猪杀菌性/通透性增强蛋白(BPI)的功能及其在抗病育种中应用的研究进展

杀菌性/通透性增强蛋白（bactericidal/permeability-increasing protein,BPI）有较强的杀菌作用（主要为革兰氏阴性菌）和中和脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）的活性,以及增强单核细胞和嗜中性粒细胞对病原菌的吞噬功能。近年来,BPI的生物学功能受到广泛关注,被称为机体内的“超级抗生素”,BPI基因被很多学者作为抗病候选基因进行探索。作者综述了猪BPI基因的结构、生物学功能及其与猪抗性的关系等,阐述了BPI基因在猪抗病育种中的研究进展及应用前景,为下一步猪BPI基因的功能研究及其在抗病育种实践中的应用提供理论依据。     

Research Progress on Function of Pig Bactericidal/Permeability-increasing Protein (BPI) and Its Application in Resistance Breeding

Bactericidal/permeability-increasing protein (BPI) has a strong effect on sterilization (mainly for G^- bacteria),neutralizing the activity of lipopolysaccharide (LPS) and enhancing the phagocytosis of mononuclear cells and neutrophils to pathogenic bacteria.The biological functions of BPI have been researched widely in recent years,which is known as "super antibiotic" and has been explored by many scholars as a candidate gene for resistance.This author summarized the research progress and application prospect of the BPI gene in the pig resistant breeding by introducing the structure,biological function of BPI gene and its relationship with the resistance,which was aimed to provide theoretical references and basis for the function research of pig BPI gene and its practical application in resistance breeding in future.     

重组BPI蛋白对淋巴细胞增殖及绒毛尿囊膜血管生成的影响

为研究绵羊重组杀菌性/通透性增加蛋白(recombinant bectericidal/permeability increasing protein,r BPI)的生物学功能,用MTT法检测r BPI对绵羊淋巴细胞增殖的影响;用鸡胚绒毛尿囊膜(chorioallantoic membrane,CAM)检测其对微血管生成的影响。结果表明,与对照组相比,r BPI淋巴细胞增殖作用差异均不显著(P0.05);1.8μmol/L和540 nmol/L r BPI组对微血管生成的抑制率分别是57.2%和48.7%。说明r BPI对淋巴细胞没有明显的增殖作用,但对微血管的生成具有抑制作用,且随着r BPI浓度增加抑制作用加强。     

牛杀菌／通透性增加蛋白氮端基因的克隆和序列分析

本试验应用RT-PCR技术,参照Genbank报道的序列,从荷斯坦牛中性粒细胞mRNA中扩增出杀菌／通透性增加蛋白（BPI）氮端基因（713bp）,并与pGEM-T-easy载体连接,构建基因重组体pGEM-T-easy-BPI,进行序列测定。结果表明获得长度为713bp的BPI氮端基因。序列分析证实该片段与安哥斯牛BPI氮端基因相比有1个点突变,为同义突变。该基因的克隆为进一步表达该基因奠定了基础。     

新疆巴什拜羊BPI基因序列的生物信息学分析

以新疆巴什拜羊BPI基因为研究对象,运用生物信息学方法对其编码蛋白的结构、理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、二级结构以及高级结构进行生物信息学分析,并推测与其他物种的生物进化关系。结果表明,BPI蛋白分子量为53.4 ku,理论等电点大于7,呈碱性,N端有信号肽,肽链表现为亲水性,基本属于分泌蛋白。BPI蛋白质的二级结构为α螺旋、β折叠和无规则卷曲,有2个保守结构域BPI1和BPI2。通过进化树分析发现巴什拜羊的BPI基因在绵羊、牛、虎鲸、野猪、人、猕猴、家兔、小鼠、非洲爪蟾中,与绵羊首先聚为一类,后与牛聚为一类,这与动物学分类结果一致,这种同源性在一定程度上代表着物种亲缘关系的远近。     

