本书较为全面、系统地阐述了中国黄牛遗传学研究领域的最新进展，内容包括中国黄牛选育的遗传学基础、体型外貌的遗传学、免疫遗传学、生化遗传与蛋白质组学、行为遗传学、细胞遗传学、分子数量遗传学、mtDNA遗传多样性与母系起源、Y染色体DNA多态性与父系起源、微卫星标记、功能基因的分子遗传变异、全基因组学、转录组学、表观遗传学、分子群体遗传学以及分子遗传技术与育种应用等研究。
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第一章 中国黄牛选育的遗传学基础1
第一节 中国地方黄牛的种质特性1
一、中国地方黄牛数量的分布情况1
二、中国地方黄牛优良的种质特性1
三、中国地方黄牛种质特性的缺点3
第二节 中国黄牛重要经济性状的测定3
一、生长发育性状的测定4
二、产肉性能的测定7
三、产乳性状的测定10
四、繁殖性状的测定11
第三节 中国黄牛选育的遗传学三大要素12
一、种质资源12
二、遗传学理论12
三、品种内遗传多态性12
本章小结13
参考文献13
第二章 中国黄牛体型外貌的遗传学研究14
第一节 黄牛体型大小的遗传14
一、黄牛的体型14
二、黄牛体型大小的多基因控制14
第二节 黄牛毛色的遗传16
一、家牛毛色的形成机理16
二、国外家牛被毛表型与基本毛色18
三、中国黄牛被毛表型与基本毛色29
第三节 黄牛角的遗传30
一、牛无角的遗传30
二、牛畸形角的遗传31
三、无角牛的培育32
第四节 黄牛头型的形态特征与遗传34
一、牛头骨的形态差异34
二、牛头型特征34
三、牛头型的遗传35
第五节 黄牛乳房形态的遗传35
一、牛乳房的内部结构36
二、牛乳房的外部形态36
三、牛乳房相关性状的遗传38
第六节 黄牛特殊体型外貌的遗传39
一、瘤牛肩峰的遗传39
二、瘤牛腹垂的遗传39
三、牛双肌的遗传40
四、牛耳型的遗传41
第七节 黄牛的畸形遗传43
一、牛蜘蛛腿综合征43
二、牛脊椎畸形综合征43
三、牛并趾症44
四、牛短脊椎综合征44
五、牛侏儒症44
六、牛肺发育不全和水肿综合征45
七、中国牛畸形遗传病的研究现状45
本章小结45
参考文献46
第三章 中国黄牛免疫遗传学研究50
第一节 中国黄牛红细胞抗原遗传与生产性状50
一、中国黄牛红细胞抗原遗传系统50
二、中国黄牛红细胞抗原多态性与生产性状52
第二节 中国黄牛BoLA遗传与生产性状53
一、中国黄牛BoLA及其基因的分布、组成和染色体定位53
二、中国黄牛BoLA基因及其编码产物53
三、中国黄牛BoLA基因的遗传特征55
四、中国黄牛BoLA及其基因的遗传分型56
五、黄牛BoLA基因多态性与生产性状57
六、中国黄牛BoLA及其基因与疾病58
七、中国黄牛BoLA基因与抗病育种59
第三节 中国黄牛免疫球蛋白及其多样性60
一、免疫球蛋白的基本结构和功能60
二、黄牛免疫球蛋白重链基因62
三、黄牛免疫球蛋白轻链基因66
四、黄牛免疫球蛋白多样性67
第四节 中国黄牛Toll样受体与抗病性状69
一、Toll样受体结构及其功能69
二、中国黄牛TLR基因多态性与抗病性74
第五节 中国黄牛细胞因子与抗病性76
一、细胞因子概述76
二、中国黄牛白细胞介素及其抗病性77
三、中国黄牛干扰素及其抗病性80
本章小结83
参考文献84
第四章 中国黄牛生化遗传与蛋白质组学研究91
第一节 血液蛋白多态性研究91
一、血液蛋白多态性的概念91
二、血液蛋白多态性的测定方法91
三、中国黄牛血液蛋白多态性的类型与频率92
第二节 血液同工酶及其多态性研究97
一、同工酶的概念与分类97
二、血液同工酶多态性测定方法98
三、中国黄牛血液同工酶多态性的研究99
第三节 乳蛋白多态性研究101
一、乳蛋白多态性的概念101
二、乳蛋白多态性的测定方法101
三、黄牛乳蛋白多态性研究101
第四节 生化遗传学在黄牛育种中的应用103
一、血液蛋白多态性的应用研究103
二、同工酶多态性的应用研究105
三、乳蛋白多态性的应用研究107
第五节 可变剪接与蛋白质多态性108
一、可变剪接的定义及分类108
