猪抗病育种研究进展
猪抗病基因SLA的研究进展
钱艺璠，孙海潮，关轩承，等 . 猪抗病基因 SLA 的研究进展［J］. 南方农业，2021，15（24）：181-184.
猪抗病基因SLA的研究进展
钱艺璠 1，孙海潮 1，关轩承 1，杨明华 1，唐佳睿 2，赵彦光 3，赵素梅 1*
（1. 云南农业大学动物科学技术学院，云南昆明 650201； 2. 景洪市动物卫生监督所，云南景洪 666100；
3. 云南省畜牧兽医科学院养猪与动物营养研究所，云南昆明 650244）
摘 要 猪白细胞抗体SLA是猪主要相容性复合体MHC基因的编码产物，分为SLA-I、SLA-Ⅱ和SLA-Ⅲ 3大 类，在猪的机体免疫应答及异种器官、组织的移植研究中起着非常重要的作用。对近年来国内外关于SLA分 类、功能、多态性及抗病性研究进展进行阐述，以期对以后猪的抗病育种及异种器官和组织的移植等研究提供 理论参考。 关键词 猪白细胞抗原；分类；功能；多态性；抗病性 中图分类号：S828 文献标志码：A DOI：10.19415/ki.1673-890x.2021.24.085
早 在 1970 年， 科 学 家 VIZA D 等 就 首 先 提 出 了 猪 的 MHC 这 一 概 念［3］， 因 于 MHC 基 因 产 物 分 布 于 白 细胞的表面，故又称为猪白细胞抗原（Swine Leukocyte Antigen，SLA）。SLA 是一个复杂的遗传系统，它为研 究基因组的表达调控和遗传多样性提供了非常多的模型 系统［4］。SLA 是一组不连续的、连锁不平衡的基因，其 遗传方式为单倍型遗传，并且具有高度的多态性与特异 性。经过科学家们大量研究发现，SLA 基因的结构和功 能紧密地联系着动物对疾病的抵抗能力及动物的生产性 能，并且由它编码细胞表面的糖蛋白在抗原呈递、器官 的移植、免疫应答及调控方面起着重要的作用［5］。
30年来我国猪育种工作进展与展望(续1)
的 遗 传 多 样 性 分 析 其 间 的 亲缘 关 系
，
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猪 品 种 资 源 调 查 并 出 版 K 中 国 猪 品 种 志 》； 1 9 9 5 年 又 作 了 补 充
调查
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、
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，
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年 开 展 试 点 的 基 础 上 于 2 0 0 6 年5 月 启 动
维普资讯
3 0 年 来 我 国 猪 育种 工 作 进 展 与
展望 ( 续 1 )
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( 华 中农 业 大 学 动 物 科 技学 院
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猪 遗传 资 源 调 查
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农 业 部 畜 牧 兽 医 局 于 1 9 9 9 年 启动 了 猪 地 方 品 种遗 传 距
非洲猪瘟的现状及研究进展
非洲猪瘟的现状及研究进展1. 引言1.1 非洲猪瘟简介非洲猪瘟，又称非洲疫黄热病，是由非洲猪瘟病毒引起的高度接触性、急性传染病，主要传染猪科动物，对猪的危害性极大。
该病最早在非洲被描述，后经过传播到欧洲、亚洲及其他地区。
非洲猪瘟病毒在环境中的存活力较强，能通过感染病猪、瘟疫鼠和野猪等作为媒介而传播扩散，对养猪业造成严重危害。
该病的高死亡率和易传播性使得防控工作面临着极大挑战，也成为全球猪业发展的重要隐患之一。
非洲猪瘟对于疫苗的免疫效果依然不明确，在疫情爆发后有效的防治手段显得尤为重要。
当前各国都在加大防控力度，同时也在不断进行相关的研究工作，希望能够尽快找到有效的防治措施，控制病情的蔓延。
1.2 非洲猪瘟疫情扩散情况非洲猪瘟是一种由非洲猪瘟病毒引起的高度传染性疾病，主要感染猪科动物。
自2018年以来，非洲猪瘟在全球范围内迅速蔓延，造成了严重的经济损失和养猪业的重大影响。
非洲猪瘟疫情呈现出迅速扩散的特点，主要通过直接接触病猪、病死猪及其排泄物、兽医设备工具等传播途径进行传播。
疫情扩散的速度和范围让人担忧，不仅在非洲地区造成了巨大影响，而且近年来还在亚洲地区出现了多起非洲猪瘟疫情，引起了国际社会的高度关注。
疫情的扩散给养猪业带来了严重的危机，造成了养猪户的巨大经济损失，影响了猪肉供应和市场价格。
由于非洲猪瘟的高度致病性和容易传播性，养猪业也面临着严峻的挑战和困难。
在这种情况下，加强国际合作、加大科研投入、采取有效的防控措施是非常重要的，只有通过合作努力，才能更好地控制和预防非洲猪瘟的蔓延，保障养猪业的发展和猪肉供应的稳定。
2. 正文2.1 非洲猪瘟的传播途径非洲猪瘟是一种由非洲猪瘟病毒引起的高度传染性疾病，其传播途径主要包括以下几种：1. 直接接触感染：非洲猪瘟病毒可以通过病猪的呼吸道分泌物、血液、粪便等直接传播给健康猪只。
在养殖密集的环境中，病毒很容易在猪圈、运输工具等场所传播，因此直接接触感染是主要的传播途径之一。
基因编辑技术在猪分子育种中的研究进展及发展趋势
基因编辑技术在猪分子育种中的研究进展及发展趋势目录一、内容概览 (2)二、基因编辑技术简介 (2)1. 基因编辑技术的定义 (3)2. 基因编辑技术的发展历程 (4)三、基因编辑技术在猪分子育种中的应用 (5)1. 提高猪的生长速度和饲料转化率 (6)2. 改善猪的肉质品质 (7)3. 抗病性转基因猪的培育 (9)4. 生物安全性和福利性方面的考虑 (9)四、基因编辑技术在猪分子育种中的研究进展 (11)1. 基因编辑技术的关键技术突破 (12)2. 基因编辑技术在猪育种中的应用案例 (13)3. 国内外研究进展和应用比较 (14)五、基因编辑技术在猪分子育种中的发展趋势 (15)1. 技术优化和创新 (16)2. 跨学科合作的加强 (17)3. 长期效益和可持续发展的探讨 (19)4. 道德和法律层面的挑战与对策 (20)六、结论 (22)一、内容概览本文档主要探讨基因编辑技术在猪分子育种中的研究进展及发展趋势。
文章首先概述当前猪分子育种的重要性，并介绍基因编辑技术的基本概念及其在农业领域中的应用。
将详细介绍基因编辑技术在猪分子育种中的研究现状，包括已有研究成果、技术应用中遇到的挑战及其解决方案。
在此基础上，文章进一步探讨基因编辑技术的发展趋势，预测未来基因编辑技术在猪分子育种中的应用前景，并讨论其对畜牧业乃至整个农业产业可能带来的变革。
文章还将强调在技术进步的同时，如何合理规范和利用基因编辑技术，确保其在猪分子育种中的可持续发展。
本概览旨在提供一个关于基因编辑技术在猪分子育种中研究进展及发展趋势的全面概述，为后续深入探讨和分析提供基础。
二、基因编辑技术简介基因编辑技术是一种通过对生物体的基因进行精确地添加、删除或替换等操作，从而实现对生物体特性的改变和优化的技术手段。
