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利用非遺傳或遺傳方式剖析荷蘭牛乳汁中
懷孕關聯醣蛋白
王思涵、楊明桂、李佳馨、凃柏安、蕭振文
懷孕關聯醣蛋白（Pregnancy-associated glycoproteins, PAG）（以下簡稱PAG）是由囊胚
的滋養層所分泌，其可自胎兒之胎盤循環至母體全身，包含血液及乳汁中。以母牛而言，懷孕3週齡左右血液及乳汁中即可檢測出此醣蛋白。PAG的主要功能，目前詳細的研究
並不多，可能與胎盤發育、懷孕維持、胚胎存活、水解蛋白活性或免疫機制有關。目前 PAG已被用在反芻動物，作為懷孕早期檢測的指標（López-Gatius
et al., 2007）。在懷孕階 段，PAG主要由胚胎基因組調控，但許多研究報告指出，母體本身的條件或環境似乎有會影響PAG表現（Zoli et
al., 1992a）。本篇報告期藉由非遺傳效應，探究PAG作為早期懷孕診
斷的準確度，PAG與34個乳牛重要經濟性狀的關聯性；利用遺傳學效應，進一步分析那些基因調控PAG的表現。
此篇報告以收集商業乳牛場2012至2017年間之資料進行分析，共計2,352頭母牛及胚 胎，並使用54,123個單核苷酸多態性（Single
Nucleotide Polymorphism, SNP）標記，了解 物種之間染色體基因組的多樣性。以225,006件進行乳汁中PAG分析，包括空胎牛、懷孕
牛及未懷孕牛之複次診斷，結果顯示空胎牛及未懷孕牛之複次診斷值幾近於零，且數值 是接近的。說明利用乳汁中的PAG可準確的診斷牛隻懷孕與否（圖1）。
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圖1.
懷孕關聯醣蛋白準確度測試，紅色（空胎牛）、綠色（懷孕牛）及黃色（未懷孕牛之複次診斷）。 |
在非遺傳效應部分，母畜及胚胎的年齡對PAG的影響最大，此試驗使用之胚胎約為 50-190天，可能會過度高估胚胎年齡對PAG的影響，但其關聯性是具有代表性的（圖2）。另外，季節對PAG的影響也是相當大的，夏季檢測出之乳汁中PAG數值會最高；冬季最
低。整體而言，PAG與乳牛34個經濟性狀的關聯性是低的，PAG與4個組合淨值計算出預估 育種價關聯性介於0.09-0.12。其中，乳汁PAG濃度與乳產能性狀（乳量、乳脂肪、乳蛋
白等）呈現正相關；與繁殖相關性狀（女兒牛懷孕率、配種率等）呈現負相關；而與體 態性狀則正負相關皆有。在此次資料中也發現乳汁PAG濃度與健康、存活及產能之性狀多
呈現正相關（表1）。
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圖2. 胚胎的年齡與PAG的關聯性（左），母畜的年齡與PAG的關聯性（右）。 |
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表1. PAG與乳牛34個經濟性狀之相關性 |
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圖3.
利用全基因組關聯分析（Genome-wide association study）找出基因組範圍內存在的序列變 異，發現家牛
胚胎之體染色體（Bos taurus autosome , BTA）中BTA6、BTA7、BTA19
及BTA29可能與PAG調控有關
（上圖）。其中，BTA29聚集最多PAG調控之基因，且為數量性狀基因座。 |
乳汁中PAG濃度會受到遺傳或非遺傳的調控，其中70%來自於遺傳；30%來自於胚胎和母體本身之影響。初步結果顯示，PAG濃度與乳牛34種常見經濟性狀之遺傳相關性偏低。而自胚胎基因組分析結果了解，PAG為一數量性狀基因座，包含順向（BTA29）及反向調節（BTA6、BTA7、BTA19）的基因。而自母體基因組中，發現數量性狀之PAG基因座以
BTA 4為主，其中WNT2基因可能與胎盤血管化和妊娠健康有關。
牛隻乳汁中之PAG檢測可作為懷孕早期診斷之指標，且其與乳牛與健康、存活及產能
之性狀有正面的相關性，期酪農朋友能藉此篇概要了解家畜早期懷孕診斷的新方法。
參考文獻
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D.
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López-Gatius,
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Yániz,
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N. De Sousa, and
J.-F.
Beckers.
2007.
Milk
production correlates negatively
with
plasma levels
of
pregnancy-associated glycoprotein
（PAG）
during
the early
fetal period
in high
producing dairy
cows
with
live fetuses.
Domest.
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Zoli, A. P., P. Demez, J.-F.
Beckers, M. Reznik, and A. Beckers. 1992a. Light and electron
microscopic immunolocalization of bovine pregnancy- associated
glycoprotein in the bovine placentome. Biol. Reprod. 46:623-629. |
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