关键词:短脊椎综合症、隐性遗传缺陷、携带者
前言—近期国际互联网广泛报道了一种新的荷斯坦牛遗传缺陷—短脊椎综合症。2006年7月丹麦科学家报道了第一例畸形犊牛的尸检结果,因父母有血缘关系怀疑有遗传原因。2007年5月8日丹麦和荷兰科学家发表了另外三例的详细尸检结果,并结合第一例进行了全面分析。追踪出四例畸形犊牛与犊牛脊椎畸形综合症(CVM)不同的共同祖先,指出这可能是荷斯坦牛正在出现的一种常染色体隐性遗传疾病。2008年8月5日荷兰CRV公司发布公告,证实短脊椎综合症的确是一种单一常染色体隐性遗传缺陷,指明携带者祖先是Sweet Haven Tradition(传统)1682485和其儿子 Bis-May Tradition Cleitus(克雷特斯)1879085。2008年10月23日美国荷斯坦协会和全国动物育种家联合会(NAAB)紧急呼吁收集样本开展遗传研究。荷斯坦协会当前还没有采取接受和记录测定结果的立场,但承诺尽快地提出行动方案。到目前为止,造成这种遗传缺陷的基因/突变还没有鉴别出。
2006年7月三位丹麦皇家兽医农业大学兽医病理生物学系的科研人员Agerholm JS, McEvoy F, Arnbjerg J.在“兽医诊断调查”(J Vet Diagn Invest.)杂志上首先发表了题为“荷斯坦犊牛短脊椎综合症”的尸检病理解剖调查报告1。
报告说:对一头早产死胎荷斯坦犊牛尸检结果为:犊牛体重严重减少,脊椎缩短,四肢细长。进行的X线摄影和电脑断层扫描显示脊椎畸形。此外,尸体剖检发现肾脏、睾丸、心脏畸形。组织学上发现没有椎间盘或发育不完全,还发现相邻椎体骨骺完全或部分融合。在一些部位,由于没有骨骺和椎间盘,骨干相邻椎体融合。还出现附肢骨骼内骨骺的骨化过程紊乱。报告说这种综合症的病因还没确定,因为父母间有着密切的血缘关系,因而遗传的原因是可能的。
2007年5月8日丹麦和荷兰的科学家Jørgen S Agerholm 和Klaas Peperkamp在“BMC兽医研究”上(BMC Veterinary Research)联合发表了题为“丹麦和荷兰发生家族短脊椎综合症病例”的文章2。“BMC是开放性、知识共享网络杂志,可无限制地允许任何媒体和个人使用、分发、复制。此文的收件时间是2006年12月8日。论文详述了发生在丹麦和荷兰的4例短脊椎综合症犊牛的尸检结果,主要内容如下:
背景:牛短脊椎综合症是一种最近报告的荷斯坦品种的畸形。这种综合症的病因还不清楚,但其发生于有遗传相关但表型正常牛的交配后,这可能表明它是一种常染色体隐性遗传疾病。有三个案例的报告并与原始案例比较。
案例介绍:两例丹麦和一例荷兰的案例情况的描述:犊牛在略有延长的怀孕期后出生。严重病变包括生长迟缓,整个脊椎明显缩短和四肢纤细。此外,还记录了发育不良的短颌骨和几种内部器官缺陷。根据实质性的病变,这些病例被诊断为短脊椎综合症。每个案例的父母都有血亲关系,并与首例报告案例有共同祖先。
结论:研究结果支持这一假设,短脊椎综合症可能是荷斯坦牛正在出现的常染色体隐性遗传疾病。以下是这一综合症的一些表型变异照片和描述。
论文还分析对比了短脊椎综合症与犊牛脊椎畸形综合症(CVM)的不同之处:包括平均体重较小10.3千克,而CVM为25千克;椎体病变和畸形更为广泛和严重,导致全面减少脊椎长度;肾发育不良,但CVM没有;短脊椎综合症可能造成妊娠期稍长;不同的共同祖先。
论文的结束语说:系谱分析发现这些病例的发生模式类似,每头犊牛的父母都有血缘关系。在第六代(图4)发现了所有父母的共同祖先A。这些犊牛之所以有缺陷,可以解释为可能是从这头种牛隐性等位基因传递下来的。种牛A和它的儿子(种牛B)是广泛应用的美国荷斯坦种牛,因而它们偶尔有可能同时出现在父母的系谱上。以前已有报告说,应用广泛的种牛,可能作为共同祖先偶尔出现在荷斯坦畸形犊牛的系谱上。因此,本研究不能被视为是短脊椎综合症遗传病原学的证明,涉及的种牛目前也不能被视为遗传缺陷的携带者。
但是,本研究支持短脊椎综合症遗传基础假设,这是由于病例发生于家族模式,符合常染色体隐性遗传规律。建议进行育种试验以确定这种综合症是否具有遗传性,同时鼓励兽医报告更多的病例。当获得足够的数据,能够评估短脊椎综合症是否像CVM那样增加胚胎和胎儿死亡率时,就应该对用于人工授精杂交公牛的配种数据进行评估。如果这种综合症是常染色体隐性遗传,那么短脊椎综合症可能是一种全世界荷斯坦品种正在出现的疾病。
