection of the presence or absence of a mutation in the PKP2 gene region includes amplifying a region containing the 3477th base in SEQ ID NO: 1 (the 519th base in SEQ ID NO: 10) from a genomic DNA sample by a nucleic acid amplification method, and the CACNB2 gene region The detection of the mutation in A includes amplification of a region containing the 2458th base in SEQ ID NO: 2 (the 189th base in SEQ ID NO: 11) from a genomic DNA sample by nucleic acid amplification, and detection of a mutation in the SETD6 gene region The method according to claim 2 , comprising amplifying a region containing the 3002 base in SEQ ID NO: 3 (126 th base in SEQ ID NO: 12) from a genomic DNA sample by a nucleic acid amplification method. 下記の基準に基づいて受胎率が判定される、請求項1ないしのいずれか1項に記載の方法:
PKP2遺伝子については、配列番号1における3477番目の塩基(配列番号10における519番目の塩基)が、グアニンである場合は受胎率が高く、チミンである場合は受胎率が低い;
CACNB2遺伝子については、配列番号2における2458番目の塩基(配列番号11における189番目の塩基)が、シトシンである場合は受胎率が高く、アデニンである場合は受胎率が低い;
SETD6遺伝子については、配列番号3における3002番目の塩基(配列番号12における126番目の塩基)が、シトシンである場合は受胎率が高く、アデニンである場合は受胎率が低い。
The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the conception rate is determined based on the following criteria:
For the PKP2 gene, if the 3477th base in SEQ ID NO: 1 (519th base in SEQ ID NO: 10) is guanine, the conception rate is high, and if it is thymine, the conception rate is low;
For the CACNB2 gene, the 2458th base in SEQ ID NO: 2 (the 189th base in SEQ ID NO: 11) is cytosine, the conception rate is high, and if it is adenine, the conception rate is low;
Regarding the SETD6 gene, the fertility rate is high when the 3002nd base in SEQ ID NO: 3 (the 126th base in SEQ ID NO: 12) is cytosine, and the fertility rate is low when it is adenine.
PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセット、CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセット、及びSETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットのうちの少なくともいずれか1つを含む、ウシの受胎率の判定試薬であって、PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号1における3477番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットであり、CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号2における2458番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットであり、SETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号3における3002番目の塩基を含むウシゲノム上の領域を増幅するプライマーセットである、判定試薬
Of the primer set that amplifies the region including the mutation site in the PKP2 gene region, the primer set that amplifies the region including the mutation site in the CACNB2 gene region, and the primer set that amplifies the region including the mutation site in the SETD6 gene region A primer set for determining the conception rate of a bovine comprising at least one of the above, and a primer set for amplifying a region containing a mutation site in the PKP2 gene region is a bovine genome comprising the 3477th base in SEQ ID NO: 1. The primer set that amplifies the region, and the primer set that amplifies the region including the mutation site in the CACNB2 gene region is a primer set that amplifies the region on the bovine genome containing the 2458th base in SEQ ID NO: 2, and the SETD6 gene The primer set that amplifies the region containing the mutation site in the region is the 3002nd base in SEQ ID NO: 3. Is a primer set for amplifying a region of the bovine genome, including the determination reagent.
.
PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号1に示す塩基配列中の第1番〜第3476番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーと、配列番号1に示す塩基配列中の第3479番〜第3985番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーとのセットであり、CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号2に示す塩基配列中の第1番〜第2457番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーと、配列番号2に示す塩基配列中の第2460番〜第2974番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーとのセットであり、SETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号3に示す塩基配列中の第1番〜第3001番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするフォワード側プライマーと、配列番号3に示す塩基配列中の第3003番〜第3322番塩基の領域内の部分領域に特異的にハイブリダイズするリバース側プライマーとのセットである、請求項記載の判定試薬。 The primer set that amplifies the region including the mutation site in the PKP2 gene region is a forward primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 1st to 3476th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. And a reverse primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 3479th to 3985th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and includes a mutation site in the CACNB2 gene region The primer set for amplifying the region includes a forward primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 1st to 2457th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. A set with a reverse primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 2460th to 2974th base in the region including the mutation site in the SETD6 gene region The primer set to be wide is composed of a forward primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the first to 3001 bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3, and a base sequence shown in SEQ ID NO: 3 The determination reagent according to claim 5 , which is a set with a reverse primer that specifically hybridizes to a partial region in the region of the 3003rd to 3322nd bases. PKP2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号4に示す塩基配列からなるプライマーと、配列番号5に示す塩基配列からなるプライマーとのセットであり、CACNB2遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号6に示す塩基配列からなるプライマーと、配列番号7に示す塩基配列からなるプライマーとのセットであり、SETD6遺伝子領域内の変異部位を含む領域を増幅するプライマーセットは、配列番号8に示す塩基配列からなるプライマーと、配列番号9に示す塩基配列からなるプライマーとのセットである、請求項記載の判定試薬。 A primer set for amplifying a region including a mutation site in the PKP2 gene region is a set of a primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 and a primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5, and in the CACNB2 gene region A primer set for amplifying a region containing a mutation site is a set of a primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 6 and a primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7, and a region containing a mutation site in the SETD6 gene region The determination reagent according to claim 6 , wherein the primer set for amplifying is a set of a primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 8 and a primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 9. 請求項ないしのいずれか1項に記載の判定試薬を含む、ウシの受胎率の判定キット。 A determination kit for the conception rate of a cow, comprising the determination reagent according to any one of claims 5 to 7 .
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