苏太猪抗F18+大肠杆菌病基础群FUT1基因多态性及其与生长发育的关联分析

本研究采用PCR-RFLP方法对苏太猪F18+大肠杆菌抗病育种基础群α-(1,2)岩藻糖转移酶基因1（FUT1）M307位点多态性进行了分析,并探讨了其与部分生长发育性能的相关性。苏太猪F18⁺大肠杆菌抗病育种基础群FUT1基因M307位点经Hin6Ⅰ酶切后,产生AA、AG和GG 3种基因型,频率分别为0.235、0.609和0.156,群体极显著的偏离了Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01)。总体上AA基因型的个体生长发育优于AG和GG基因型的个体,其中AA基因型个体的60 kg体长显著高于AG和GG基因型的个体(P<0.05),断奶重显著高于GG基因型的个体(P<0.05),体高和后躯宽显著高于AG基因型的个体(P<0.05)。试验结果表明,苏太猪抗病育种基础群中FUT1基因第307位点的AA基因型不仅对仔猪断奶后水肿病和腹泻病具有抗性,而且具有较高的早期生长发育性能。     

猪抗病育种研究进展及对几个认识问题的讨论

猪的抗病育种研究具有非常重要的意义,但相对于生产性状,猪抗病性状的研究较为薄弱。目前猪的抗病育种研究主要集中在抗病性状的候选基因鉴定与特定病（抗）原诱导的宿主基因表达（谱）研究两个方面。一方面,通过候选基因、比较基因组和基因组扫描等方法已鉴定出包括F18、FUT1、Mx1基因在内的影响猪抗腹泻、抗水肿病、抗流感等多个功能基因和若干QTLs,另一方面,用于免疫增强因子筛选、抗性基因和致病机理解析的病（抗）原诱导的宿主基因表达（谱）研究也正在成为抗病育种和疫苗学研究的热点。在此基础上,针对人们在猪抗病育种上的几点认识误区进行了纠正和澄清。     

致病性F18大肠杆菌黏附素受体易感性仔猪的体外鉴定

在PCR-RFLP方法分析了不同猪个体FUT1基因M307位点等位基因多态性的基础上，制备M307位点为GG和AG2种类型仔猪小肠上皮细胞分别与表达F18ab菌毛的野生型大肠杆菌、表达F18ac菌毛含fed操纵子全基因的重组大肠杆菌及表面分泌表达F18ab菌毛FedF亚单位的重组大肠杆菌进行体外黏附和黏附抑制试验。结果表明，上述野生菌或重组菌对GG和AG2种基因型的30～35日龄断奶仔猪小肠上皮细胞均具有较好的黏附能力。上述3种大肠杆菌分别与抗F18ab纯菌毛血清、F18ac纯菌毛血清及抗F18ab菌毛FedF亚单位单因子血清作用后．则丢失黏附小肠上皮细胞能力。而GG基因型的3日龄仔猪小肠上皮细胞不能很好的黏附上述野生菌或重组菌．但是可以很好地黏附表达987P菌毛的大肠杆菌。     

猪TLR5基因表达水平与F18大肠杆菌侵染关系分析

为了探究猪Toll样受体（Toll-like receptor 5,TLR5） 基因表达水平与F18大肠杆菌抗性的关系,试验通过不同血清型产肠毒素大肠杆菌（F18ab和F18ac）侵染猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）,同时通过脂多糖（LPS）分别诱导IPEC-J2细胞4和8 h,利用实时荧光定量PCR检测TLR5基因表达水平变化,并利用Western blotting进行蛋白表达分析。结果显示,不同血清型大肠杆菌（F18ab和F18ac）菌体侵染IPEC-J2细胞后,TLR5基因表达水平均极显著上调（P<0.01）;LPS诱导IPEC-J2细胞4和8 h后,TLR5基因表达水平均极显著上调（P<0.01）,且在LPS诱导IPEC-J2细胞8 h后,TLR5基因表达水平明显高于诱导4 h。与对照组相比,细胞中TLR5蛋白的表达水平极显著上调（P<0.01）,与LPS诱导及F18大肠杆菌菌体刺激IPEC-J2细胞后mRNA表达水平结果相一致。本研究在细胞水平上分析了TLR5表达水平和F18大肠杆菌侵染的相关性,进一步证实猪TLR5基因的表达水平在细胞抵抗F18大肠杆菌的侵染过程中发挥了重要的调控作用,为今后关于TLR5基因功能及其在大肠杆菌腹泻遗传育种应用的研究奠定基础。     