PCR-RFLP检测安庆六白猪BPI基因第10外显子的多态性

为探讨安庆六白猪杀菌性/通透性增加蛋白(bactericidal/permeability increasing protein)即BPI基因的遗传多态性,本研究通过PCR-RFLP方法,检测了BPI基因第10外显子在安庆六白猪上的多态性。结果表明,在安庆六白猪中,GT基因型为优势基因型,T等位基因是优势等位基因;推测安庆六白猪BPI基因的GT基因型可能具有较高的免疫力,为安庆六白猪的保种和选育提供了有益的资料。     

5个猪种DECR1基因外显子2单链构象多态性的群体遗传学分析

试验利用PCR-SSCP技术检测了山西马身猪、山西白猪、长白猪、大白猪和杜洛克猪5个品种共490头猪的DE-CR1基因外显子2的多态性。结果显示,DECR1基因外显子2位点存在多态性,表现出AA、BB和AB 3种基因型。群体遗传学分析结果表明,5个猪种都是等位基因B为优势基因;Hardy-Weinberg平衡检验结果显示,山西白猪和杜洛克猪处于平衡状态,山西马身猪、长白猪和大白猪处于非平衡状态;各品种猪的多态信息含量均为中度多态。     

牛杀菌／通透性增加蛋白氮端基因克隆和序列分析

目的克隆杀菌/通透性增加蛋白(BPI)cDNA,构建重组体pGEM-T-easy-BPI,进行序列鉴定。方法应用RT-PCR技术,参照Genbank报道的序列,从牛嗜中性粒细胞mRNA中扩增出杀菌/通透性增加蛋白238个氨基酸,并与pGEM-T-easy连接,构建基因重组体,进行序列测定.结果获得长度为713bp的活性基因。序列分析证实该片段中有1个点突变,但氨基酸序列相同。结论:成功克隆出BPI基因,经序列测定,确认为牛BPI基因,为进一步表达该基因奠定了基础。     

11个猪种SLC6A14基因3个SNPs的群体遗传变异研究

本研究旨在了解猪种的遗传变异、种群间的亲缘关系和遗传分化。以白色杜洛克×二花脸资源家系F0代的17头二花脸母猪和2头白色杜洛克公猪的DNA池为模板,通过直接测序在猪SLC6A14基因内识别4个SNPs,以3个突变位点(g.7944AT、c.1438GA、g.21063GT)为基础,通过PCR-RFLP技术,对11个中外猪种进行多态性检测。结果表明:在SLC6A14g.7944AT和g.21063GT2个突变位点上,所有检测猪种都出现变异,其中槐猪、二花脸猪在g.7944AT位点上变异显著(0.01P0.05);而里岔黑猪、槐猪、玉山黑猪、合作藏猪、八眉猪在g.21063GT内变异极显著(P0.01),以GT基因型为主,且二花脸猪中出现TT基因型;在SLC6A14c.1438GA突变位点上,3个欧洲猪种(长白、大白、杜洛克)没有出现变异,均为GG纯合型,而其他猪种在此位点上均存在变异;再根据11个猪种3个位点的多态性信息计算Nei氏遗传距离,由UPGMA法构建聚类图,说明中国地方猪种与外引猪种存在明显的遗传分化;由此得出中国地方猪种比外引猪种有高的遗传多样性和变异,且存在明显的遗传分化,品种间多数猪种符合品种地域分布和品种特性。     

荷斯坦奶牛杀菌／通透性增加蛋白氮端基因原核表达载体的构建

根据高恒[5]的方法,应用RT-PCR技术,从荷斯坦奶牛嗜中性粒细胞mRNA中扩增出杀菌/通透性增加蛋白N端DNA,将该序列与原核表达载体pGEX-4T-1连接,构建重组质粒pGEX-4T-1-BPI.重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达.实验结果表明获得了BPIN端长度为714 bp的DNA序列,序列分析证实在第503位出现了点突变.重组质粒诱导表达后,经SDS-PAGE电泳检测重组蛋白约在52kD处出现特异性蛋白条带,与目的蛋白的分子量一致.表明实验成功地获得了BPI重组蛋白.     

