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        武定雞抗馬立克氏病相關(guān)基因的研究進展

        2014-06-02 02:49:54楊斯涵王皓然楊亮宇何云波
        中國畜牧獸醫(yī)文摘 2014年5期
        關(guān)鍵詞:研究

        周 勇 張 健 楊斯涵 王皓然 楊亮宇 何云波

        (1.云南農(nóng)業(yè)大學,云南昆明 650201 2.昆明市宜良縣匡遠畜牧獸醫(yī)站,云南昆明 650201)

        武定雞是全國著名的地方雞種,屬肉用型,以體型大、肉質(zhì)鮮、外觀美等特點聞名,主要分布于云南省的武定、祿勸等地。當?shù)孛癖娫谄滹曫B(yǎng)過程中恪守“只向外賣雞,不向外買雞”的鄉(xiāng)規(guī)民約,使雞群長期處于自繁自養(yǎng)的封閉狀態(tài)。由于繁殖過程中自然環(huán)境的封閉和人為因素的干預,使其基因更具原始性和保守性,從而更能保留獨特的基因型。

        馬立克氏?。∕D)是由皰疹病毒科B亞群馬立克氏病病毒(MDV)引起的雞的一種淋巴組織增生性腫瘤病,與雞新城疫、傳染性法氏囊病并稱為危害養(yǎng)雞業(yè)發(fā)展的三大主要疫病。目前,MD主要防控措施是對雞進行MDV不同血清型疫苗的接種,但近年來MDV毒力不斷增強,已發(fā)現(xiàn)其超強毒株可以突破CVI988疫苗的保護,正如Kreager提出的每種MDV疫苗使用期只有10年。為彌補疫苗免疫的不足,許多學者對雞MD抗性基因進行了研究,發(fā)現(xiàn)主要組織相容性復合體(MHC)、生長素(GH)基因和數(shù)量性狀位點(QTL)等為其抗性基因。而我們在對武定雞易發(fā)病調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)時有MD出現(xiàn)且不同雞群發(fā)病情況差異明顯?;诖耍疚木湍壳把芯堪l(fā)現(xiàn)的MD抗性基因進行綜述,總結(jié)前人有效的檢測方法,為武定雞MD抗性相關(guān)基因的研究提供參考。

        1 主要組織相容性復合體(MHC)

        雞MHC亦稱B復合體[1],分為B復合體和Rfp-y基因,位于第16號染色體,編碼能引起機體異體排斥反應(yīng)抗原系統(tǒng)的一組高度多態(tài)性的基因群。雞B復合體主要由B-F、B-L和B-G三個功能性基因組成,B-F和B-L所編碼的抗原在結(jié)構(gòu)和功能上分別類似于哺乳動物MHCⅠ類和Ⅱ類抗原,B-G抗原為禽類所特有。Bacon[2]在對雞群中不同MHC-B單倍型對MD抗性差異性研究過程中,發(fā)現(xiàn)對MD抗性最強的是B21單倍型,中等為B2和B6單倍型,易感為B9、B13和B15單倍型。

        1.1 B-F基因

        B-F基因編碼MHCⅠ類抗原,由α鏈基因組成。α鏈基因有八個外顯子包括:一個編碼信號序列外顯子;二個編碼胞外區(qū)外顯子;一個編碼轉(zhuǎn)膜區(qū)外顯子;二個參與編碼胞質(zhì)尾區(qū)外顯子以及3'-UTR區(qū)和5'-UTR區(qū)的編碼外顯子組成。雞B-F基因與細胞免疫關(guān)系密切,對MD、禽白血病、雞瘟等多種疾病有抗性[3]。

        Briles等[4]以Cornell品種抗MD的N系和易感P系雞群作為研究對象,其中P系由B19和B13的單倍型組成,N系僅含B21單倍型。通過兩個品系的雜交F1代中B19/B21的母雞與B19/Bl9的公雞回交后,經(jīng)MDV攻毒后,發(fā)現(xiàn)其子代B19/B19的MD發(fā)病率約是B19/B21的三倍;將F1代中B19/B21的公雞與B19/Bl9的母雞回交后,經(jīng)MDV攻毒后,其子代B19/B19的MD發(fā)病率約是B19/B21的六倍。結(jié)果表明B21單倍型對MD的抗性遠高于B19單倍型。隨后,Briles等[5]又利用MDV強毒株對重組單倍型B19/B19、B19/B21和B19/BF21-G19的小雞攻毒,發(fā)現(xiàn)B19/B21和B19/BF21-G19的MD發(fā)生率遠低于B19/B19單倍型,表明B-F亞區(qū)是MD抗性基因。