CRISPRCas9系统作为一种高效、简便的基因编辑工具，已经在多领域取得了重要突破，尤其在猪分子育种中展现出巨大的应用潜力。
猪抗病育种研究进展
猪抗病育种研究进展高产目标通常导致猪抵抗性降低。
同时猪场疾病，特别是病毒性传染病，严重威胁猪的健康。
尽管预防接种发挥了重要的防治作用，但未能完全控制和消灭传染病的流行。
从长远来看，采用遗传学方法从遗传本质上提高猪对病原的抗性，开展抗病育种具有治本的功效。
20世纪30年代，就有学者报道了不同鸡品种对马立克氏病敏感性存在差异，并在随后的一段时期内对猪或其它畜禽抗病有种进行了较为系统的研究，随着免疫学和生物制品学的发展，大部分传染病都通过预防接种得到了有效的控制，使抗病有种受到一定的冷落。
80年代以来，随着分子生物学和基因工程技术的发展，为抗病有种提供了新的思路，也使人们重新重视对抗病育种的研究。
1抗病力的遗传基础病原体在传染过程中，会遇到3道防御机制，即上皮防御机制、非特异性防御机制和特异性防御机制。
当个体受到病原体侵染时，会调动这3方面的防御机制加以抵抗。
猪是否发病取决于侵染和防御机能相互作用的结果，防御机能加强的猪便表现出自然抗病力。
抗病力按遗传基础的不同可分为特殊抗病力和一般抗病力。
特殊抗病力是指猪对某种特定疾病或病原体的抗性，这种抗性主要受一个主基因位点控制，也可程度不同地受其它位点（包括调控子）及环境因素影响。
，现有的研究结果表明，特殊抗病力的内在机理在于宿主体内存在或缺少某种子分子或其变体，这种分子有以下作用：①决定异体识别及特异性异体反应在；②决定病原体的特殊附着力；③病原体进人体内后在体内增殖，决定能否导致宿主发病。
一般抗病力不限于抗某一种病原体，它受多基因和环境的综合影响，病原体的抗原性差异对一般抗病力影响极小，甚至根本没有影响，这种抗病力体现了机体对疾病的整体防御功能。
如鸡的MHC与马立克病、球虫病及罗斯肉瘤等病的抗性和敏感性有关。
1.1MHC与抗病性主要组织相容性复合体（MajorHlstocompatibllltycomplex，MHC）是与抗病性和免疫应答密切相关的一组基因群，编码细胞表面特异性蛋白，存在于所有较高等的动物中。
猪育种工作总结
猪育种工作总结
猪育种工作是畜牧业中至关重要的一环，它直接影响着猪的生长速度、肉质和
抗病能力。
在过去的一年里，我们经过不懈努力，取得了一些显著的成绩，现在让我们来总结一下这一年来的猪育种工作。
首先，我们在遗传改良方面取得了一些进展。
通过对猪的遗传背景进行深入研究，我们成功地筛选出了一些具有优良遗传特性的种猪，并将其用于繁殖，以期望后代能够继承这些优良特性。
同时，我们也加强了对猪种群的监测和管理，确保猪的遗传多样性和纯种度，以保证猪的遗传基因质量。
其次，我们在营养管理和饲料配方方面做了一些创新。
我们根据不同生长阶段
的猪的不同需求，调整了饲料的配方，以确保猪能够获得足够的营养，并且在生长过程中保持健康。
我们也加强了对饲料原料的质量监控，以保证饲料的质量和安全。
另外，我们还加强了疾病防控工作。
猪的健康状况直接影响着育种工作的效果，因此我们加强了疾病的监测和防控工作，及时发现并处理猪群中的疾病，以保证猪的健康和生长。
总的来说，我们在猪育种工作中取得了一些显著的成绩，但也面临着一些挑战。
未来，我们将继续努力，加强科研和技术创新，不断提高猪的遗传质量和生产性能，为猪育种工作做出更大的贡献。
猪的抗病性及抗病育种
■ 遗传育种６０２００５．１２众所周知，疾病是现代养猪生产的一大天敌，特别是病毒性传染病，严重威胁着猪的健康。
尽管预防接种和药物治疗发挥了重要作用，但仍未能完全控制和消灭传染病的发生与流行。
从长远来看，采用遗传学方法从遗传本质上提高猪对病原的抗性，开展抗病育种具有治本的功效。
而畜牧科技工作者在这方面所作的研究还不够深入，认识还很肤浅，但抗病育种巨大的潜在效益，正有力地推动这项工作的发展。
本文就近些年来国内外关于猪抗病育种的研究进展加以综述。
１ 抗病性的遗传基础抗病性一般有广义和狭义之分，广义的抗病性是指一般所称的抗逆性或抗性，即在现有饲养条件下，畜禽抵抗不良外界环境（如缺乏饲料、不适气候）及抵御寄生虫和病原微生物的能力；而狭义抗病性则是指畜禽对寄生虫病和传染病的抗病力，即本文所指的抗病性。
１．１ ＭＨＣ与抗病性主要组织相容性复合体（ＭＨＣ）是上世纪７０年代命名的一种白细胞抗原系统，它是与抗病性和免疫应答密切相关的一组基因群，编码细胞表面特异性蛋白，并存在广泛的多态性。
ＭＨＣ编码３类（Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类）基因，这些基因在常染色体上紧密连锁形成单倍型，呈常染色体共显性遗传。
猪的ＭＨＣ（ＳＬＡ）位于猪的７号染色体上，其遗传结构及功能与人及其他动物没有本质差别，包括Ⅰ型和Ⅱ型基因，其中Ⅱ型基因显示出极强的多态性。
Ｒｏｔｈｓｃｈｉｌｄ等研究报道，５个美国猪种对支气管败血巴氏杆菌的免疫应答处于ＳＬＡ的控制下，这表明ＳＬＡ复合体与免疫应答密切相关。
大量研究表明，遗传性皮肤恶性黑瘤与ＳＬＡ复合体有关；腹泻造成的断奶前死亡率和对寄生虫的抗性与ＳＬＡ的单倍型类型有关。
１．２ 抗性基因的来源及表达抗性基因在长期的进化过程中通过自然选择产生：主要包括①基因代换，在生物群内存在大量的中性基因，在正常条件下不对动物产生直接影响，但当环境剧变时，其中一部分中性基因被激活，成为抗性基因。
②基因转换，有些基因本来具有某种生理作用，在不利条件下，转化为动物的抗性基因。
畜禽抗病遗传育种研究进展
WENKU DESIGN
猪抗病育种案例
猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）
通过全基因组关联分析（GWAS）和基因编辑技术，发现并验证了多个与 PRRS抗性相关的基因，成功培育出抗PRRS的猪品种。
猪瘟（CSF）
利用基因组学和分子生物学技术，筛选出与猪瘟抗性相关的基因，并在生产中 推广抗猪瘟的种猪。
鸡抗病育种案例
PART 02
畜禽抗病遗传育种基础知 识
REPORTING
WENKU DESIGN
抗病性的遗传基础
01
抗病性基因
抗病性基因是决定畜禽抗病能力 的主要因素，通过研究这些基因， 可以了解抗病性的遗传机制。
02
基因组学
基因组学研究有助于发现与抗病 性相关的基因和变异，揭示抗病 性的遗传基础。
03
表型与基因型关联 分析
牛病毒性腹泻（BVD）
通过全基因组关联分析和基因编辑技术，发现并验证了多个与牛病毒性腹泻抗性相关的 基因，培育出抗牛病毒性腹泻的牛品种。
PART 05
结论与建议
REPORTING
WENKU DESIGN
研究结论
01
畜禽抗病育种研究取得显著进 展，成功培育出多个抗病性能 强的新品种，有效提高了畜禽 的抗病能力和生产效益。
高育种效率。
完善育种政策，加强知识产权保 护，鼓励企业加大研发投入，推 动抗病育种成果的转化和应用。
研究展望
深入研究畜禽抗病的分子机制 和遗传基础，为抗病育种提供
更加精准的育种靶标。
探索新型育种技术与方法， 如基因编辑、细胞工程等， 提高抗病育种的技术水平和
效率。
加强国际合作与交流，引进国 外先进的抗病育种技术和理念， 推动全球畜禽抗病育种研究的
CD163基因在猪繁殖与呼吸综合征抗病育种中的研究进展