7个猪种MyoD基因家族中3个基因外显子的SNPs检测分析

本研究利用PCR SSCP技术,以7个猪种为研究对象,根据GenBank上猪的MyoG、MyoD和Myf5基因序列设计了17对引物,对此三基因的外显子进行了SNPs检测。检测结果:MyoG和MyoD两个基因均未检测到多态;在Myf5基因的3个外显子上都检测到了多态:第1外显子上有1个点突变G→C;第2外显子上有3个点突变C→A、A→G、G→A;第3外显子上,3387bp处有1个碱基A缺失,3417bp处有3个碱基T缺失,3443bp处有1个点突变T→C。Myf5基因的高度多态性,说明7个猪种含有丰富的遗传变异信息,具有很高的选择潜力。     

5个家兔群体白细胞介素10基因外显子的遗传多样性分析

本研究旨在分析家兔IL-10基因外显子的多态性,以期为进一步研究家兔IL-10与疾病抗性的相关性提供理论依据。根据GenBank上收录的IL-10基因序列设计5对特异性引物,采用PCR-SSCP方法对海狸色獭兔、白色獭兔、皖系长毛兔、闽西南黑兔、九疑山兔这5个家兔群体IL-10基因的5个外显子序列进行多态性分析。结果表明:在IL-10基因外显子3上检测到4种等位基因,10种基因型,存在3个SNPs位点;在外显子4上检测到2种等位基因,3种基因型,存在1个SNP位点。而外显子1、2、5对于实验群体未发现有遗传多态性。在外显子3中,D等位基因只在闽西南黑兔和九疑山兔中检测到,除海狸色獭兔和闽西南黑兔外其余群体均处于哈代-温伯格平衡,各群体不同基因型分布存在极显著差异(P<0.01)。在外显子4中,A1B1基因型在獭兔群体中没有检测到;除海狸色獭兔外其余各群体均处于哈代-温伯格平衡,海狸色獭兔跟白兔獭兔不同基因型分布差异不显著(P>0.05),而其余群体彼此不同基因型分布存在显著性差异(P<0.05或P<0.01)。结果提示:5个家兔群体在IL-10基因外显子3和4中存在遗传多态性,不同家兔群体在遗传基础上存在着一定的差异。     

猪FSHβ基因第2外显子多态性与产仔性能的关联分析

采用PCR-SSCP技术检测马身猪、杜洛克猪、大白猪、山西黑猪和山西白猪等5个猪种421个个体FSHβ基因编码区的多态性,采用单变量动物模型分析了多态位点对母猪产仔性能的影响。结果表明:在FSHβ基因第2外显子第48位上检测到C→T的转换突变为同义突变。在杜洛克群体中,C等位基因的频率为1;在马身猪群体中,T等位基因的频率为1;在山西白猪和山西黑猪中,等位基因C的频率相对较高,分别为0.65和0.89。不同基因型母猪总产仔数和产活仔数的差异不显著(P>0.05),可初步判断该突变位点对猪的产仔性能无显著影响。     

合作猪γ-IFN基因外显子4多态性分析

为了研究合作猪γ-IFN基因的多态性,确定其等位基因数、核苷酸多态位点,各等位基因是否符合Hardy-Weinberg平衡状态、多态信息含量、有效等位基因数和杂合度,采用PCR-SSCP方法检测了138头合作猪γ-IFN基因外显子4的等位基因,并克隆、测序群体内变异产生的各等位基因序列,就基因型和等位基因单倍型序列数据开展分析。序列比对分析发现5个核苷酸多态位点,其中5 284 bp(A→G)、5 341 bp(G→A)、5 371 bp(A→G)为新发现突变位点。试验群体发现4种基因型AA、AB、AC和AD,其中A等位基因频率为0.963 8,为优势等位基因。经χ2适合性检验,该群体处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。γ-IFN基因遗传多态指数中,杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、有效等位基因数(Ne)均较低,表明合作猪γ-IFN基因比较保守。     

杀菌性/通透性增加蛋白的生物学功能及其应用

杀菌性/通透性增加(BPI)蛋白是哺乳动物中性粒细胞中存在的一种碱性蛋白,它能与革兰氏阴性菌脂多糖结合,增加外膜对抗菌药的通透性,具有中和内毒素和杀灭细菌的生物学作用,在革兰氏阴性菌感染的治疗方面有良好的发展前景。文章主要从分子生物学和病理学角度出发,对 BPI 蛋白的生物学杀菌活性和作用机理进行了综述,并展望了其应用前景。     

