一种RAP2C在布莱凯特黑牛育种中的应用

本发明属于分子生物育种，具体涉及一种通过rap2c在布莱凯特黑牛育种中的应用。

背景技术：

1、公开该背景技术的信息旨在增加对本发明总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、胎盘是母体妊娠期特有的一个临时性器官，母体通过胎盘为胎儿提供氧气、葡萄糖、氨基酸和脂肪酸等营养物质，胎儿也将代谢废物通过胎盘排出。可见，胎儿生长发育依赖于胎盘的功能及胎盘向胎儿运输营养物质的能力。胎盘血管是确保胎儿对营养物质与氧获取的保证，其形成障碍将严重影响胎儿的生长发育。生产实践证实犊牛初生体重与犊牛健康、生长和未来生产力密切相关。对于牛来说，妊娠最后三个月的特点是胎儿生长显著，在此期间需要充足的营养来确保胎儿充分生长。因此，研究胎盘血管生成对于提高犊牛的初生重具有重要意义。血管生成是指从已有的毛细血管或毛细血管后静脉发展而形成新的血管，主要包括：激活期血管基底膜降解；血管内皮细胞的激活、增殖、迁移；重建形成新的血管和血管网，在早期胚胎发育过程中起重要作用，增加血管生成可以增强胎盘血流量，提高胎盘向胎儿的营养转移，使胎儿的营养供应增加，改善胎儿的新陈代谢，提高犊牛的初生重。

3、小分子g蛋白rap属于ras家族，rap2c是小分子g蛋白rap1的一员，与rapla，rap1b，rap2a，rap2b同属rap的成员。且rap2c属于小gtp结合蛋白，在gdp结合无活性形式和gtp结合活性形式之间循环，可作为分子开关来调节细胞增殖、分化和凋亡。在小鼠上的研究证实，rap2c是pi3k-akt信号通路的上游基因，其可以激活pi3k，进一步使akt发生磷酸化，影响滋养层细胞的增殖，影响血管生成。除此之外，jiang等研究表明，相比于正常小鼠，rap2c过表达的小鼠可能通过增加蛋白激酶b（akt）的磷酸化水平促进哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1（mtorc1）的激活，导致固醇调节元件结合蛋白（srebp）核转位和基因转录的激活，从而调节胆固醇的生物合成，而胆固醇的生物合成又与血管生成存在密切关系。doebele等在人血管内皮细胞上的研究发现，无论是通过epac将rap1和camp类似物8cpt结合，还是引入ca-rap1，都可以抑制id1（促血管生成分子）表达并诱导tsp1（抗血管生成分子）表达，进而促使tsp1触发细胞表面受体cd36和cd47的信号级联，介导内皮细胞中的抗血管生成作用，抑制血管生成。此外，guba等在小鼠上的研究发现，rap是一种具有免疫抑制活性的mtor抑制剂，通过降低血管内皮生长因子（vegf）的产生，并显著抑制内皮细胞对vegf刺激的反应，从而抑制血管生成。不仅如此，chen等通过给动脉粥样硬化的兔子体内注射rap，发现rap可显著抑制斑块内血管生成，同时其在人脐静脉内皮细胞（huvecs）的体外试验表明，rap对huvecs血管生成能力具有抑制作用。以上研究表明，rap2c可以通过调节某些生物过程或者血管因子参与血管生成，在调节血管生成方面发挥重要作用。

4、布莱凯特黑牛是国内第一个通过体细胞核移植培育成功的肉牛新种质，通过杂交育种和分子标记辅助育种的技术，采用黑毛和牛的种公牛精液，对鲁西黄牛进行了改良，使后代表现出优良特性的组合。该牛体躯高大，肌肉发达，筋腱明显，皮薄骨细，体质结实，结构匀称。该肉质鲜嫩，口感好，含有丰富的蛋白质，氨基酸组成比牛肉更接近人体需要，能提高机体抗病能力，同时含铁量丰富，肌间脂肪中饱和脂肪酸含量很低，不饱和脂肪酸含量高，风味独特。在2015年，该品种被专家认定为新种群，是生产大理石纹牛肉的优秀牛种。因此，进一步优化布莱凯特黑牛的种质资源为该品种的进一步推广具有重要意义。具体而言，犊牛初生重是牛育种目标性状中不可或缺的一部分，不仅能反映出犊牛胚胎期的生长发育状况，而且与犊牛健康、生长和未来生产力密切相关。通过改善犊牛的初生重，可以促进犊牛的生长发育，提高犊牛日后的生产性能，在犊牛的选育方面具有重要意义，为加快布莱凯特黑牛的选育提供可行的途径。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种通过rap2c筛选布莱凯特黑牛优质犊牛的方法，rap2c在调节胎盘血管内皮祖细胞增殖分化表达的应用中，其促进血管生成，增加胎盘营养转运效率，进而影响犊牛初生重。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

3、rap2c基因（small g-protein）（小分子g蛋白）在布莱凯特黑牛育种中的应用。

4、所述应用为筛选rap2c含量高的个体作为繁育用牛。

5、rap2c在调节牛内皮祖细胞增殖分化中的应用。

6、所述应用为将rap2c基因在牛内皮祖细胞内过表达或敲低或敲除。

7、一种牛内皮祖细胞的制备方法，包括以下步骤：

8、（1）从牛的组织中分离获得内皮祖细胞；

9、（2）将rap2c基因的过表达质粒转染内皮祖细胞；

10、（3）筛选后过的rap2c基因表达上调的内皮祖细胞。

11、本发明具有以下优点：

12、本发明通过试验证明rap2c可以调节布莱凯特黑牛胎盘血管生成，影响胎盘营养转运效率，进而调节犊牛初生重。在育种中应筛选rap2c含量高的个体作为优质布莱凯特黑牛犊牛。本发明为优质布莱凯特肉牛的育种提供了新的方向。

技术特征：

1.rap2c基因在布莱凯特黑牛育种中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，筛选rap2c含量高的个体作为繁育用牛。

3.rap2c在调节牛内皮祖细胞增殖分化中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，将rap2c基因在牛内皮祖细胞内过表达或敲低或敲除。

5.一种牛内皮祖细胞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于分子生物育种技术领域，提供了一种RAP2C在布莱凯特黑牛育种中的应用。RAP2C可用于布莱凯特黑牛育种中，筛选RAP2C含量高的个体作为优质犊牛，备选种牛。本发明通过试验证明RAP2C可以促进血管内皮祖细胞分化调节布莱凯特黑牛胎盘血管生长，增强胎盘血流量，提高胎盘的营养转运效率，进而调节犊牛初生重。本发明为优质布莱凯特肉牛的育种提供了新的方向。

技术研发人员：董雅娟,苗秀萍,刘瑞莉
受保护的技术使用者：青岛农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29