畜牧兽医学报 2023,54(8):3127-3138A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.08.001开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):C D 163基因在猪繁殖与呼吸综合征抗病育种中的研究进展王 慧1,冯保亮2,吴 丹2,向光明1,王 楠1,牟玉莲1,李 奎1,3,刘志国1*(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京100193;2.天津市宁河原种猪场有限责任公司,天津301504;3.中国农业科学院农业基因组研究所,深圳518120)摘 要:清道夫受体超家族是一个结构相关的跨膜糖蛋白家族,其特征是包含高度保守的富含半胱氨酸的清道夫受体(s c a v e n g e r r e c e p t o r c ys t e i n e -r i c h ,S R C R )结构域㊂C D 163蛋白为清道夫受体超家族的B 型成员,包含9个S R C R 结构域,富含半胱氨酸序列,主要在单核细胞和巨噬细胞中表达㊂研究发现C D 163蛋白是猪繁殖与呼吸综合征病毒(p o r c i n e r e p r o d u c t i v e a n d r e s p i r a t o r y s y n d r o m e v i r u s ,P R R S V )的必需受体,参与P R R S V 的脱衣壳过程,而且可能参与非洲猪瘟病毒(A f r i c a n s w i n e f e v e r v i r u s ,A S F V )的吸附和内化过程㊂除此之外,C D 163蛋白还在免疫生理等多种重要的生物学过程中发挥不可替代的作用㊂本综述就C D 163分子的基本信息㊁相关生理功能及其在猪繁殖与呼吸综合征抗病育种中的研究进展做综合介绍,为抗病动物新品种培育提供参考㊂关键词:清道夫受体;C D 163;生理生化功能;猪繁殖与呼吸综合征病毒;非洲猪瘟病毒中图分类号:S 828.2 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)08-3127-12收稿日期:2023-01-16基金项目:科技创新2030-重大项目(2022Z D 040200401);深圳市科技计划项目(C J G J Z D 20210408092402006);中国农业科学院科技创新工程(A S T I P -I A S 05)作者简介:王 慧(1998-),女,山西忻州人,硕士生,主要从事畜牧研究,T e l :010-********,E -m a i l :w a n g2728037554@163.c o m ;冯保亮(1986-),男,天津宁河人,畜牧师,主要从事畜牧兽医工作,T e l :010-********,E -m a i l :527989544@q q .c o m ㊂王慧与冯保亮为同等贡献作者*通信作者:刘志国,主要从事动物遗传育种与繁殖研究,E -m a i l :l i u z h i gu o @c a a s .c n R e s e a r c h P r o g r e s s o f C D 163G e n e a n d D i s e a s e -R e s i s t a n t B r e e d i n g on P o r c i n e R e p r o d u c t i v e a n d R e s p i r a t o r y S yn d r o m e WA N G H u i 1,F E N G B a o l i a n g 2,WU D a n 2,X I A N G G u a n g m i n g 1,WA N G N a n 1,MU Y u l i a n 1,L I K u i 1,3,L I U Z h i gu o 1*(1.I n s t i t u t e o f A n i m a l S c i e n c e s ,C h i n e s e A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s ,B e i j i n g 100193,C h i n a ;2.T i a n j i n N i n g h e B r e e d i n g P i g F a r m C o .,L t d .,T i a n j i n 301504,C h i n a ;3.A gr i c u l t u r a l G e n o m i c s I n s t i t u t e a t S h e n z h e n ,C h i n e s e A c a d e m y o f A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s ,S h e n z h e n 518120,C h i n a )A b s t r a c t :S c a v e n g e r r e c e p t o r s u p e r f a m i l y i s a s t r u c t u r a l l y r e l a t e d t r a n s m e m b r a n e g l y c o pr o t e i n f a m i l y .I t s c h a r a c t e r i s t i c c o m p o n e n t i s a h i g h l y c o n s e r v e d s c a v e n g e r r e c e p t o r c ys t e i n e -r i c h (S R C R )d o m a i n .C D 163,w h i c h i s a t y p e B s c a v e n g e r r e c e p t o r a n d h a s 9S R C R d o m a i n s ,i s h i gh -l y e x p r e s s e d i n m o n o c y t e a n d m a c r o p h a g e s .I t w a s r e p o r t e d t h a t C D 163i s a n e s s e n t i a l r e c e pt o r o f p o r c i n e r e p r o d u c t i v e a n d r e s p i r a t o r y s y n d r o m e v i r u s (P R R S V ),i n v o l v e d i n t h e u n c o a t i n g pr o c e s s o f P R R S V a n d p o s s i b l y p a r t i c i pa t e d i n t h e a t t a c h m e n t a n d i n t e r n a l i z a t i o n o f A f r i c a n s w i n e