苏太猪抗F18+大肠杆菌病基础群FUT1基因多态性及其与生长发育的关联分析

本研究采用PCR-RFLP方法对苏太猪F18+大肠杆菌抗病育种基础群α-(1,2)岩藻糖转移酶基因1（FUT1）M307位点多态性进行了分析,并探讨了其与部分生长发育性能的相关性。苏太猪F18⁺大肠杆菌抗病育种基础群FUT1基因M307位点经Hin6Ⅰ酶切后,产生AA、AG和GG 3种基因型,频率分别为0.235、0.609和0.156,群体极显著的偏离了Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01)。总体上AA基因型的个体生长发育优于AG和GG基因型的个体,其中AA基因型个体的60 kg体长显著高于AG和GG基因型的个体(P<0.05),断奶重显著高于GG基因型的个体(P<0.05),体高和后躯宽显著高于AG基因型的个体(P<0.05)。试验结果表明,苏太猪抗病育种基础群中FUT1基因第307位点的AA基因型不仅对仔猪断奶后水肿病和腹泻病具有抗性,而且具有较高的早期生长发育性能。     

苏淮猪群体抗腹泻基因MUC13和FUT1多态性分析及其抗腹泻选育方案研究

腹泻是现代猪场集约化规模养殖过程中常见的疾病,给养殖场带来巨大的经济损失。产肠毒素大肠杆菌F4ac以及F18是导致仔猪腹泻的重要病原微生物,而MUC13和FUT1分别是控制仔猪大肠杆菌F4ac以及F18易感或抗性的主效基因。本试验对淮安市淮阴种猪场的苏淮猪核心群做了MUC13和FUT1基因的多态性检测。结果表明:在整个苏淮猪核心群中MUC13的G等位基因频率较高,其中公、母猪群体分别达到0.625和0.568,有利于苏淮猪抗腹泻性能的选育提高;然而FUT1的A等位基因频率较低,其中公、母猪群体分别为0.250和0.190。根据苏淮猪MUC13和FUT1基因多态性结果,制定了以MUC13基因的选择为主,FUT1基因选择为辅的抗腹泻群体的分子选育方案,以期通过结合常规育种手段来提高苏淮仔猪对腹泻的抗性。     

苏太仔猪FUT1基因M307位点多态性与F18大肠杆菌抗病相关性的体外鉴定

采用PCR-RFLP方法检测了江苏苏太断奶仔猪FUT1基因M307位点等位基因多态性分布,在所检的49头仔猪中,GG基因型个体16头,AG基因型19头,AA基因型14头。在此基础上,制备上述不同基因型个体仔猪小肠上皮细胞,分别与表达F18ab菌毛的野生型大肠杆菌、表达F18ac菌毛含fed操纵子全基因的重组大肠杆菌和V型系统表面分泌表达F18abFedF亚单位的重组大肠杆菌进行体外黏附试验和黏附抑制试验。研究结果表明:FUT1基因M307位点中GG型和AG型仔猪小肠上皮细胞均能黏附上述3种大肠杆菌,而AA型个体小肠上皮细胞则不能黏附。将上述3种大肠杆菌分别与抗F18ab菌毛高免血清、F18ac菌毛高免血清及抗F18abFedF亚单位单因子血清作用后,则失去黏附仔猪肠上皮细胞能力。上述结果对苏太猪从体外试验上证明了FUT1基因M307位点多态性与断奶仔猪腹泻和水肿病存在着直接的相关性。     

苏太猪FUT1基因M307位点多态性及其对部分免疫指标的遗传效应分析

本研究旨在分析苏太猪抗F18大肠杆菌病育种基础群FUT1基因M307位点对部分免疫指标的遗传效应,为下一步苏太猪抗病育种工作提供一定的理论依据。采用PCR-RFLP方法对苏太猪抗F18大肠杆菌病育种基础群FUT1基因M307多态性进行分析,并探讨其与部分免疫指标的关系。结果表明,基础群中576个个体FUT1基因M307位点经Hin6Ⅰ酶切后,产生AA、AG和GG3种基因型,基因型频率分别为0.235、0.609和0.156,抗性基因A为优势等位基因,频率为0.540;群体显著偏离了Hardy-Weinberg平衡状态(P0.01)。AA基因型个体的血红蛋白(HGB)和白细胞计数(WTBC)显著高于AG和GG型个体(P0.05),AG和GG型个体间差异不显著(P0.05);AA基因型个体的异嗜性粒细胞与淋巴细胞比率(H/L值)显著低于AG和GG型个体(P0.05),AG和GG型个体间差异不显著(P0.05);AA基因型个体与AG和GG型个体间SRBC抗体滴度差异不显著(P0.05)。本试验结果初步说明苏太猪F18抗性型群体具有抗逆性强的优良特性,AA基因型不仅对仔猪断奶后水肿病和腹泻病具有抗性,而且具有较高的一般抗病力。     