二、黄牛基因的可变剪接及其特征109
三、可变剪接对基因表达蛋白质的影响111
第六节 蛋白质组学研究112
一、蛋白质组学的定义及研究方法112
二、黄牛蛋白质组学研究进展114
本章小结116
参考文献117
第五章 中国黄牛行为遗传学研究120
第一节 黄牛的性情遗传学研究120
一、黄牛性情的定义和检测方法120
二、黄牛性情的遗传变异123
三、黄牛性情选育的壁垒和前景124
第二节 黄牛耐热的遗传学研究125
一、热应激原理125
二、黄牛耐热性的遗传127
第三节 黄牛的采食行为研究129
一、黄牛的采食行为概述129
二、影响牛采食行为的因素131
第四节 黄牛高海拔适应性的遗传学研究134
一、牛高海拔适应基因研究134
二、牛高海拔适应基因的渗入135
三、人类与畜禽高海拔适应性的候选基因136
本章小结137
参考文献137
第六章 中国黄牛细胞遗传学研究140
第一节 黄牛染色体数目和形态特征141
一、黄牛染色体的数目141
二、黄牛染色体的大小142
三、黄牛染色体的形态特征143
四、黄牛染色体的核型及其分析144
第二节 黄牛性染色体及其多态性148
一、黄牛的性染色体148
二、性染色体的多态性148
第三节 黄牛染色体显带研究152
一、Q带的研究152
二、G带的研究153
三、C带的研究157
四、Ag-NOR的研究159
五、R带的研究164
六、T带的研究164
七、姐妹染色单体交换的研究165
八、高分辨显带166
九、染色体显带的命名与识别166
第四节 黄牛染色体变异类型与频率167
一、黄牛染色体的多型性167
二、黄牛染色体的变异类型170
第五节 染色体标记与牛起源、进化177
一、染色体进化与牛的起源177
二、染色体进化与品种的形成177
三、染色体标记与牛品种的分类177
第六节 黄牛染色体研究与育种及生产179
一、染色体与家畜育种179
二、染色体与黄牛的亲缘关系179
三、染色体与环境检测及黄牛的饲养管理180
四、染色体与性别的早期诊断与控制180
本章小结181
参考文献181
第七章 中国黄牛分子数量遗传学研究186
第一节 分子数量遗传学的研究内容和方法186
一、分子标记辅助选择与QTL定位技术186
二、分子标记的高通量分型技术与基因组选择192
三、分子设计育种与基因编辑技术195
第二节 体尺性状的分子数量遗传学研究198
一、黄牛体尺性状测量的基本知识199
二、体型外貌的线性评定199
三、体尺性状的遗传参数研究200
四、体尺性状的关联分析研究进展201
第三节 生长发育性状的数量遗传学研究202
一、衡量生长发育性状的主要指标202
二、生长发育性状的遗传参数估计203
第四节 屠宰性状的分子数量遗传学研究203
一、屠宰性状的遗传参数估计203
二、屠宰性状的主效基因及SNP研究204
第五节 泌乳性状的分子数量遗传学研究204
一、泌乳性状的遗传评定与遗传参数估计205
二、泌乳性状的QTL研究205
三、泌乳性状与相关基因的关联分析206
四、泌乳性状与体尺性状的关联分析206
第六节 其他性状的分子数量遗传学研究206
一、繁殖性状的分子数量遗传学研究207
二、牛角性状的分子数量遗传学研究207
三、奶牛乳头长度的分子数量遗传学研究207
第七节 重要经济性状的因果突变的鉴定207
一、表达数量性状位点的鉴定208
二、三维基因组学鉴定208
本章小结216
参考文献216
第八章 中国黄牛mtDNA遗传多样性与母系起源研究220
第一节 mtDNA的遗传220
一、mtDNA的基本结构220
二、mtDNA的遗传特征220
三、mtDNA的应用221
第二节 mtDNA RFLP研究222
第三节 mtDNA D-loop序列多态性研究222
第四节 mtDNA基因多态性研究226
一、mtDNA Cytb基因多态性研究226
二、mtDNA 12S rRNA和16S rRNA基因多态性研究228
第五节 mtDNA全基因组研究228
第六节 中国古代黄牛的mtDNA研究232
第七节 mtDNA多态性与黄牛的起源进化233