香猪FSHR基因外显子10的多态性及其与产仔数间的关联分析

促卵泡激素（follicle-stimulating hormone,FSH）是垂体前叶分泌的一种糖蛋白,可通过卵泡刺激素受体（follicle-stimulating hormone receptor,FSHR）调节卵巢的功能。为了研究香猪FSHR基因外显子10的多态性及其与产仔数的关系,试验以从江香猪为研究对象,采用PCR产物直接测序方法检测基因的多态性,分析基因型与香猪产仔数间的关系。对8个候选位点进行群体检测证实其中2个为SNPs位点,分别是rs322800083（C276T）和rs332115220（T601C）,且新发现1个SNP位点novel 1（G-92A）;rs322800083和rs332115220位点构成4种单倍型,其中C-T为香猪群体的主要单倍型（45.0%）,且在香猪群体中紧密连锁（r²=0.334）。分析4种单倍型与香猪产仔数间的关系,在香猪的二胎产仔数中,单倍型C-T的总产仔数（total number born,TNB）最高,单倍型C-C的TNB最低,两者之间的TNB相差0.99头（P<0.05）;在香猪的三胎产仔数中,单倍型C-T的TNB最高,与单倍型T-C、C-C间的TNB分别相差1.61和2.33头（P<0.01）。rs332115220位点的基因型与香猪的三胎产仔数呈弱的正相关关系（ρ=0.429）。本研究结果提示,单倍型C-T可以作为分子标记应用于香猪产仔数性状的辅助选育。     

MC4R基因在5个猪群体内的多态性分析

试验检测猪黑素皮质激素受体4基因（melanocortin-4 receptor, MC4R）在杜洛克猪、长白猪、大白猪、申农猪和梅山猪群体内的基因型频率、等位基因频率以及群体遗传学指标。结果表明：MC4R基因在杜洛克猪、长白猪、大白猪和申农猪群体内检测出AA基因型、GG基因型和AG基因型,在梅山猪群体内检测出GG基因型和AG基因型。在杜洛克猪和大白猪群体内AG基因型为优势基因型,A等位基因频率为优势等位基因;在长白猪、申农猪和梅山猪群体内GG基因型为优势基因型,G等位基因频率为优势等位基因。群体遗传学指标分析结果显示,MC4R基因在杜洛克猪和大白猪群体内PIC值在0.25～0.5之间,表现为中度多态;在长白猪、申农猪和梅山猪PIC值小于0.25,表现低度多态。     

19个猪种SLA-DQB基因外显子2多态性分析

本研究旨在系统分析国内外猪种SLA-DQB基因的多态性,以期为进一步研究猪SLA-DQB与疾病抗性的相关性提供理论依据.采用PCR-RFLP方法,野猪、14个中国地方猪种和4个引进猪种SLA-DQB基因第2外显子经限制性内切酶HaeⅢ酶切后,共检测到5个等位基因,9种基因型.其中野猪中仅存在A、B 2种等位基因;家猪群体中出现了野猪群体中所没有的6种基因型和3种等位基因.中国地方猪种与引进猪种相比,RFLP带型较为丰富,五指山猪和淮猪中具有8种基因型,多态性最为丰富.除野猪群体中A等位基因为优势等位基因外,其它所有家猪群体中均以B和C基因为优势等位基因;临高猪中出现其它猪种所没有的D等位基因,表现出独特的特性.本研究结果提示,生态环境和遗传纯度均可能影响SLA-DQB等位基因的多样性,总体上,引进猪种、培育猪种和地方猪种SLA-DQB基因外显子2的基因型分布并不存在明显的差异,但PCR-RFLP带型在具体的品种之间的差别较大.     

乌苏里貉GHR基因第10外显子SNP分析

为了研究乌苏里貉资源群体中GHR基因的单核苷酸多态性(SNP),试验选取生长性状差异较大的两个乌苏里貉群体分别构建DNA池,对GHR基因的第10外显子进行PCR扩增并测序.结果 表明:发现5个SNP位点,分别为T911C、C1112T、G1454A、G1522A、C2279T.其中T911C为错义突变,可导致苯丙氨酸改...