孫洪新，劉月，王康，敦偉濤*

(1.河北省畜牧獸醫(yī)研究所，河北 保定 071000；2.承德市農(nóng)林科學(xué)院，河北 承德 067000)

隨著養(yǎng)羊業(yè)集約化、規(guī)?；潭鹊奶岣?，疾病成為制約行業(yè)發(fā)展的最重要因素。盡管采取疫苗免疫、藥物治療等方式取得了一定的成果，但隨著環(huán)保、抗生素殘留、食品安全等問(wèn)題的突顯，抗病育種受到了眾多畜牧工作者的關(guān)注。主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibilitycomplex，MHC)是由一群緊密連鎖的基因群組成的定位于動(dòng)物某對(duì)染色體的特定區(qū)域，與免疫應(yīng)答和抗病性密切相關(guān)的多基因家族。MHC基因的產(chǎn)物分布于白細(xì)胞表面，故又稱白細(xì)胞抗原(lymphocyte antigen，LA)。迄今，已發(fā)現(xiàn)了多個(gè)物種的MHC，并被命名了不同名稱和縮寫。羊的MHC由于具有高度多態(tài)性，并與多種病疾抗性密切相關(guān)，已成為近年來(lái)羊抗病育種研究的熱點(diǎn)。

1 羊MHC的分類

Stear(1981)最早發(fā)現(xiàn)綿羊體內(nèi)存在MHC，并將其命名為綿羊白細(xì)胞抗原(ovine lymphocyte antigen,OLA)。綿羊MHC位于20號(hào)染色體上，呈高度的多態(tài)性和連鎖不平衡性。根據(jù)編碼產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和功能，MHC基因分為MHCⅠ類、MHCⅡ類和MHC Ⅲ 類3種類型。MHCⅠ類基因?yàn)榫幋a組織相容性抗原的基因，所編碼的抗原分子廣泛分布于有核細(xì)胞表面，由1條α鏈和1條β鏈通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合，呈異源二聚體形式存在；MHCⅡ類主要編碼調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞增殖及控制免疫強(qiáng)度的基因，編碼的蛋白分子主要分布于抗原遞呈細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞)表面，也由1條α鏈(重鏈)和1條β鏈(輕鏈)通過(guò)非共價(jià)鍵緊密結(jié)合而成；MHC Ⅲ類基因編碼的分子主要參與免疫反應(yīng)相關(guān)的補(bǔ)體控制和受體的產(chǎn)生，不參與抗原遞呈過(guò)程。目前研究發(fā)現(xiàn)，綿羊MHCⅠ類基因包含3個(gè)基因，分別是OLA-A、OLA-B和OLA-C；MHCⅡ類基因分為a區(qū)和b區(qū)，其中a區(qū)含有DR基因和DQ基因。迄今已在OLA基因a區(qū)發(fā)現(xiàn)了3個(gè)DRA和3個(gè)DRB、8個(gè)DQA1、16個(gè)DQA2以及6個(gè)DQB等位基因，b區(qū)含有DYA、DYB、DOB等基因。

山羊的MHC基因(goat ovine lymphocyte antigen,GoLA)是Dam等于1979年首次發(fā)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)與OLA、BoLA非常相似，并具有一定的序列同源性。GoLA也分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類基因，其中Ⅱ類控制基因主要參與基體的免疫應(yīng)答與調(diào)控。目前已發(fā)現(xiàn)了18個(gè)血清學(xué)特異的I類抗原，研究的熱點(diǎn)主要集中在Ⅱ類區(qū)DQ和DR亞區(qū)的基因上。

2 羊MHC基因多態(tài)性

羊MHCⅡ類抗原基因很多，但只有DR和DQ區(qū)基因在蛋白質(zhì)水平上表達(dá)，所以相關(guān)研究主要集中在這兩個(gè)亞區(qū)方面。

2.1 DQ亞區(qū)基因多態(tài)性

有關(guān)綿羊DQ區(qū)多態(tài)的研究主要集中在DQA基因上。Scott等[1]研究發(fā)現(xiàn)了2個(gè)DQA基因，分別命名為DQA1和DQA2；Wright等[2]在DQA1位點(diǎn)上檢測(cè)到了7個(gè)等位基因和1個(gè)假基因；Escayg等[3]在DQA2位點(diǎn)上檢測(cè)出了16個(gè)等位基因；Zhou等[4]對(duì)6個(gè)綿羊品種的DQA序列進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出了6種與之前報(bào)道不同的基因型；Hickford等[5]對(duì)綿羊的DQA2基因進(jìn)行分析，共檢測(cè)到了23個(gè)等位基。在國(guó)內(nèi)，成述儒等[6]應(yīng)用 PCR-SSCP 技術(shù)對(duì)藏綿羊的DQA1基因的外顯子2(Exon 2)進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，檢測(cè)出了56個(gè)單核苷酸多態(tài)性(single nucleotidepolymorphisms，SNPs)位點(diǎn)，17個(gè)DQA1等位基因；劉彬等[7]對(duì)貴州白山羊DQA1基因Exon 1進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了7個(gè)SNPs位點(diǎn)，并推斷其中的C+48T、A+49G位點(diǎn)與貴州白山羊血液免疫指標(biāo)具有一定的相關(guān)性。

