生物工程论文 OLA基因在绵羊抗病.doc

毕业设计论文OLA基因在绵羊抗病育种中的研究进展学院名称学院名称专业名称专业名称学生学号2016123456789学生姓名学生姓名指导教师教授姓名助理指导老师老师姓名2020年1月OLA基因在绵羊抗病育种中的研究进展摘要家畜疫病的预防和控制是畜牧工作中面临的重大问题之一对于疾病的控制除了采取改善动物饲养环境进行免疫接种和药物治疗等措施之外从根本上解决疾病产生还需要从家畜品种本身的遗传性状进行研究利用生物技术手段寻找抗病基因减少某些感染性疾病的发病率改善动物群体生产状况本文综述了与绵羊免疫相关的抗病基因OLA以及其在抗病育种中的研究进展关键词绵羊OLA抗病0引言近年来动物育种学家结合动物遗传规律及免疫机制从本质上研究动物的抗病特性通过分子生物学的方法解决抗病育种方面的问题其中主要包括标记辅助性选择MAS和转基因动物的培育两个方面而其核心内容就是确立与抗病性状相关的分子遗传标记将其作为抗病性选择的依据通过分子标记进一步寻找和分离抗病单基因培育转基因动物绵羊作为我国主要的反刍家畜其抗病育种的研究工作也越来越被畜牧业者所重视主要组织相容性复合体MajorHistocompatibilityComplexMHC是位于脊椎动物某一染色体上一组紧密连锁的高度多态性的基因区其产物由基因编码的一类细胞膜表面转膜蛋白具有识别抗原控制机体免疫应答的重要作用由于它有多量的复等位基因因此显示出极强的多态性这种多态性造成了机体抗病性的差异本文就MHC基因与绵羊抗病遗传育种的研究进展进行综述1绵羊MHC结构绵羊的MHC位于绵羊的第20号染色体上Stear等1981证明绵羊体内存在MHC并将其命名为绵羊白细胞抗原OvineLymphocyteAntigenOLAMHC编码3类基因即classI基因class基因和class基因绵羊的MHC与牛的MHCBoLA结构相似具有高度的多态性和连锁不平衡其多态性和遗传性对保护其机体组织对抗疾病引起机体免疫反应应答有主要作用classI基因几乎所有有核细胞及血小板的表面都存在classI类抗原由一条链和链以非共价键组成class基因类抗原只存在于如巨噬细胞树突状细胞B淋巴细胞细胞表面由和两条链都是MHC基因编码含有229和237个氨基酸残基通过形成非共价键紧密连接组成异源二聚体基因分为classa和classb两个亚区前者含有DR基因和DQ基因后者含有DYADYBDOB等基因目前OLA的研究主要集中在DQ和DR两个亚区其中的DQB和DRB位点编码的抗原发挥着重要作用研究已经发现OLA基因至少存在3个DRA等位基因3个DRB等位基因8个DQA1等位基因16个DQA2等位基因以及6个DQB等位基因class基因类基因编码补体成分其抗原不参与抗原递呈过程2绵羊OLA与抗病力21线虫疾病线虫病是由线形动物门线虫纲Nematoda多种线虫引起的一类蠕虫病绵羊感染线虫所引起的疾病会造成生产力下降尤其对生长期的羔羊和繁殖母畜妊娠后期产生影响在临床上通常采用的是粪便虫卵计数法来推算寄生虫的感染强度其操作简便费用少结果可靠Stear等1997研究表明降低FEC粪便寄生虫卵数目对短期选育的羔羊产生效果对于不同种属线虫感染的羔羊和母羊其FEC值呈现出相关性Charon等2001由改良的麦氏法获得每克粪便中粪便线虫虫卵数FEC并转化为logFEC1LFEC采用PCR分析绵羊OMHCMHCClass基因及所含微卫星序列CAn多态性DNA分子分析证明从180到212bp有16个等位基因存在利用方差分析估测LFEC均值和OMHC基因型关系证明OMHC位点基因型与粪便寄生虫乱数LFEC有一定关联性Charon等2002对已进行基因分型的实验组的FEC性状进行方差分析显示DRB1基因位点的基因型和羊粪便中的线虫虫卵的数量之间有显著的统计学关联DRB1的一对等位基因与寄生虫抗药性有显著的相关性Sayers等2005研究了萨福克羊和陶塞特羊的MHCDRB1在抗线虫中的作用结果表明MHCDRB1基因在萨福克羊抗线虫感染中具有重要的作用Bishop等2007得出结论Trichostrongyluscolubriformis线虫特异IgG和Tcircumcincta线虫特异的IgA分别呈中等遗传力和高遗传力Davies等2006发现与特异性IgA活动相关的QTL被定位在3号染色体接近IFNG和20号染色体接近MHC与细颈线虫FEC关联的QTL在2号3号和14号染色体上胃肠道寄生虫宿主抵抗力受到较强的遗传控制因此这些QTL可以作为一个标记辅助选择以