本章小结234
参考文献234
第九章 中国黄牛Y染色体DNA多态性与父系起源研究237
第一节 Y染色体DNA大小、组成与基因数目237
一、牛Y染色体的DNA大小237
二、牛MSY组成和基因数目238
第二节 Y-STR研究240
一、Y-STR标记分型技术的原理和方法240
二、中国黄牛Y-STR标记研究240
三、普通牛Y-STR分布特征242
第三节 Y-SNP研究247
第四节 Y染色体DNA类型与起源进化248
一、中国黄牛Y染色体类型248
二、中国黄牛Y染色体单倍型与起源进化249
本章小结250
参考文献250
第十章 中国黄牛微卫星标记研究252
第一节 微卫星DNA的概念与特点252
一、微卫星DNA的概念252
二、微卫星DNA的特点253
第二节 微卫星多位点DNA指纹的研究与应用254
一、DNA指纹的概念254
二、DNA指纹的制备方法255
三、DNA指纹的遗传特点255
四、DNA指纹的分析方法256
五、牛DNA指纹的研究与应用257
第三节 微卫星DNA多态性分型研究与应用260
一、微卫星DNA多态性分型的一般检测步骤260
二、微卫星引物与PCR扩增260
三、微卫星DNA的电泳分型260
四、微卫星DNA多态性的研究与应用264
第四节 微卫星多态性与重要性状的关联性研究266
一、中国地方黄牛微卫星多态性与重要性状的关联研究266
二、中国培育牛品种微卫星多态性与重要性状的关联研究267
第五节 利用微卫星DNA标记进行黄牛的亲子鉴定269
一、微卫星DNA亲子鉴定统计分析方法269
二、亲子鉴定在黄牛生产中的应用272
三、展望273
本章小结273
参考文献274
第十一章 中国黄牛功能基因的分子遗传特征研究277
第一节 肉质与脂肪相关基因的分子遗传特征277
一、IGF1R基因的分子遗传特征277
二、TCAP基因的分子遗传特征278
三、DECR1基因的分子遗传特征278
四、PRKAG3基因的分子遗传特征279
五、PPARγ基因的分子遗传特征279
六、CIDEC基因的分子遗传特征279
七、CAST基因的分子遗传特征280
八、LEP基因的分子遗传特征280
九、TG基因的分子遗传特征281
十、FABP3基因的分子遗传特征281
十一、CACNA2D1基因的分子遗传特征281
十二、LPL基因的分子遗传特征282
十三、MRF家族基因的分子遗传特征282
十四、CDIPT基因的分子遗传特征283
十五、DNMT家族基因的分子遗传特征283
十六、SSTR2基因的分子遗传特征284
十七、HSP70-1基因的分子遗传特征284
十八、SCD1基因的分子遗传特征285
十九、DGAT1基因的分子遗传特征285
二十、AdPLA基因的分子遗传特征286
二十一、PRDM16基因的分子遗传特征286
二十二、SIRT家族基因的分子遗传特征286
二十三、PNPLA3基因的分子遗传特征287
二十四、FLII基因的分子遗传特征287
二十五、PPAR家族基因的分子遗传特征288
二十六、HSD17B8基因的分子遗传特征288
二十七、STAT3基因的分子遗传特征289
二十八、Foxa2基因的分子遗传特征289
二十九、SREBP1c基因的分子遗传特征290
三十、总结与展望290
第二节 繁殖相关基因的分子遗传特征291
一、GPR54基因的分子遗传特征291
二、TMEM95基因的分子遗传特征292
三、GRB10基因的分子遗传特征292
四、HIF-3α基因的分子遗传特征292
五、FSHR基因的分子遗传特征293
六、PGR基因的分子遗传特征293
七、ESRα基因的分子遗传特征293
八、RXRG基因的分子遗传特征293
九、ADCY5基因的分子遗传特征294
十、HSD17B3基因的分子遗传特征294
十一、SEPT7基因的分子遗传特征295
十二、ITGβ5基因的分子遗传特征295
十三、DENND1A基因的分子遗传特征296
十四、PROP1基因的分子遗传特征297
十五、总结与展望297
第三节 生长相关基因的分子遗传特征297