2008年8月5日荷兰CRV公司发布公告,标题是“由CRV和比利时列日大学研发的标记测定证实
2008年8月5日荷兰CRV公司发布新闻文件,题目是“由CRV和列日大学(比利时)研发的标记测定证实短脊椎综合症为遗传缺陷” 3。公告称利用CRV用于基因组选择技术开发的标记测定,证实了短脊椎综合症的确是一种遗传缺陷。荷兰兽医局和哥本哈根大学密切地参与了合作。
公告提及短脊椎遗传缺陷是由荷兰兽医监督局(Animal Health Services Monitor in Netherlands)和丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)首先发现。列日大学的Michel Georges先生领导的科研小组利用CRV用来进行基因组选择的60,000标记芯片对死亡犊牛进行了分析。根据基因型,一头单体型被发现,所有的死亡犊牛都是纯和的并能追踪到一头牛名为Sweet Haven Tradition(传统)1682485的公牛,以及其应用广泛的儿子 Bis-May Tradition Cleitus.(克雷特斯)1879085。到目前为止,造成这种疾病的基因/突变还没有鉴别出。
CRV测定了近3500头公牛,识别出一批携带者并公布了290头荷兰携带者公牛名单4,同时把非荷兰公牛的测定结果通知了牛主人,由他们自己决定是否公布测定结果。CRV的育种值评估部门对这些携带者的传播方式、途径,以及对繁殖力、淘汰率和死胎率产生的影响进行了评估。结果有证据显示,这是单一隐性遗传缺陷,对繁殖力有显著的影响。携带者公牛的繁殖力比非携带者低1%(根据56-270天的非返情数据)。因这是一种单一隐性遗传缺陷,所以只有父母都是携带者时才会发生,在这种情况下会造成25%的死亡。
群体的频率—CRV的研究表明,这种基因缺陷的携带者占荷兰荷斯坦群体总数的8%,这就意味着百万头的群体中存在8万头。一般说来,这些携带者母牛有8%的机会与携带者公牛交配。这样,公母都是携带者的交配总数是6400例,受到影响的妊娠为25%或1600例。
CRV研究表明,这种遗传缺陷携带者在荷兰荷斯坦群体的频率为8%,即百万头群体中有8万头。一般说来,这些携带者母牛有8%的机会与携带者公牛交配。公母携带者交配数量计算结果为6400次,也即25%或1600例妊娠会受到感染。
短脊椎综合症造成的流产或死胎率稍微低于群体总数的0.16%(16/10,000妊娠)。在这种情况下,损失是有限的。但在携带者母牛较多的奶牛场,其使用的公牛也是携带者时,造成的损失就会增加。此外,怀孕后半期妊娠终止时,损失也会增加。
携带者种牛
测定了总数近3500头公牛后,CRV公布了其自己的短脊椎综合症的携带者名单共计190头。除了荷兰公牛外,CRV标记数据库表明,一些外国公牛也极为可能(95%可靠性)是携带者。将把发现遗传缺陷的信息通知这些种牛的主人,由他们自己决定是否把把这些信息公开。
目前CRV还不能识别造成短脊椎综合症的具体基因,所以也就没有基因测定方法。但有一种建立在一些独特偶合标记基础上的标记测定方法,其可靠性为95%。这种测定将很快面市,为品种协会和奶牛养殖者提供服务。根据CRV的建议,世界荷斯坦-佛里生牛联合会(WHFF)将使用缩写(BY)标识短脊椎综合症的携带者。之所以没有使用逻辑上应该的缩写“BS”,是为避免与瑞士褐牛(BS)混淆。此事件表明,充分地监督畜群健康状况是奶牛业必不可少的一环。
2008年10月27日美国“今日乳业”(Dairy Today)报道了美国荷斯坦协会(US Holstein Association) 和美国全国动物育种家联合会(NAAB)紧急呼吁奶牛养殖者,人工授精公司和兽医给予协助,以鉴别犊牛短脊椎综合症5。要求在销毁犊牛之前与荷斯坦协会或内布拉斯加林肯大学(UNL)兽医诊断中心的大卫·斯蒂芬博士(Dr. David Steffen)联系,并请提供整个犊牛连同其母亲的血液样本送交UNL兽医诊断中心,用于遗传研究目的。
报道指出,目前的基因测试依赖于寻找一种与致病基因密切相关的遗传标记。这种联系测定的精度为95%,这就意味着有5%的错误报告。目前正在研究寻找具体的致病基因或与之联系更密切的另一种标记。
当前美国荷斯坦协会还没有采取接受和记录测定结果的立场。获得更多有关这种基因缺陷的信息和测定携带者的信息是NAAB和美国荷斯坦协会高度优先的任务。获得适宜的信息后,美国奶牛业将尽快地提出一项具体的行动方案。
|