        后來,Rogers等[6]對位于B-F/L區(qū)域的NK細胞受體樣蛋白基因研究,認為其可作為MDV抗性的候選基因;Jin等[7]在對抗MD純合子霞煙雞B-F基因多態(tài)性分析時,利用RFLP技術(shù)分析了霞煙雞的B6、B19和B21單倍型,發(fā)現(xiàn)B21單倍型對MDV抗性最高,B6單倍型對MDV抗性相對較弱,B19單倍型對MDV抗性最弱,結(jié)果表明不同B單倍型對MDV抗性差異明顯;隨后Jin等[8]對不同單倍型的B-F1/B-F2基因序列測定比較中,發(fā)現(xiàn)序列中多態(tài)性主要表現(xiàn)在B-F基因的α1α2區(qū)域;左天榮[9]在對抗MD霞煙雞與非抗MD霞煙雞B-F基因序列的研究中,利用B-F基因的α1α2區(qū)域設(shè)計引物,并確定目的片段為567 bp,PCR反應(yīng)產(chǎn)物測序后與Genbank公布的 B2、B6、B5、B13、B19、B21和B21-LIKE單倍型基因序列進行比較分析,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)堿基替換頻繁并呈高度多態(tài)性,并證明抗MD霞煙雞與非抗雞在此區(qū)域存在基因差異。

        1.2 B-L基因

        B-L基因編碼MHCⅡ類抗原,由α鏈和β鏈基因組成。α鏈基因無多態(tài)性;β鏈基因有豐富的多態(tài)性包括:一個編碼信號序列區(qū)外顯子;二個編碼細胞質(zhì)區(qū)外顯子;編碼非多態(tài)性β2免疫球蛋白的區(qū)域;編碼β蛋白和肽結(jié)合區(qū)的多態(tài)性區(qū)域以及3'-UTR區(qū)的編碼外顯子。雞B-L基因與體液免疫關(guān)系密切,對MD、球蟲病等多種疾病有抗性[3]。

        Pharr等[10]通過對B-L基因表達的研究,證明不同品種同一品系B2、B5、B13、B15和B21單倍型雞的B-L基因表達程度不同,且對MD抗性也不相同,說明B-L基因多態(tài)性與MD抗性相關(guān);Niikura等[11]通過對MDV不同編碼蛋白與宿主蛋白交互作用的研究,發(fā)現(xiàn)只有B-L基因的β鏈基因編碼的蛋白是與MDV有交互用,表明β鏈是決定MD抗性的主要影響因素。

        隨著對雞B-F和B-L基因研究的深入,F(xiàn)ulton等[12]在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上進行了雞MHC分子基因型鑒定,通過多個研究機構(gòu)長期隔離培育的不同品系MHC純合子單倍型雞群為研究材料,對B-F和B-L基因區(qū)域間微衛(wèi)星位點LEI0258和MCW0371分別設(shè)計引物,通過其PCR產(chǎn)物不同來確定大多數(shù)標準單倍型。LEI0258的PCR目的片段從182到552 bp,與其對應(yīng)的個單倍型如圖1,MCW0371的PCR目的片段從200到209 bp。

        圖1 LEI0258微衛(wèi)星位點PCR產(chǎn)物與部分單倍型

        通過結(jié)合分析LEI0258和MCW0371微衛(wèi)星位點PCR目的產(chǎn)物,F(xiàn)ulton確定了雞的各主要標準單倍型,各單倍型目的片段大小詳見表1。而與MD抗性相關(guān)的B2、B6、B5、B13、B19和B21單倍型,也可以通過此法進行區(qū)分。

        表1 LEI0258和MCW0371的PCR目的產(chǎn)物與各標準單倍型

        1.3 B-G基因

        B-G基因包括3'-UTR區(qū)、5'-UTR區(qū)和五個外顯子,其外顯子包括:一個編碼信號肽的外顯子;一個編碼胞外區(qū)顯子;一個編碼胞內(nèi)區(qū)外顯子;一個編碼跨膜區(qū)外顯子以及一個編碼鏈接區(qū)外顯子。由于雞紅細胞表面B-G抗原具有顯著的多態(tài)性,早期學者以血清型不同來鑒別單倍型的不同,并成功選育出了抗MD雞群。但B-G抗原只能協(xié)助MHC I和II類抗原進行體液免疫應(yīng)答無特定MD抗性,因此越來越多的學者已不再將其作為MD抗性基因。