一、NPC家族基因的分子遗传特征298
二、GLI3基因的分子遗传特征298
三、STAM2基因的分子遗传特征299
四、Pax7基因的分子遗传特征299
五、TMEM18基因的分子遗传特征300
六、GHRHR基因的分子遗传特征300
七、AZGP1基因的分子遗传特征301
八、Angptl4基因的分子遗传特征301
九、GHRL基因的分子遗传特征301
十、IGFBP-5基因的分子遗传特征301
十一、PCSK1基因的分子遗传特征302
十二、Ghrelin基因的分子遗传特征303
十三、GDF10基因的分子遗传特征303
十四、RARRES2基因的分子遗传特征303
十五、SH2B1基因的分子遗传特征304
十六、VEGF-B基因的分子遗传特征304
十七、KCNJ12基因的分子遗传特征305
十八、PLA2G2D基因的分子遗传特征305
十九、FHL1基因的分子遗传特征306
二十、SHH基因的分子遗传特征306
二十一、GBP6基因的分子遗传特征306
二十二、NCSTN基因的分子遗传特征307
二十三、MLLT10基因的分子遗传特征308
二十四、PLIN2基因的分子遗传特征308
二十五、ACTL8基因的分子遗传特征309
二十六、MXD3基因的分子遗传特征309
二十七、SPARC基因的分子遗传特征310
二十八、ACVR1基因的分子遗传特征310
二十九、RET基因的分子遗传特征311
三十、TRP基因的分子遗传特征311
三十一、SERPINA3基因的分子遗传特征312
三十二、PLAG1基因的分子遗传特征312
三十三、ADD1基因的分子遗传特征312
三十四、MYLK4基因的分子遗传特征313
三十五、TNF基因的分子遗传特征313
三十六、GBP2基因的分子遗传特征313
三十七、IGF1基因的分子遗传特征314
三十八、MC4R基因的分子遗传特征314
三十九、LEPR基因的分子遗传特征315
四十、MT-ND5基因的分子遗传特征315
四十一、SMAD3基因的分子遗传特征316
四十二、Nanog基因的分子遗传特征316
四十三、I-mfa基因的分子遗传特征317
四十四、CaSR基因的分子遗传特征317
四十五、NOTCH1基因的分子遗传特征318
四十六、ATBF1基因的分子遗传特征318
四十七、Wnt8A基因的分子遗传特征319
四十八、AR基因的分子遗传特征319
四十九、SDC3基因的分子遗传特征319
五十、BMPER基因的分子遗传特征320
五十一、SMO基因的分子遗传特征320
五十二、ANGPTL3基因的分子遗传特征321
五十三、CIDEC基因的分子遗传特征321
五十四、CFL2基因的分子遗传特征322
五十五、LHX3基因的分子遗传特征323
五十六、MC3R基因的分子遗传特征323
五十七、NCAPG基因的分子遗传特征324
五十八、HNF-4α基因的分子遗传特征324
五十九、Pax3基因的分子遗传特征324
六十、IGFALS基因的分子遗传特征325
六十一、LXRα基因的分子遗传特征325
六十二、IGF2基因的分子遗传特征326
六十三、ZBED6基因的分子遗传特征327
六十四、SIRT2基因的分子遗传特征327
六十五、BMP7基因的分子遗传特征328
六十六、PROP1基因的分子遗传特征328
六十七、PAX6基因的分子遗传特征329
六十八、SH2B2基因的分子遗传特征329
六十九、SIRT1基因的分子遗传特征329
七十、HGF基因的分子遗传特征330
七十一、Wnt7a基因的分子遗传特征331
七十二、RXR基因的分子遗传特征331
七十三、FBXO32基因的分子遗传特征331
七十四、VEGF基因的分子遗传特征332
七十五、MyoG基因的分子遗传特征332
七十六、NPY基因的分子遗传特征333
七十七、SST基因的分子遗传特征333
七十八、KLF7基因的分子遗传特征333
七十九、PRLR基因的分子遗传特征334
八十、GDF5基因的分子遗传特征334
八十一、RBP4基因的分子遗传特征334
八十二、MEF2A基因的分子遗传特征335