f e v e r v i r u s (A S F V ).I n a d d i t i o n ,C D 163p l a y s a n i r r e p l a c e ab l e r o l e i n m a n y i m p o r t a n t b i o l o gi c a l畜牧兽医学报54卷p r o c e s s e s.T h i s r e v i e w i n t r o d u c e s t h e b a s i c i n f o r m a t i o n,p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n s a n d r e s e a r c h p r o g r e s s o f C D163i n p i g d i s e a s e-r e s i s t a n t b r e e d i n g o n P R R S V,p r o v i d i n g r e f e r e n c e f o r d i s e a s e-r e s i s t a n t a n i m a l b r e e d i n g.K e y w o r d s:s c a v e n g e r r e c e p t o r;C D163;p h y s i o l o g i c a l a n d b i o c h e m i c a l f u n c t i o n;P R R S V;A S F V *C o r r e s p o n d i n g a u t h o r:L I U Z h i g u o,E-m a i l:l i u z h i g u o@c a a s.c n1C D163基因的基本信息1.1清道夫受体超家族富含半胱氨酸的清道夫受体超家族(s c a v e n g e r r e c e p t o r c y s t e i n e-r i c h s u p e r f a m i l y)是一类结构相关的蛋白质超家族,包括多种跨膜蛋白,并且都具有富含半胱氨酸的清道夫受体(s c a v e n g e r r e c e p t o r c y s-t e i n e-r i c h,S R C R)结构域[1]㊂清道夫受体超家族根据序列和结构相似性,可分为10多个类型[2], C D163蛋白属于S R C R家族B型成员[3],包含9个S R C R结构域,每个结构域含有8个半胱氨酸残基,仅在单核细胞和巨噬细胞中表达㊂它参与机体免疫生理过程,已被证实是猪繁殖与呼吸综合征病毒(p o r c i n e r e p r o d u c t i v e a n d r e s p i r a t o r y s y n d r o m e v i-r u s,P R R S V)的必需受体,在动物抗病育种中有重要的应用价值㊂1.2C D163基因结构C D163蛋白的全称为分化抗原163(c l u s t e r o f d i f f e r e n t i a t i o n163,C D163)㊂因其分子量大小为130k u因此也称为M130或MM130蛋白㊂猪的C D163基因位于5号染色体上,目前在G e n B a n k 数据库中共有5个转录本,分别为N M_213976.1; X M_021091121.1;X M_021091120.1;X M_021091123.1; X M_021091122.1㊂其中,转录本N M_213976.1的编码区(c o d i n g d o m a i n s e q u e n c e,CD S)全长3333b p,含有17个外显子和16个内含子(图1a),编码1 110个氨基酸(图1b)㊂起始密码子位于外显子1上,信号肽由外显子1和外显子2编码㊂9个S R C R 结构域分别由外显子3㊁外显子4㊁外显子5㊁外显子6㊁外显子7㊁外显子8㊁外显子10㊁外显子11和外显子12编码㊂外显子9和外显子13编码两个富含脯氨酸-丝氨酸-苏氨酸(p r o l i n e-s e r i n e-t h r e o n i n e, P S T)的连接基序,外显子14㊁外显子15和外显子16编码胞内区部分,终止密码子位于外显子16上(图1)㊂1.3C D163蛋白结构C D163是一种I型膜蛋白,由胞外区㊁跨膜区和胞内区3部分组成(图1b)㊂具体包括:N端信号肽㊁连续的6个S R C R结构域㊁P S T连接基序㊁连续的3个S R C R结构域㊁第二个P S T连接基序㊁跨膜区㊁细胞质尾区等部分[4]㊂C D163蛋白的每个S R C R结构域都由100~110个氨基酸残基组成,是由以α-螺旋为核心的5~6个β折叠构成的(图1c)㊂C D163蛋白存在可变剪切,会生成含有不同长度的细胞质尾区的C D163蛋白异构体[5-6]㊂短尾形式的C D163蛋白细胞质尾区有49个氨基酸,而长尾形式的细胞质尾区分别有84和89个氨基酸[4]㊂除细胞质尾区异构体外,在人类细胞中还发现了S R C R5和S R C R6结构域中间插入33个氨基酸的C D163蛋白异构体[4]㊂位于细胞膜上的C D163蛋白可通过蛋白水解形成包含有9个S R C R的可溶性C D163蛋白(s o l u b l e C D163,s C D163),s C D163蛋白的生理功能尚不完全明确,但其在体液中的浓度与多种疾病显著相关[7-8]㊂2C D163蛋白的功能C D163蛋白几乎仅在单核细胞以及由单核细胞分化的细胞中表达,例如巨噬细胞,其表达量随单核细胞的活化或成熟而增加,而且与机体的免疫应答紧密相关[9-10]㊂目前的研究显示,C D163蛋白具有重要的生物学功能,一方面C D163蛋白可以作为受体介导病毒㊁细菌等多种病原体的感染;另一方面,C D163蛋白还可以影响红细胞的成熟分化,清除机体游离的血红蛋白(h e m o g l o b i n,H b),影响铁离子的循环[11];还与炎症和免疫调节密切相关,可以刺激免疫反应,也可以抑制免疫反应,并参与动脉粥样硬化[8,12]㊁糖尿病[13]㊁癌症等[14-15]疾病的发生发展;可溶性C D163分子还可以作为某些疾病的生物标记物[7],具有重要的生理功能㊂2.1C D163蛋白是介导P R R S V感染的必需受体2.1.1猪繁殖与呼吸综合征简介猪繁殖与呼吸综合征(p o r c i n e r e p r o d u c t i v e a n d r e s p i r a t o r y s y n d r o m e,P R R S),俗称蓝耳病,是由P R R S V引发的高致病性和高致死性的猪烈性传染性疫病,给全82138期王 慧等:C D 163基因在猪繁殖与呼吸综合征抗病育种中的研究进展a .猪C D 163基因结构示意图;b .猪C D 163蛋白二级结构示意图;c .