綿羊DQB基因多態(tài)性研究方面，F(xiàn)eichtlhauer等[8]和Jugo等[9]研究發(fā)現(xiàn)綿羊的DQB基因具有豐富的多態(tài)性；Oorschot等[10]在美利奴羊DQB基因Exon 2中發(fā)現(xiàn)了10種不同的基因型。在國(guó)內(nèi)，彭林澤[11]采用PCR-RFLP方法對(duì)中國(guó)美利奴(新疆軍墾型)羊和多浪羊DRB1基因Exon2進(jìn)行檢測(cè)，共檢測(cè)到了26種基因型；申紅等[12]對(duì)多浪羊的OLA-DQB1 Exon 2進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，共檢出了18種等位基因和42種基因型；Hui等[13]對(duì)中國(guó)美利奴羊OLA-DQB1基因的Exon 2進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了22個(gè)等位基因和42個(gè)基因型。

Amills等[14]對(duì)山羊DQA1基因Exon 2的多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了23個(gè)SNPs位點(diǎn)7個(gè)等位基因；Zhou等[15]發(fā)現(xiàn)山羊的DQA2基因同樣具有豐富的多態(tài)性。國(guó)內(nèi)研究也表明DQA具有豐富的多態(tài)性，邢鳳等[16]對(duì)山羊 DQA1基因Exon 2多態(tài)性進(jìn)行了檢測(cè)，共檢測(cè)到了6個(gè)等位基因，8種基因型；李俊營(yíng)等[17]對(duì)5個(gè)山羊品種的DQA1基因的多態(tài)性進(jìn)行分析，檢測(cè)到了2個(gè)等位基因，3種基因型；柴文瓊[18]在河西絨山羊DQA1基因 Exon2中共檢測(cè)到了42個(gè)SNPs位點(diǎn)，9個(gè)等位基因；邢鳳等[19]對(duì)萊蕪黑山羊、波爾山羊和魯波山羊DQA2基因Exon 2的遺傳多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)，HaeⅢ限制性內(nèi)切酶多態(tài)性分析檢測(cè)到了由3個(gè)(A、B、C)等位基因控制的4種基因型,說(shuō)明山羊DQA2基因Exon 2的多態(tài)性較DQA1豐富。

2.2 DR區(qū)多態(tài)性

DRB3基因多態(tài)性檢測(cè)方面，孫東曉等[24]在蒙占綿羊和哈薩克綿羊DRB3基因Exon 2中共檢測(cè)到了7個(gè)復(fù)等位基因、17種基因型，與Amills等[14]的研究結(jié)果相一致。劉云芳等[25]在新疆多浪羊的DRB3基因Exon 2中共檢測(cè)到了24種等位基因；Li等[26]在12個(gè)中國(guó)本土山羊DRB3基因Exon 2中發(fā)現(xiàn)了6個(gè)等位基因；楊易等[27]在四川4個(gè)地方山羊品種DRB3基因Exon 2中發(fā)現(xiàn)了10種等位基因；羅秀剛等[28]對(duì)河西絨山羊DRB3基因Exon 2進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了18個(gè)等位、31個(gè)基因型，其中16個(gè)DRB3的等位基因?yàn)槭状伟l(fā)現(xiàn)。黃蘭等[29]對(duì)3個(gè)貴州地方山羊品種DRA 基因Exon 5進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了C172T 和T176G 2個(gè)共同突變位點(diǎn)，而貴州白山羊中還存在1個(gè)G205A突變位點(diǎn)，表明貴州地方山羊DRA基因具有較豐富的遺傳多樣性。

3 MHC多態(tài)性與抗病性

MHC是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)與疾病密切相關(guān)的遺傳系統(tǒng)，大量研究表明羊MHC與抗病性存在密切相關(guān)。

3.1 MHC多態(tài)性與寄生蟲病抗性

Hulme等[30]對(duì)335只綿羊MHC多態(tài)性與蛇形毛圓線蟲病的易感性相關(guān)性進(jìn)行了分析；Outteridge等[31]、Savers等[32]和Stear等[33]證明多種綿羊品種DRB基因的多態(tài)性與線蟲病具有相關(guān)性。國(guó)內(nèi)，對(duì)多浪羊、中國(guó)美利奴羊[34]、哈薩克羊[35]DRB1基因第二外顯子多態(tài)性進(jìn)行分析，表明該基因與包蟲病遺傳抗性和易感性相關(guān)；杜迎春等[36]對(duì)中國(guó)美利奴羊DRB1、DQB1分析發(fā)現(xiàn)，抗性單倍型綿羊?qū)?xì)粒棘球絳蟲的抵抗力顯著高于非抗性綿羊。