一规模化猪场断奶仔猪腹泻大肠杆菌毒力因子的检测

从疑似断奶仔猪腹泻的仔猪中分离、鉴定出15株病原性大肠杆菌。经O血清型鉴定,11株为0131、4株未定型,所有O131血清型菌株呈β溶血。多重PCR检测毒素基因(STa、STb、LT、SLT-2e)和大肠杆菌粘附素单抗(F4、F5、F6、F41、F18)检测菌毛,O131菌株的毒素为STa、STb、SLT-2e,表达F18粘附素,未定型菌株的毒素为STa,共表达F6和F18粘附素。对15株大肠杆菌用16种抗生素进行药敏试验,结果表明:分离株对阿米卡星、痢特灵、新霉素敏感,而对多种抗生素产生了不同程度的耐药性。运用本场大肠杆菌分离株灭活苗免疫猪群,取得良好效果。     

猪UCP3基因的分离与多态分析

解偶联蛋白3是一种线粒体内膜上的转运蛋白,可以使氧化过程与ADP磷酸化过程解偶联。本研究分离了猪UCP3基因的外显子2~3和外显子6。经过序列分析,发现猪UCP3基因共有3处框移突变和18个SNP位点。在猪UCP3片段中分别包含一个SmaⅠ和SduⅠ酶切位点。UCP3片段SmaⅠ位点在大白×梅山F2家系中经PCR-RFLP分析,表现为AA、AB和BB 3种基因型,A基因频率为0.57,B基因频率为0.43。因此,可以将UCP3基因作为猪分子遗传育种的候选基因。     

F18大肠杆菌抗性型与敏感型苏太断奶仔猪十二指肠组织比较转录组分析

旨在揭示培育品种—苏太猪(杜洛克×梅山猪)F18大肠杆菌抗性的调控通路和重要候选基因,同时进一步探究中外猪品种F18大肠杆菌抗性调控遗传基础的差异。本研究以课题组前期获得的苏太猪和梅山猪F18大肠杆菌抗性型与敏感型断奶仔猪全同胞个体为研究对象,通过转录组测序筛选苏太猪F18大肠杆菌抗性相关的调控通路以及重要候选基因,并在细胞水平,利用qPCR和Western blot分析F18大肠杆菌刺激小肠上皮细胞IPEC-J2后重要候选基因(蛋白)的表达变化,同时利用qPCR检测重要候选基因在苏太和梅山断奶仔猪F18大肠杆菌抗性型与敏感型个体十二指肠组织中的差异表达情况。结果显示:1)在苏太断奶仔猪F18大肠杆菌抗性型与敏感型个体中筛选出238个差异表达基因,主要参与Toll样受体信号通路(toll-like receptor signaling pathway)和糖脂类通路(glycosphingolipid biosynthesis-lacto and neolacto series),其中TLR5、IL-1β、FUT2为重要候选基因;2)不同血清型F18大肠杆菌(F18ac、F18ab)菌体分别刺激小肠上皮细胞IPEC-J2后,FUT2、IL-1β、TLR5基因mRNA表达水平显著上调(P0.05),并且其蛋白表达水平也表现为明显的上调,由此表明,TLR5、IL-1β和FUT2在断奶仔猪F18大肠杆菌感染过程中发挥重要的调控作用;3)组织差异表达分析显示,TLR5、IL-1β和FUT2在苏太猪抗性型与敏感型个体十二指肠组织中表达差异均达到显著水平(P0.05),而梅山猪中TLR5、IL-1β表达差异达到极显著水平(P0.01),FUT2表达水平差异不显著(P0.05)。结合课题组前期关于梅山猪及外来引进品种F18大肠杆菌抗性相关分子机制研究及报道,本研究进一步证明中外猪品种F18大肠杆菌抗性调控的遗传基础确实存在差异,Toll样受体信号通路及CD14、TLR5等基因可能在中国地方品种—梅山猪抵抗F18大肠杆菌感染过程中发挥着免疫调控作用,而鞘糖脂合成通路及FUT2等基因可能在外来猪品种F18大肠杆菌受体形成过程中起关键作用。     