通过序列同源性预测的猪C D 163蛋白三维结构示意图,N 代表蛋白N 端,C 代表蛋白C 端a .D i a g r a m o f p o r c i n e C D 163g e n e s t r u c t u r e ;b .D i a g r a m o f po r c i n e C D 163p r o t e i n d o m a i n s ;c .T h e p r e d i c t e d t h r e e -d i m e n -s i o n a l s t r u c t u r e d i a g r a m o f p o r c i n e C D 163b a s e d o n s e q u e n c e h o m o l o g y ,N a n d C r e pr e s e n t t h e N -t e r m i n a l a n d C -t e r m i n a l e n d s o f C D 163p r o t e i n ,r e s p e c t i v e l y图1 猪C D 163基因和蛋白结构F i g.1 G e n e a n d p r o t e i n s t r u c t u r e o f p o r c i n e C D 163球养猪业带来重大经济损失㊂受P R R S V 感染的猪可能出现食欲不振㊁发烧㊁嗜睡和呼吸困难等症状[16],但主要导致母猪的流产和死胎,仔猪的呼吸道疾病和哺乳仔猪的大量死亡㊂在自然宿主中,P R R S V 仅能感染单核细胞/巨噬细胞谱系的细胞,如猪肺泡巨噬细胞(p u l m o n a r y a l v e o l a r m a c r o ph a -g e s ,P AM s )[17]㊂2.1.2 C D 163在P R R S V 感染中的作用 P R R S V 对宿主的选择性取决于宿主细胞的表面受体㊂目前已经有多个受体被证明参与P R R S V 感染(表1)㊂这些受体包括C D 163[16,18-21]㊁C D 169[22-24]㊁硫酸乙酰肝素(h e pa r a n s u l f a t e ,H S )[25]㊁波形蛋白(v i m e n t i n )[26]㊁非肌肉肌球蛋白重链9(m yo s i n h e a v y c h a i n 9,MY H 9)[27-28]㊁C D 209[29]和S i gl e c -10[30]等㊂目前已通过基因编辑动物以及活体攻毒试验证明C D 163蛋白是P R R S V 感染的必需受体[16,18-21,31-35]㊂早期在多个物种的体外细胞试验中发现C D 163蛋白是P R R S V 感染的重要受体㊂多种不感染P R R S V 的细胞系,如B H K -21(仓鼠肾细胞系)[39]㊁P K -15(猪肾细胞系)[40]等,过表达C D 163后即可感染P R R S V ㊂L i 等[41]在小鼠肺泡巨噬细胞衍生细胞和鼠腹膜巨噬细胞样细胞中过表达猪C D 163蛋白后,可支持P R R S V 感染和复制,而且被9213畜 牧 兽 医 学 报54卷表1 P R R S V 细胞受体及其作用T a b l e 1 S u m m a r y o f P R R S V r e c e pt o r s 细胞受体C e l l r e c e pt o r 别名A l s o k n o w n a s配体L i ga n d 作用F u n c t i o n参考文献R e f e r e n c eC D 163M 130;MM 130;S C A R I 1G P 2a ,G P 4介导P R R S V 脱衣壳及基因组释放[16,18-19,21,31-35]C D 151E B S 7;G P 27;M E R 2;R A P H ;S F A 1;P E T A -3;T S P A N 24P R R S V 的3-非翻译区与P R R S V 感染相关但具体作用尚不清楚[36-37]唾液酸黏附素C D 169S i a l o a d h e s i n ;S i gl e c -1M /G P 5复合体吸附P R R S V 粒子,介导P R R S V 内吞[22-24]硫酸乙酰肝素H e p a r a n s u l f a t e N A M /G P 5复合体吸附P R R S V 粒子[25]波形蛋白V i m e n t i nN AN 蛋白可能是P R R S V 受体的一部分[26]非肌肉肌球蛋白重链9MY H 9MHA ;F T N S ;E P S T S ;B D P L T 6;D F N A 17;MA T I N S ;NMMH C A ;NMH C -I I -A ;NMMH C -I I AG P 5作为C D 163的辅助因子介导P R R S V 感染[27-28,38]C D 209C D S I G N ;C L E C 4L ;D C -S I G N ;D C -S I G N 1N A 参与已包装病毒的扩散[29]S i gl e c -10S L G 2;P R O 940N AN A[30]N A 代表无N A i n d i c a t e n o t a v a i l a b l eP R R S V 感染后,小鼠肺泡巨噬细胞衍生细胞的抗炎细胞因子和促炎细胞因子表达模式与P AM 细胞相似㊂W a n g 等[42]的研究发现C D 163表达水平对P R R S V 传染性至关重要,增加C D 163的丰度会增强细胞对P R R S V 的易感性,高效的P R R S V 感染需要高水平的组成型C D 163表达㊂X u 等[43]扩增了来自猪P AM 细胞的C D 163基因的编码区域,并使用慢病毒表达系统将其整合到永生化单克隆P AM 细胞系(m o n o c l o n a l P AM ,m P AM )中,发现稳定表达C D 163蛋白的m P AM 细胞系能够被高致病性P R R S V 毒株J X A 1或经典P R R S V 毒株S D 1感染,并产生高滴度的P R R S V ㊂这些研究初步建立了C D 163蛋白与P R R S V 感染的正相关性,使得C D 163成为了最受关注的P R R S V 受体之一㊂另一方面,大量研究也发现干扰或者敲除C D 163,或者阻断C D 163蛋白与P R R S V 的结合则可以使原本能够感染P R R S V 的细胞对P R R S V 产生抗性㊂如L i 等[44]研究表明s s c -m i R -124a 通过抑制C D 163的表达来实现其抗病毒作用,过表达s s c -m i R -124a 可显著抑制P R R S V 在P AM 中的复制㊂Y u 等[45]使用C R I S P R /C a s 9基因编辑工具,在MA R C -145细胞中精准删除C D 163蛋白的S R C R 5结构域后,可使MA R C -145细胞完全抵抗P R R S V的感染㊂X i a 等[46]和C h e n 等[47]分别使用腺病毒载体过表达可溶性的C D 169和C D 163蛋白,发现可以在细胞和个体水平抵抗P R R S V 感染㊂此外,X u 等[48]在体外细胞试验中发现,使用C D 163单克隆抗体可以有效阻断P R R S V 对P AM 和MA R C -145细胞的感染㊂这些结果进一步证实了C D 163是P R R S V 