八十三、GAD1基因的分子遗传特征335
八十四、NUCB2基因的分子遗传特征335
八十五、POMC基因的分子遗传特征336
八十六、GHSR基因的分子遗传特征336
八十七、ADIPOQ基因的分子遗传特征336
八十八、NPM1基因的分子遗传特征336
八十九、MICAL-L2基因的分子遗传特征337
九十、MYH3基因的分子遗传特征337
九十一、SDC1基因的分子遗传特征337
九十二、ANGPTL8基因的分子遗传特征338
九十三、LHX4基因的分子遗传特征338
九十四、POU1F1基因的分子遗传特征338
九十五、PROP1基因的分子遗传特征339
九十六、总结与展望339
第四节 能量代谢相关基因的分子遗传特征340
一、SOD1基因的分子遗传特征340
二、HSPB7基因的分子遗传特征340
三、EIF2AK4基因的分子遗传特征341
四、HSF1基因的分子遗传特征341
五、NRIP1基因的分子遗传特征341
六、MGAT2基因的分子遗传特征342
七、BMP8b基因的分子遗传特征342
八、Orexin基因的分子遗传特征343
九、CRTC3基因的分子遗传特征343
十、OLR1基因的分子遗传特征344
十一、CART基因的分子遗传特征344
十二、总结与展望344
第五节 泌乳相关基因的分子遗传特征345
一、β-Lg基因的分子遗传特征345
二、κ-Cn基因的分子遗传特征345
三、CSN1S2基因的分子遗传特征346
四、IGFBP-3基因的分子遗传特征346
五、MBL1基因的分子遗传特征346
六、LAP3基因的分子遗传特征347
七、GABRG2基因的分子遗传特征347
八、PLSCR5基因的分子遗传特征347
九、CLASP1基因的分子遗传特征348
十、SMARCA2基因的分子遗传特征348
十一、FHIT基因的分子遗传特征348
十二、ADIPOQ基因的分子遗传特征349
本章小结350
参考文献351
第十二章 中国黄牛全基因组学研究357
第一节 全基因组遗传变异特征357
一、全基因组基本特征357
二、全基因组SNP和InDel分布特征358
三、全基因组SNP与性状的关联研究362
第二节 全基因组拷贝数变异（CNV）的特征363
一、拷贝数变异（CNV）的概念363
二、中国黄牛全基因组CNV数目与分布特征366
三、中国黄牛全基因组CNV与起源进化368
四、中国黄牛全基因组CNV与性状的关系研究378
五、结论与展望382
第三节 全基因组DNA甲基化遗传特征383
一、不同发育阶段黄牛全基因组DNA甲基化遗传特征383
二、牛肌肉组织中功能基因DNA甲基化与基因表达的关系385
三、启动子DNA甲基化与基因表达的关系388
四、基因本体DNA甲基化与基因表达的关系390
本章小结391
参考文献392
第十三章 中国黄牛转录组学研究397
第一节 肌肉组织转录组及其特征397
一、转录组学概述397
二、骨骼肌的生长发育规律397
三、黄牛不同发育阶段肌肉组织转录组及其特征399
第二节 脂肪组织转录组及其特征400
一、脂肪组织的分类及特征400
二、牛脂肪组织转录组研究401
三、不同发育阶段牛脂肪组织转录组特征402
第三节 睾丸组织及精子转录组及其特征405
一、精子发生机制405
二、睾丸组织转录组研究408
三、精子转录组研究409
四、犏牛雄性不育症的转录组测序412
第四节 卵巢组织转录组及其特征413
一、卵巢概述413
二、不同发育阶段卵巢组织的转录组研究进展415
第五节 胚胎发育的转录组及其特征418
一、黄牛的胚胎发育418
二、牛胚胎发育的转录组研究420
第六节 乳腺组织转录组及其特征421
一、乳腺的结构及发育阶段421
二、影响奶牛乳腺发育及泌乳的信号通路422
三、乳腺组织转录组研究423
第七节 肝脏转录组及其特征425
一、肝脏与能量代谢425
二、肝脏的转录组学研究425
第八节 其他组织转录组及其特征428
一、肺脏转录组学研究428
二、皮肤转录组学研究429
本章小结429
参考文献429
第十四章 中国黄牛表观遗传学研究435