猪TLR5基因表达水平与F18大肠杆菌侵染关系分析

为了探究猪Toll样受体(Toll-like receptor 5,TLR5)基因表达水平与F18大肠杆菌抗性的关系,试验通过不同血清型产肠毒素大肠杆菌(F18ab和F18ac)侵染猪小肠上皮细胞(IPEC-J2),同时通过脂多糖(LPS)分别诱导IPEC-J2细胞4和8h,利用实时荧光定量PCR检测TLR5基因表达水平变化,并利用Western blotting进行蛋白表达分析。结果显示,不同血清型大肠杆菌(F18ab和F18ac)菌体侵染IPEC-J2细胞后,TLR5基因表达水平均极显著上调(P0.01);LPS诱导IPEC-J2细胞4和8h后,TLR5基因表达水平均极显著上调(P0.01),且在LPS诱导IPEC-J2细胞8h后,TLR5基因表达水平明显高于诱导4h。与对照组相比,细胞中TLR5蛋白的表达水平极显著上调(P0.01),与LPS诱导及F18大肠杆菌菌体刺激IPEC-J2细胞后mRNA表达水平结果相一致。本研究在细胞水平上分析了TLR5表达水平和F18大肠杆菌侵染的相关性,进一步证实猪TLR5基因的表达水平在细胞抵抗F18大肠杆菌的侵染过程中发挥了重要的调控作用,为今后关于TLR5基因功能及其在大肠杆菌腹泻遗传育种应用的研究奠定基础。     

猪IGF2基因内含子3多态性与经济性状的相关研究

研究拟利用PCR-SSCP技术对大白×梅山猪F2代IGF2基因进行多态性检测,并分析其与猪经济性状的关系,为猪的遗传育种提供试验基础.     

猪SLA-DRA基因外显子2多态性及其与仔猪腹泻的关联分析

为探索SLA-DRA基因作为猪抗病育种分子标记的可能性,本研究采用PCR-SSCP和克隆测序方法对大白、长白和杜洛克共216头猪的SLA-DRA基因外显子2进行了多态性研究,分析了该基因与仔猪腹泻的关联性。结果,在SLA-DRA外显子2上检出了3个等位基因和6种基因型;6种基因型(AA、AB、BB、AC、BC和CC)在大白猪和长白猪中都存在,而在杜洛克猪中只检出4种基因型(AA、BB、AB和BC)。杜洛克猪与大白猪和长白猪间基因型分布均差异极显著(P<0.01);3个品种的基因型分布均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。最小二乘法分析表明,品种和性别对仔猪腹泻影响不显著(P>0.05),基因型与仔猪腹泻显著相关(P<0.05);AA和BB基因型个体腹泻评分的最小二乘均值均显著高于AC和CC基因型个体(P<0.05)。本研究表明,SLA-DRA基因不同基因型对仔猪腹泻有着重要的影响,可作为猪抗病育种应用中的一个潜在遗传标记。     

仔猪产肠毒素大肠杆菌F4受体研究进展

猪肠毒素大肠杆菌F4(ETEC F4)是引起1～2周龄仔猪黄、白痢最普遍、危害最大的大肠杆菌。ETEC F4能否致病,决定于猪的小肠上皮细胞有无ETEC F4受体。本文综述了ETEC F4的黏附模式,F4特异受体在猪小肠中的分布,受体的生化特性,受体编码基因的定位、克隆现状及存在的问题,并对今后F4受体的研究方向及应用前景进行了展望。     

猪TLR4基因在F18大肠杆菌抗性型和敏感型资源群体间的差异表达分析

本研究旨在检测TLR4基因mRNA在猪各个组织的分布以及在F18大肠杆菌抗性型和敏感型群体间差异表达水平,为探讨该基因在免疫识别和F18大肠杆菌抗性中发挥的作用提供理论依据。本试验运用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR技术进行定量测定。首先,各取8头35日龄F18大肠杆菌抗性型和敏感型苏太仔猪组织样,包括心脏、肝脏、脾脏等11个组织,提取总RNA,以GAPDH基因为内参基因,进行实时荧光定量PCR。对TLR4基因mR-NA进行均一化处理,利用荧光阈值(Ct值)计算TLR4基因mRNA在各个组织以及F18大肠杆菌抗性型和敏感型群体间表达量。结果显示,TLR4 mRNA在猪各种组织中广泛表达,在肺、淋巴结、肾脏和脾脏等免疫器官中表达量较高,F18大肠杆菌敏感型的TLR4基因表达量普遍高于抗性型个体的表达量,在各个组织中(除胃外)TLR4表达量差异倍数从1.083到2.980不等;在肺、淋巴结、肾脏和胸腺组织中,F18大肠杆菌敏感型的TLR4基因表达量显著高于抗性型个体的表达量(P<0.05)。本研究结果表明,TLR4基因通过天然免疫识别机制对猪F18大肠杆菌病等革兰氏阴性疾病有一定的影响,TLR4基因表达量...     

