猪抗病育种研究进展及对几个认识问题的讨论(2)

动物遗传育种

64 遗传繁育中国畜牧兽医　2007年第34卷第4

期

伪狂犬病毒疫苗免疫应答h2为0.05～0.52(Roth2

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schild等,1982)、Ecoli抗原的免疫应答h为0.29～0.45(Edfors等,1985)。近几年国内外育种工作者已开始高度关注猪的抗病性状,这种指导思想正在有力地推动猪抗病育种研究的快速发展。目前,对于猪抗病育种研究主要集中在2个方面,一是抗病性状的候选基因研究,二是特定病(抗)原诱导的宿主基因表达(谱)分析。1.1　抗病性状的候选基因研究　寻找控制抗病力主效基因(QTL)或遗传标记,是开展猪抗病力选育的重要手段。对于猪抗病性状的候选基因,目前已有多例报道,其中研究得较清楚的是猪大肠杆菌K88和F18受体基因。K88或F18菌株的细胞表面抗原附着在小肠粘膜上皮细胞表面相应的受体后大量增殖,释放肠毒素而导致新生仔猪腹泻或表现出水肿病,如果缺乏大肠杆菌K88受体或F18受体,病产生抗性(Sellwood,1975;Bert,)编码大肠杆菌K88(的位置(Rot,而编码大肠杆菌F18受体(ECF18R)6号染色体上,该基因和a2(1,2)2海藻糖转移酶1基因(FUT1)有极高的相似性。Vogeli等(1997)的研究结果还发现在大白、长白、汉普夏、杜洛克和皮特兰等品种猪中存在一与ECF18R紧密连锁的多态性,在对大肠杆菌F18抗性的标记辅助选择中是一个很好的标记。美国ARS利用该标记于1999年7月宣布在大约克中育成该病的抗性猪。国内学者也对上述基因进行了一定程度的研究(施启顺等,2003,2004;晏学明等,2004)。此外,EcoliF4受体基因也与猪的腹泻有关。氟烷基因(Hal)是另一个影响较大的抗性相关基因,它的氟烷敏感等位基因(Haln)可导致猪的体质和抵抗力下降,产生剧烈的应激反应。猪的干扰素被证明对繁殖障碍与呼吸道综合征病毒、口蹄疫病毒、猪瘟病毒、胃肠炎冠状病毒等多种重大传染病病毒均具有广谱防御和抑制作用(Bautista,1999;Rowland,2001;Chinsangaram等,1999;Suradhat等,2001;Riffault等,2001),因而干扰素基因、干扰素受体基因是选择猪的非特异性抗病力的重要候选基因。此外,MHC作为抗病育种分子标记已被证明与多种抗原的应答、细菌的噬菌作用、对螺旋旋毛虫和恶性黑素瘤的易感性等性状有相关(Lunney等,1998;Valman等,1998;徐如海等,2005),并与

多种繁殖、生长等生产性状均有连锁,也是非特异性抗病力的重要选择位点。通过质粒敲除内源性基因功能的方法,RAG21基因被证明与猪的后天免疫能力有关(Yasue等,2003)。Kumar等(2004)发现C5基因与ADV和MK诱导的抗体滴度无关但和其他一些细胞因子水平显著关联,认为该基因是猪先天性抗病力的一个候选基因。随着比较基因组学方法的逐渐成熟,其他物种中功能明确的抗病基因对于猪的抗病基因筛选有重要的借鉴意义,如在小鼠中自然抗性相关巨噬蛋白1(NRAMP1)基因与沙门氏菌的抗性有关,现在该基因已经定位在猪的15号染色体上,并且在不同品种猪中等位基因的频率存在差异(Sun等,1998)等,2001)等,。在猪、其他物种或病原基,如病毒衣壳蛋白基因、病毒中和性单克隆抗体基因,可以实施基因敲除或转基因工程育种。现在已培育成功抗流感病毒(Mx1)的转基因猪。由于抗病性状测定的成本高、难度大且没有统一的测定指标,构建抗病性状的资源家系十分困难,致使与猪抗病有关的数量性状位点(QTL)定位研究较少,目前仅能检索到为数不多的研究报道,如Wattrang等(2005)在猪的1号和8号染色体上确认存在影响白细胞数量、血细胞容积、IL22和a干扰素分泌量等免疫指标的QTL,以及Reiner等(2002)利用欧洲大白和中国梅山猪构建的F2群体对伪狂犬病毒的易感或抗性QTL进行了检测等。总之,对于抗病育种而言,尽管猪的抗病性状候选基因研究已取得了一定的成果,但由于抗性基因的分离、克隆、特别是功能鉴定有一定难度,使得目前有效的基因素材偏少。同时,抗病性的遗传机制非常复杂,这意味着猪对不同病原的抗病机制具有丰富的多样性或异质性,这使得目前已挖掘到的候选基因数目还远远无法满足实施抗病育种的需要。进一步深入开展抗病性状的QTL、候选基因研究仍将是今后一段时期内猪抗病育种研究的重要内容。1.2　病(抗)原诱导的宿主基因表达(谱)研究　病(抗)原诱导的宿主基因表达(谱)分析除了用于免疫增强因子筛选外,更重要的是用于药物靶标、抗性(易感)基因和致病机理研究。基因表达谱用于抗性(易感)基因挖掘和致病机理探索的原理很简单,由