第一节 miRNA组学研究435
一、miRNA概述435
二、黄牛肌肉组织miRNA组学研究443
三、黄牛脂肪组织miRNA组学研究449
四、奶牛乳腺组织miRNA组学研究456
五、其他组织miRNA组学研究462
六、中国黄牛miRNA的功能研究462
第二节 lncRNA组学研究470
一、lncRNA概述470
二、肌肉组织不同发育阶段lncRNA组学研究474
三、脂肪组织不同发育阶段lncRNA组学研究477
四、乳腺lncRNA组学研究480
五、其他组织lncRNA组学研究481
六、中国黄牛lncRNA的功能研究482
第三节 circRNA组学研究501
一、circRNA概述501
二、黄牛肌肉组织circRNA组学研究510
三、不同发育阶段脂肪组织circRNA组学研究513
四、其他组织circRNA组学研究515
五、中国黄牛circRNA的功能研究516
第四节 DNA甲基化研究535
一、DNA甲基化概述536
二、DNA甲基化影响黄牛肌肉发育研究541
三、DNA甲基化影响黄牛脂肪沉积研究546
四、DNA甲基化影响黄牛胚胎发育研究550
第五节 RNA修饰研究552
一、N6甲基化修饰（m6A）553
二、N1甲基化修饰（m1A）554
三、N6,2′-O-二甲基腺嘌呤（m6Am）554
四、5-甲基胞嘧啶（m5C）和5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）554
五、尿苷异构化555
六、核糖修饰555
第六节 蛋白质修饰研究556
一、磷酸化556
二、甲基化556
三、泛素化557
四、乙酰化557
五、脂基化558
六、糖基化558
本章小结558
参考文献559
第十五章 中国黄牛分子群体遗传学研究567
第一节 分子群体遗传学的概念和研究内容567
一、分子群体遗传学的概念及发展简史567
二、分子群体遗传学的研究内容及进展568
第二节 编码序列的分子群体遗传学分析569
一、基因组DNA多态性569
二、连锁不平衡569
三、基因组重组对DNA多态性的影响569
四、基因进化方式570
五、外显子的分子群体遗传学分析570
第三节 非编码序列的分子群体遗传学分析589
一、内含子的分子群体遗传学分析590
二、启动子的分子群体遗传学分析599
三、基因间隔序列的分子群体遗传学分析602
四、UTR的分子群体遗传学分析603
第四节 中国黄牛与国外品种的分子群体遗传学分析606
第五节 中国黄牛各基因位点分子群体遗传学结构分析607
本章小结608
参考文献609
第十六章 中国黄牛分子遗传技术与育种应用研究611
第一节 分子标记辅助选择611
一、分子标记的概念611
二、分子标记辅助选择概述612
三、分子标记辅助选择在中国黄牛育种中的应用613
第二节 全基因组选择616
一、全基因组选择的原理方法616
二、全基因组选择的优势及影响因素617
三、全基因组选择在牛遗传育种上的应用617
四、全基因组选择的发展展望620
第三节 胚胎克隆和体细胞克隆620
一、卵母细胞的来源和质量621
二、细胞周期组合622
三、供体细胞的类型和体外培养622
四、融合和激活的时间623
五、组蛋白脱乙酰酶抑制剂（HDI）处理623
第四节 基因编辑与育种624
一、DNA同源重组（HR）在牛基因组修饰中的应用625
二、牛基因多位点修饰626
三、牛动物繁殖辅助顺次基因组工程626
四、设计核酸酶用于牛基因组工程627
第五节 转基因与生物反应器628
一、转基因生物反应器的概念628
二、生物反应器的分类629
三、转基因动物生物反应器630
四、转基因牛生物反应器632
五、转基因牛生物反应器的功能633
第六节 性别控制633
一、牛性别控制在生产实践中的意义633
二、性别形成的遗传学基础634
三、牛性别控制的方法研究及其应用634
本章小结637
参考文献638
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