的核心受体的假说[49],但是仍然不清楚C D 163蛋白是否是P R R S V 感染的必需受体㊂W h i t w o r t h 等[21]利用C R I S P R /C a s 9基因编辑技术制备了C D 163基因敲除猪,并进行了P R R S V攻毒试验,发现缺失C D 163蛋白的猪可以完全抵抗P R R S V 感染㊂该研究首次在活体水平证明C D 163蛋白是P R R S V 的必需受体,为猪的抗P R R S 育种奠定了基础㊂在该研究中,对C D 163基因敲除猪接种I I 型P R R S V N V S L 97-7895毒株后,敲除猪完全没有出现呼吸困难㊁发烧等典型的P R R S 临床症状;肺部组织结构完好,完全没有水肿和炎症反应;也没有出现病毒血症和抗体反应[21]㊂后续试验还证明C D 163基因敲除的母猪能够保护胎儿免受P R R S V 的母体感染[20](表2)㊂我国研究人员Y a n g 等[19]获得了CD 163基因敲除杜洛克猪,并使用高致病性P R R S V 毒株(H P -P R R S V T P )对其进行攻毒,发现C D 163基因敲除猪能够完全抵抗高致3138期王 慧等:C D 163基因在猪繁殖与呼吸综合征抗病育种中的研究进展病性P R R S V 毒株的感染㊂X u 等[18]使用另一种高致病性P R R S V 毒株(H P -P R R S V WUH 3)对C D 163-pA P N 双基因敲除猪进行攻毒,同样发现C D 163基因敲除猪能够完全抵抗高致病性P R R S V 毒株的感染㊂这些研究结果证实了猪C D 163蛋白是P R R S V 感染不可或缺的受体,不表达C D 163蛋白的基因编辑猪可以完全抵抗I 型㊁I I 型以及高致病性等多种P R R S V ,进一步证明了C D 163基因在猪抗病育种中的价值㊂表2 C D 163基因编辑猪研究T a b l e 2 S u m m a r y o f C D 163g e n e e d i t i n g p i gs 发表年Y e a r打靶位点T a r ge t s i t e P R R S V 毒株P R R S V s t r a i n参考文献R e f e r e n c e 2016敲除N V S L 97-7895[20-21]2017S R C R 5删除H 2㊁D A I ㊁S U 1-B e l ㊁V R -2385㊁MN 184㊁B O R -57[16,34]2017S R C R 5替换6种I 型P R R S V :13-15㊁L e l ys t a d ㊁03-1059㊁03-1060㊁01-08㊁4353-P Z 9种I I 型P R R S V :N V S L 97㊁K s -06㊁P 129㊁V R 2332㊁C O 10-90㊁C O 10-84㊁M L V -R e s P ㊁K S 62㊁K S 483[35]2018敲除T P[19]2018敲除未攻毒[50]2019S R C R 5删除J X A 1[31]2019S R C R 5替换J X w n 06㊁WUH 3㊁J X A 1[33]2019S R C R 5部分删除J X A 1㊁MY[32]2020C D 163和p A P N 双基因敲除WUH 3[18]2020S R C R 5删除未攻毒[51]2022第7外显子单碱基编辑未攻毒[52]2022S R C R 5部分删除及单氨基酸替换WUH 3[53]2023敲除N A D C 30-l i k e[54]2.1.3 猪C D 163基因的精准编辑 尽管已经有多项研究表明C D 163基因敲除猪可以完全抵抗P R R S V 感染,但是由于C D 163蛋白在机体某些代谢产物的清除以及免疫调控等方面具有重要的作用,完全敲除C D 163基因可能会影响猪的某些生理功能,进而产生非预期效应㊂较为理想的方式是对C D 163蛋白进行精准修饰,使其不能介导P R R S V 感染,同时又保持生理功能㊂要实现这一目标,首先要找到C D 163蛋白与P R R S V 互作的关键位点㊂V a n G o r p 等[3]通过对C D 163蛋白重要结构域的依次替换,发现C D 163的第5个S R C R 结构域在P R R S V 感染过程中是必需的,而N 端第1至4个S R C R 结构域以及胞内尾区不是P R R S V 感染所必需的㊂基于V a n G o r p 等[3]的发现,B u r k a r d 等[16]通过C R I S P R /C a s 9技术精确删除了CD 163蛋白的S R C R 5结构域(图2),并制备了缺失该结构域的猪㊂他们的研究发现,S R C R 5结构域缺失对猪的体重和血细胞数量无影响,对P AM 细胞和外周血单核细胞(p e r i p h e r a l b l o o d m o n o c y t e s ,P B M C s )的细胞特异性表面标志物无影响,并且P AM 细胞仍然具有清除血红蛋白-触珠蛋白复合物(h a e m o gl o b i n -h a p t o g l o b i n ,H b -H p )的生物活性,证明S R C R 5缺失的C D 163蛋白在P AM 细胞中能够正确表达㊁折叠并定位在细胞表面发挥其生物学功能㊂P R R S V攻毒试验还表明,缺失S R C R 5结构域的P AM 细胞能够完全抵抗I 型和I I 型P R R S V 感染[16]㊂后续研究还发现,S R C R 5结构域缺失也不影响血浆中s C D 163蛋白浓度,并在活体水平证明,缺失S R C R 5结构域的基因编辑猪同样能够完全抵抗I 型P R R S V感染[34]㊂W a n g 等[31]通过CR I S P R /C a s 9和体细胞核移植技术获得了C D 163蛋白S R C R 5结构域缺失的基因编辑猪,并使用高致病性P R R S V 毒株(H P -P R R S V J X A 1)对其进行攻毒试验㊂结果发现,C D 163蛋白S R C R 5结构域缺失猪能够抵抗高致病性P R R S V ,仅在攻毒试验后期表现出轻微的临床症状,同时S R C R 5结构域的缺失不影响猪血浆中触珠蛋白(h a p t o g l o b i n ,H p )的浓度[31]㊂这些研究结果都证实了C D 163蛋白的S R C R 5区域是介导P R R S V 感染宿主的关键结合区域㊂G u o 等[32]进一步缩小了对C D 163基因的编辑1313畜牧兽医学报54卷范围,只删除了S R C R5结构域中的41个氨基酸(481-521位氨基酸),并使用高致病性P R R S V毒株(H P-P R R S V J X A1和MY毒株)进行攻毒,发现基因编辑猪无高烧等P R R S相关临床症状,无病毒血症和抗体反应,能够完全抵抗高致病性P R R S V毒株的感染㊂X u等[53]构建了C D163基因S R C R5结构域缺失40个氨基酸(523-562位氨基酸)的永生化P AM细胞系,发现其能完全抵抗I I型高致病性P R R S V毒株的感染(WUH3毒株)㊂G u o等[32]和X u等[53]的研究为确定C D163蛋白介导P