增加胃肠道寄生虫的宿主抵抗力22痒病绵羊痒病是由朊病毒引起的一种慢性退行性中枢神经系统疾病通常发生于25岁的羊以3岁多的羊发病率最高该病可经口感染也可因体表伤口被含朊病毒的胎盘或体液感染而发病一般潜伏几年后导致羊体死亡对畜牧生产及经济效益有巨大影响1936年研究证实绵羊痒病为一种传染性疾病Griffith1967提出自主复制的蛋白可能是羊痒病的致病因子Cullen1989提出OLA抗原与绵羊痒病呈相关性Millot等1985研究表明OLA抗原不直接参与引发痒病OLA至少与一个痒病的抵抗或易感位点相关Millot等1988年研究发现法国法兰西岛羊显示对痒病的遗传易感性它是由一种常染色体隐性基因Scrs所控制纯合个体患病率高由于等位基因Scrr可以控制杂合体感染痒病的抵抗力证明绵羊痒病与OLA基因有一定相关性Duguid等1993利用感染绵羊痒病抗原的仓鼠脑进行实验发现I类和II类MHC基因以及II类相关特定区域表达增强Fairbairn等1994研究被感染病原死亡后的羊脑表明其神经系统的分子发病机制与损伤会造成免疫系统的退化绵羊痒病与OLA基因之间的作用机制还需进一步研究以明确其在分子标记及抗病选育中的作用23腐蹄病绵羊腐蹄病属细菌病是由结节拟杆菌和坏死梭杆菌混合感染引起羊蹄部肿胀坏死跛行的一种慢性传染病发病率高达90给养羊业带来的经济损失很大主要是羊毛肉产量下降和产羔数降低Raadsma等1991对澳洲美利奴和新西兰考力代羊进行抗腐蹄病育种选择并将DQA2基因作为抗腐蹄病的分子标记Litchfield等1993采用RFLP限制性片段长度多态性方法检测了83只绵羊MHCClass区域限制性内切酶TaqI和PvuII以及人类cDNA探针DQfolke和DRmalta用于探测所以实验群体的southern杂交并获得大量的多态位点对53种条带的腐蹄病与抗体反应的潜在关系进行分析发现一种条带与绵羊腐蹄病易感性显著相关Escayg等1997研究绵羊MHCClass区域的变异与绵羊抗腐蹄病之间的关系得出实验绵羊群体MHC单倍型与腐蹄病的状况之间的关联P0005Hickford等2004证明被感染绵羊抵抗力呈现稳定遗传特征目前对抗腐蹄病的QTL研究还较少24乳腺炎乳腺炎是由机械性损伤和微生物感染引起的乳腺实质或间质炎症多见于奶牛和乳用山羊马和绵羊也有发生乳腺炎不仅使乳的产量和质量下降甚至造成无乳母畜的发情期延迟等对实际生产有重要影响Raadsma等1994对产奶母羊的乳汁体细胞数SCC进行研究QTL定位Barillet等2005研究表明SCC与奶产量遗传相关呈负相关可能帮助抗乳腺炎的辅助选育绵羊乳房炎的QTL还需进一步明确Swiderek等2006研究分析不同的年龄乳腺健康状况和不同DBR1MHCII基因型的母羊外周血中白细胞群体和淋巴细胞亚群的变化同时测量乳汁中SCC数量发现老龄母羊中WC1N2和CD8含量较高DRB1基因片段微卫星多态性分析确定了8个等位基因的存在它可能与牛奶中SCC数量相关目前奶牛上的研究较为成熟而对于奶山羊的研究还需进一步深入参考文献1StearMJBairdenKDuncanJLetalHowhostscontrolwormsJNature19973892712CharonMKMoskwaBRutkowskiRGruszczynskaJSwiderekWMicrosatellitepolymorphisminDRB1geneMHCclassIIanditsrelationtonematodefaecaleggcountinPolishHeathSheepJAnimalgeneticsandbreeding200211147583CharonKMMoskwaBKurylJGruszczynskaJRutkowskiRRelationshipbetweenpolymorphisminlocusOMHC1MHCclass1andresistancetonematodesinPolishHeatherheadSheepJAnimalgeneticsandbreeding20011942852924BishopSCMorrisCAGeneticsofdiseaseresistanceinsheepandgoatsJSmallRuminRes20077014824915DaviesGStearMJBenothmanMAbuagobOKerrAMitchellSandBishopSCQuantitativetraitlociassociatedZ责任编辑薛俊歌