3.2 MHC多態(tài)性與腐蹄病抗性

Litchficld等 (1993)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)MHCⅡ類區(qū)域限制性內(nèi)切酶TaqⅠ和PvuⅡ多態(tài)位點(diǎn)與綿羊腐蹄病易感性顯著相關(guān)；Escayg等(1997)研究綿羊MHC Class Ⅱ域的變異與綿羊抗腐蹄病之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)MHC單倍型與腐蹄病的發(fā)生存在關(guān)聯(lián)(P=0.005)[37]。劉秀等[38]研究發(fā)現(xiàn)DQA 2基因Exon 2多態(tài)性與藏綿羊的腐蹄病相關(guān)，并初步推斷等位基因DQA2*F*L具有較強(qiáng)的抵抗腐蹄病的遺傳潛力。Raadsma等(1991)已將DQA2作為了澳洲美利奴和新西蘭考力代羊抗腐蹄病的分子標(biāo)記基因[37]。

3.3 MHC多態(tài)性與癢病抗病性

Millot等(1985)研究表明，OLA抗原直接參與引發(fā)癢病，至少與1個(gè)癢病的抵抗或易感位點(diǎn)相關(guān)；Millot等(1988)研究證明綿羊癢病與OLA基因有一定相關(guān)性；Cullen(1989)提出OLA抗原與綿羊癢病呈相關(guān)性；Duguid等(1993)利用感染綿羊癢病抗原的倉(cāng)鼠腦進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Ⅰ類和Ⅱ類MHC基因以及Ⅱ類相關(guān)特定區(qū)域表達(dá)有所增強(qiáng)。

3.4 MHC多態(tài)性與其他病的抗病性

Obexer-Ruff等[39]應(yīng)用30個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記瑞士山羊和克利奧爾山羊發(fā)現(xiàn)DRBP1位點(diǎn)與牛羊水心胸癥(heartwater disease)有直接關(guān)系。Larruskain等[40]研究發(fā)現(xiàn)，DRB1基因與綿羊肺腺癌和羊慢性進(jìn)行性肺炎的易感性相關(guān)。Singh等[41]研究發(fā)現(xiàn)DRB基因多態(tài)性與印度山羊品種的慢性細(xì)菌性腸炎抵抗性和易感性存在相關(guān)。冷清文等[42]對(duì)巴什拜羊OLA-DRB3基因第Exon2外顯子多態(tài)性和綿羊肺炎支原體(MO)的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)HaeⅢBC和HaeⅢDD基因型與綿MO感染相關(guān)，并分別為MO的抗性和易感性基因型；在11種復(fù)等位基因中，PstIA是MO易感等位基因，PstIB和HaeⅢC是MO 抗性等位基因。王文文等[43]對(duì)中國(guó)美利奴羊 OLA-DQB1 基因的Exon 2多態(tài)位點(diǎn)與布病易感性進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)196G/A和 211C/T在病例組和對(duì)照組中分別存在極顯著差異和顯著差異，推測(cè)它們可能與布病易感性相關(guān)。

4 MHC多態(tài)在抗病育種中的應(yīng)用

大量研究表明，MHC的多態(tài)性與疾病的抗性和易感性有著極為密切的相關(guān)性，在抗病育種學(xué)中具有重要作用，可作為抗病育種的首選遺傳標(biāo)記。我國(guó)擁有豐富的地方綿羊與山羊品種資源，開展羊MHC基因與抗病相關(guān)性的研究，對(duì)于我國(guó)羊的抗病育種具有重大意義。當(dāng)前，對(duì)于羊MHC基因數(shù)量及分型的研究，大部分集中在Ⅱ類區(qū)段的DR區(qū)和DQ區(qū)，且多采用PCR-RFLP方法對(duì)多態(tài)性進(jìn)行分析，存在無(wú)酶切位點(diǎn)，無(wú)法檢測(cè)到多態(tài)位點(diǎn)的局限性；很多多態(tài)性需要進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究，才能被用作選種的遺傳標(biāo)記。目前，新西蘭已經(jīng)將綿羊MHC-DQA2 基因作為抗腐蹄病的遺傳標(biāo)記并進(jìn)行了商業(yè)化的推廣，抗病效果良好；在英國(guó)，研究人員也選取了綿羊的MHC*0101等位基因作為胃腸道線蟲抗性選育的標(biāo)記。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和研究的深入，在不久的將來(lái)，將會(huì)有更多的MHC基因位點(diǎn)被用分子遺傳標(biāo)記在羊抗病育種實(shí)踐中加以應(yīng)用。