R R S V感染的必需区域提供了参考,表明对C D163蛋白进行精准修饰也可以实现对P R R S V的完全抵抗㊂M a 等[55]基于对猴C D163S R C R5㊁人C D163L1S R C R8以及猪C D163S R C R5的晶体结构的比较和突变研究,推测猪C D163S R C R5结构域长环中第534位与561位的带电氨基酸残基在体外对Ⅱ型P R R S V 毒株感染起关键作用,这一研究为C D163蛋白精准修饰提供了重要的候选靶点㊂基于该发现,X u 等[53]创制了C D163蛋白第561位精氨酸精准替换为丙氨酸的C D163-R561A基因编辑猪,并分离该猪的P AM细胞进行P R R S V攻毒试验,发现C D163蛋白R561A精准替换可以显著抑制P R R S V的感染,但不能完全抵抗P R R S V㊂这一研究表明猪C D163蛋白第561位氨基酸对P R R S V 感染有显著影响,但并不是P R R S V感染的必要条件㊂同时,这一研究也是首次通过单个氨基酸的精准替换研究C D163蛋白与P R R S V互作的关键位点,为精准基因编辑抗病育种提供了重要的研究思路㊂以上研究为定位C D163蛋白与P R R S V互作的关键位点提供了重要参考㊂但是,需要注意的是, S R C R5结构域可能不是P R R S V感染宿主细胞的充分条件,例如V a n G o r p等[3]发现非易感细胞仅表达C D163蛋白S R C R5结构域不能介导P R R S V 的感染,但表达S R C R5到S R C R9结构域则能感染㊂说明S R C R5结构域不足以使P R R S V感染,还需要其他结构域的辅助㊂因此,还需要进一步深入解析C D163蛋白与P R R S V互作的关键位点㊂a.C D163蛋白结构示意图;b.缺失S R C R5结构域的C D163蛋白示意图a.D i a g r a m o f C D163p r o t e i n;b.D i a g r a m o f C D163p r o t e i n w i t h o u t S R C R5d o m a i n 图2C D163以及缺失S R C R5结构域的C D163蛋白结构预测图[34]F i g.2P r e d i c t e d p r o t e i n s t r u c t u r e o f C D163a n d C D163w i t h o u t S R C R5d o m a i n[34]除了将C D163蛋白与P R R S V互作的关键位点删除外,还可以将猪C D163蛋白的S R C R5结构域替换为同源片段,例如W e l l s等[35]利用人C D163L1蛋白的S R C R8结构域替换猪C D163蛋白S R C R5结构域,发现替换后可以抵抗I型P R R S V毒株感染,但是却不抵抗I I型P R R S V毒株的感染㊂C h e n等[33]同样获得了人C D163L1蛋白的S R C R8结构域替换猪C D163蛋白S R C R5结构域的基因编辑猪,体内和体外攻毒试验表明,虽然同源替换后的C D163突变体不能完全抵抗H P-P R R S V毒株,但是可以通过抑制病毒脱壳和基因组释放来强烈抑制H P-P R R S V的复制㊂23138期王慧等:C D163基因在猪繁殖与呼吸综合征抗病育种中的研究进展2.2C D163蛋白与A S F V除了介导P R R S V的感染外,有研究发现C D163蛋白可能也参与非洲猪瘟病毒(A f r i c a n s w i n e f e v e r v i r u s,A S F V)的吸附和内化㊂A S F V 是一种猪的烈性传染性疾病,可感染各日龄阶段的猪,发病率和致死率可高达100%,给世界各国生猪养殖业造成了重大的经济损失[56],尚无有效的治疗药物或疫苗㊂与P R R S V类似,A S F V也主要感染猪的单核细胞/巨噬细胞及其衍生细胞,并且成熟后期的细胞优先被感染㊂这种对细胞的选择性说明A S F V的感染可能需要特异性的受体㊂G a o等[57]发现A S F V感染过表达C D163和S i g l e c-1的P K15和3D4-21细胞系以及稳定表达C D163和S i g l e c-1的P K15S1-C D163细胞系,但单独过表达C D163或者S i g l e c-1的P K15和3D4-21细胞系则不具有感染性,表明C D163和S i g l e c-1是A S F V感染宿主细胞的关键受体,在A S F V感染过程中起协同作用㊂还有研究发现表达C D163蛋白的单核细胞比不表达C D163的单核细胞更容易感染A F S V,使用C D163特异性抗体可以抑制A S F V感染,这些都表明C D163可能参与了A S F V感染[58]㊂但是C D163蛋白并不是A S F V的必需受体,例如在不感染A S-F V的细胞中过表达C D163质粒后,该细胞仍然不能感染A S F V[59]㊂因此可以推测,其他巨噬细胞相关受体也可能参与A S F V感染过程[60]㊂2.3C D163作为血红蛋白-触珠蛋白复合物受体清除游离的血红蛋白细胞外游离的H b是一种潜在的毒性物质,因为其中的血红素基团发生化学反应后会释放大量的自由基,进而可能对多种组织,特别是对肾造成严重的氧化损伤[4]㊂另外,游离的H b还会与体内的一氧化氮(N O)发生反应,降低N O的生物利用度,阻碍体内N O的稳态[4]㊂为了避免这种损伤,哺乳动物进化出了游离H b的高容量清除系统㊂其中一种就是由C D163和H p介导的㊂当发生生理性或病理性溶血时,从红细胞中释放的游离H b会立即被H p捕获以形成具有很高亲和力的H b-H p复合物[61]㊂H p的结合对H b毒性具有抑制作用,并防止H b的过氧化修饰[62]㊂单核细胞或者巨噬细胞表面的C D163蛋白的S R C R3结构域在相应C a2+和p H条件的调控下,特异性的结合H b-H p复合物,然后将其内吞到巨噬细胞中[63],之后C D163迅速脱离复合体,重新转移到巨噬细胞表面,而H b-H p复合物则在溶酶体中被水解㊂释放的血红素通过胞质溶胶中的血红素加氧酶1 (h e m e o x y g e n a s e-1,HO-1)转化为毒性较低的化合物[64]㊂这种H p-C D163依赖性的H b清除机制被认为主要在肝和脾巨噬细胞中起作用,可以有效地防止血红素介导的血管系统以及肾损伤[65-66]㊂同时,C D163与H b-H p复合物的结合还会激活抗炎症因子的释放,如白介素-10(i n t e r l e u k i n-10,I L-10),F e2+,一氧化碳(C O)和胆红素[4,67]㊂此外,C D163蛋白与H b也有较低的亲和力,在不存在H p的情况下,C D163蛋白也可以与H b结合并将其内化㊂S c h a e r等[68]的研究表明,在游离H b的浓度较低时,H p与H b形成高亲和力的H b-H p复合物,可极大地促进C D163对游离H b的清理㊂但是在游离H b浓度较高(ȡ100μg㊃m L-1),超过H p的结合能力时,H b-H p复合物反而会与游离的H b竞争结合C D163蛋白㊂2.4C