        1.4 Rfp-y基因

        Rfp-y基因與B復合體相似,二者雖然位于同一條染色體上,但無遺傳上的聯(lián)系。Tanja等[13]在對黑琴雞Rfp-y基因研究時,發(fā)現(xiàn)Rfp-y基因表達量的不同對腫瘤發(fā)生率有影響,由此推斷Rfp-y基因可能與MD抗性相關(guān)。但在Cornell品種抗MD的N系和易感P系雞群及其他幾個品種中,并未表現(xiàn)出Rfp-y基因?qū)δ[瘤發(fā)生率的影響。因此,Rfp-y基因與MD抗性是否有關(guān)尚無明確定論。

        2 生長素(GH)基因

        雞GH基因由五個外顯子和四個內(nèi)含子組成,外顯子穩(wěn)定而內(nèi)含子易突變,故推測內(nèi)含子是其表達的主要影響因素。GH有促進雞生長發(fā)育和免疫調(diào)節(jié)的作用,研究發(fā)現(xiàn)MDV抗性雞體型通常較小,表明GH分泌水平有可能與MDV復制或腫瘤的形成相關(guān)。Liu[14]利用酵母雙雜交試驗、免疫組織試驗和間接免疫熒光試驗證實GH基因與MD抗性相關(guān);Sarson等[15]在對MD抗性和易感雞的GH基因轉(zhuǎn)錄分析時,發(fā)現(xiàn)GH基因表達存在差異,并由此推斷其為MD抗性基因,但對MD抗性有多大,仍需要進一步研究。

        3 數(shù)量性狀位點(QTL)

        QTL是指一個性狀由多個基因決定,每個基因?qū)Υ诵誀钣绊懚际俏⑿У?。McElrov等[16]利用2個MD病死率不同的雞群雜交得到F1代,再將F1代回交,對F1代回交得到的雞群經(jīng)MD疫苗免疫后,通過選擇性DNA池技術(shù)選出81個微衛(wèi)星位點進行測定,發(fā)現(xiàn)了17個與MD抗性有關(guān)的微衛(wèi)星位點;Heifetz等[17]在對包括雞2/3基因圖譜的198微衛(wèi)星位點研究時,發(fā)現(xiàn)了15個與MD抗性相關(guān)的非MHC染色體區(qū)域,它們分別位于1、2、3、4、5、7、8和9號染色體以及Z染色體上。

        4 其他基因

        Li等[18]通過對MD易感雞與抗性雞的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因進行酶切,得到7個等位基因型出現(xiàn)頻率存在差異;Kaiser等[19]通過對ADOL品系MD易感和抗性雞脾細胞中IL-6和IL-18的mRNA表達水平的研究,發(fā)現(xiàn)易感雞表達水平遠高于抗性雞,表明IL-6和IL-18與MD抗性密切相關(guān);Fei等[20]通過對RCS品系MD易感和抗性雞感染MDV后,發(fā)現(xiàn)易感雞與抗性雞的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶基因3a和3b表達量存在差異,說明它們可能與MD抗性相關(guān)。但上述結(jié)果是否適應(yīng)于雞的大多數(shù)品種,還有待研究。

        5 結(jié)語

        與雞MD抗性相關(guān)的多個基因中,MHC的B-F和B-L基因無疑是MD抗性最主要的影響因素,非MHC基因?qū)D抗性通常僅表現(xiàn)在幾個雞群中且同一基因在不同品系中差別較大。因此,先前的學者也都將研究重點放在了B-F和B-L基因上,特別是Fulton通過B-F和B-L基因區(qū)域間微衛(wèi)星位點PCR產(chǎn)物來區(qū)分不同的單倍型,為我們研究武定雞MD抗性相關(guān)基因提供了新思路。但研究者們往往只注重對其中一個基因的研究,同時又常忽略非MHC基因的影響,對雞MD抗性相關(guān)基因的認識始終沒有形成一個完整的體系。由此可知,綜合考慮各相關(guān)基因?qū)D抗性的影響將是下一步研究趨勢,而武定雞由于其品種和生長環(huán)境的獨特性,以其作為研究對象更有生物學意義。

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