猪FUT2基因沉默对其所在通路基因表达及小肠上皮细胞E.coliF18黏附能力的影响

旨在细胞水平上进一步探讨FUT2基因的功能及其在猪小肠上皮细胞受到F18大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)侵染时的调控机制,为提高仔猪对F18大肠杆菌病抵抗力的分子选育提供理论基础。运用Real-time PCR方法检测分析FUT2基因在大肠杆菌F18ab、F18ac感染和脂多糖(LPS)诱导小肠上皮细胞前后的mRNA表达差异,并采用Western blotting方法检测大肠杆菌F18ab、F18ac感染小肠上皮细胞前后FUT2的蛋白表达差异;同时设计并构建猪FUT2基因慢病毒干扰载体,筛选并获得FUT2基因稳定沉默的小肠上皮细胞系,检测FUT2基因沉默对其所在球系列鞘糖脂生物合成通路其他关键基因(FUT1、ST3GAL1、HEXA、HEXB、B3GALNT1、NAGA)表达以及小肠上皮细胞E.coli F18黏附能力的影响。结果表明,在F18大肠杆菌感染和LPS诱导小肠上皮细胞后,FUT2基因的mRNA相对表达水平均极显著升高(P0.01),同时大肠杆菌感染后小肠上皮细胞的FUT2蛋白表达上升。此外,本研究成功构建FUT2基因慢病毒干扰载体,并获得FUT2基因稳定沉默的小肠上皮细胞系;FUT2基因沉默后,其所在的球系列鞘糖脂生物合成通路其他关键基因的表达都存在不同程度的下降,其中FUT1基因表达水平显著下调(P0.05),ST3GAL1、HEXA和HEXB基因表达水平极显著下调(P0.01),而B3GALNT1和NAGA基因表达水平未发生显著变化,同时FUT2基因沉默后F18大肠杆菌对小肠上皮细胞的黏附能力显著降低。结果显示,FUT2基因低表达可能不利于仔猪大肠杆菌受体的形成,以增强猪小肠上皮细胞抵抗E.coli F18感染的能力,本试验结果同时为球系列鞘糖脂生物合成通路在仔猪抗大肠杆菌感染过程中的作用机制研究提供一定的理论基础和依据。     

猪的分子育种及应用前景

常规育种与分子育种相结合已成当前猪的品种改良及育种的主要途径。本文撰述了猪的分子育种主要领域。结合我们的科研介绍了利用5个基因提高猪产仔数、5个基因提高生长速度,剔除Haln基因防止应激综合症,以及肠毒素大肠杆菌病抗病育种的成效,分析了应用前景。     

猪的分子育种及应用前景

常规育种与分子育种相结合已成当前猪的品种改良及育种的主要途径。本文撰述了猪的分子育种主要领域。结合我们的科研介绍了利用5个基因提高猪产仔数、5个基因提高生长速度,剔除Haln基因防止应激综合症,以及肠毒素大肠杆菌病抗病育种的成效,分析了应用前景。     

杜洛克猪FUT1基因M229与M307位点多态性及连锁不平衡分析

研究表明,FUT1基因M229和M307位点皆为断奶仔猪抗F18大肠杆菌重要变异位点。本试验采用PCRSSCP和PCR-RFLP方法分别对171头杜洛克猪群体M229和M307位点多态性进行分析,结果表明:M229和M307位点均检测到3种基因型,其中M307位点AA、AG、GG基因型个体数分别为47、100、24头,基因型频率分别为0.275、0.585、0.140,等位基因A为优势基因;M229位点CC、CT、TT基因型个体数分别为90、74、7头;基因型频率分别为0.526、0.433、0.041,等位基因C为优势基因;两种基因型都呈现交叉分布,其中M307位点AA基因型个体中M229位点CC/CT基因型分布较多,TT基因型分布比例较低。通过Haploview软件分析M229和M307位点之间的连锁不平衡水平,结果发现FUT1基因M229和M307位点之间的r2值为0.46,呈现较低连锁不平衡水平。因此,今后在对杜洛克猪抗F18大肠杆菌育种工作中,可以尝试对FUT1基因M307和M229位点同时选育,以期为进一步确证这两个位点的遗传效应及利用其开展抗病育种选育提供一定的试验依据。