D163作为成红细胞黏附受体促进红细胞生长除了能够清理游离的H b外,C D163还对红细胞的生长发育具有重要作用[11]㊂骨髓㊁脾以及胎儿肝中的红细胞岛是红细胞生成的功能单位[11],这是一个多细胞结构,由处于不同分化阶段的红细胞及其包围在中央的巨噬细胞组成㊂C D163蛋白的S R C R2结构域中的13个氨基酸基序能够直接与成红细胞结合,因此C D163蛋白可以作为红细胞岛中的成红细胞黏附受体发挥作用,介导红细胞和巨噬细胞之间的接触,不仅将铁运输到成红细胞以合成血红蛋白,而且还分泌许多细胞因子从而支持成红细胞的生存和分化[69]㊂因此,巨噬细胞上的C D163可能具有双重功能,即同时介导H b的清除和促进红细胞的生成,形成了铁元素的循环代谢机制㊂2.5C D163蛋白的其他功能C D163也是一种肿瘤坏死因子样凋亡微弱诱导剂(t u m o r n e c r o s i s f a c t o r l i k e w e a k i n d u c e r o f a p o p t o s i s,TW E A K)的受体蛋白[70]㊂TW E A K是一种通过非死亡结构域依赖机制诱导细胞凋亡的信号分子,参与细胞凋亡㊁细胞增殖等多种生理过程,它还介导血管生成和炎症[71]㊂C D163以可溶性结合的形式作用于TW E A K,是TW E A K的受体之一[71]㊂C D163特异性地在单核细胞和巨噬细胞中高表达,而巨噬细胞及其祖细胞单核细胞是免疫系统3313畜牧兽医学报54卷中的关键角色㊂它们维持体内平衡,在各种病理状态如感染㊁炎症㊁动脉粥样硬化和癌症中发挥重要作用㊂成熟的巨噬细胞是识别和清除潜在病原体的第一道防线,它们能够吞噬㊁降解自身和外来物质㊁建立细胞间相互作用和产生炎症介质㊂抗炎介质糖皮质激素㊁I L-10和白介素-6(i n t e r l e u k i n-6,I L-6)等能够强烈诱导C D163蛋白的表达,形成独特的 替代激活的巨噬细胞 细胞群,它们与伤口愈合㊁血管生成和保护宿主免受压倒性的炎症反应有关[72],因此C D163的上调表达是炎症中巨噬细胞向替代激活表型转变的标志之一㊂此外,C D163还同时与抗炎㊁促炎细胞因子的产生有关㊂例如C D163与H b-H p复合物的结合会激活C O和胆红素的释放[4,67],这两者都具有很强的抗氧化和抗炎作用[73]㊂而C D163与C D163特异性单克隆抗体的交联能够诱导N O,白细胞介素-1β(I L-1β),I L-6和肿瘤坏死因子-α(T N F-α)的分泌[74]㊂I L-1β和T N F-α是促炎细胞因子,而N O和I L-6同时发挥促炎和抗炎作用㊂C D163还显示出与HMG B1-H p复合物相互作用并以HO-1依赖性方式调节炎症反应[75]㊂因此, C D163在免疫调节方面同时发挥着抗炎和促炎两种作用,能够刺激和抑制免疫反应㊂另外,在临床上,血液或体液中的s C D163常作为某些疾病的生物标记物[7,76]㊂3小结与展望综上所述,C D163有着广泛的功能,参与了不同生命现象的发生,有着重要的生理作用㊂目前已有大量证据表明C D163是P R R S V的必需受体,并在病毒脱衣壳以及病毒基因组释放过程中发挥作用[33]㊂C D163基因敲除猪可以完全抵抗P R R S V 的感染[19,21],本团队前期研究表明C D163和p A P N双基因敲除猪能够抵抗3种病毒,而且具有正常的生产性能[18]㊂对C D163基因进行精准编辑可以在完全抵抗P R R S V的感染的同时,不影响C D163基因的正常生理功能[31-32,34]㊂这些发现为解决猪繁殖与呼吸综合征的危害提供了一种新思路㊂国际著名猪育种公司G e n u s已经开展了基因编辑抗猪繁殖与呼吸综合征新品种的培育工作[77]㊂然而,对于C D163的研究还远远没有结束,仍有很多关于C D163的未知信息需要探讨㊂例如C D163蛋白在清除H b-H p复合物的同时会激活信号级联反应,产生抗炎分子,因此可以推测,在C D163敲除的情况下,出血性疾病的发生应当会增强炎症反应㊂但是当C D163敲除猪感染A S F V并且出现出血性症状后,C D163敲除猪和野生型猪之间的临床结果和组织病理学却并没有显著差异[60]㊂因此,C D163在炎症和免疫反应中的具体作用还需要进一步深入研究㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] T A B A N Q,MUM T A Z P T,MA S O O D I K Z,e t a l.S c a v e n g e r r e c e p t o r s i n h o s t d e f e n s e:F r o m f u n c t i o n a la s p e c t s t o m o d e o f a c t i o n[J].C e l l C o mm u n S i g n a l,2022,20(1):2.[2] C H E N G C,Z H E N G E L,Y U B W,e t a l.R e c o g n i t i o no f l i p o p r o t e i n s b y s c a v e n g e r r e c e p t o r c l a s s Am e m b e r s[J].J B i o l C h e m,2021,297(2):100948.[3] V A N G O R P H,V A N B R E E D AM W,V A ND O O R S SE L A E R E J,e t a l.I d e n t i f i c a t 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猪的疾病抗性与抗病育种研究进展
猪 的 疾 病 抗 性 与 抗 病 育 种 研 究 进 展
砘 启 顺 柳小春 马海 明（ 南农 业大 学动 物科技 学院， 湖 长沙 ４ ０ ２ ） １ １ ８
摘
要
本 文 分 别 介 绍 了猪 的 单 基 因 和 多基 目 控 制 的 疾 病 敏 感 性 或 抗 性 ， 以及 时 免 疫 反 应 遗 传 控 制 的研 究 进 展 ， 此 基 础 上 探 讨 了抗 痛 育 种 的 可 能 逢 径 。 在
分 别 为 １ ． 、１６和 ４ 。 ６９ｌ ． ７ 猪的 侏 儒 症 或 软 骨 发 育 不 全 有 多 种 类 型 ， ｈｒ． Ｔｏ ｎ ｓｎ等 （ ００ 在 猪 的 Ｃ ｉ ａ 基 因 上 检 测 到 一 个 自然 发 ｅ ２０ ） ｏｔ ｌ
生的显性 突变 ， 该突变使 ｘ胶 原 的羟基末 端改变 了一
个 氪基 酸 ， 致 腔 原 分 子 不 能 形 成三 重螺 旋 ， 表 型 结 导 其 果 是 长骨 生长 盘 功 能 异 常 ， 致 矮 小 症 及 干 骨 骺 软 骨 导 发 育异 常 ， 种 异 常 与人 的 Ｓｈ ｄ 骨 骺 软 骨 发 育 异 这 ｅｍｉ 干 常 （ＭＣ 一 致 ． Ｓ Ｄ） 因此 可 作 为人 Ｓ Ｄ的 动 物 模 型 ＭＣ Ｈａ ｎ等 （０ ０ 在丹 麦 猪 一 个 突 变 家 系 中 发 现 Ｌ ｓ ａ ２０ ） —ｇ ｌ ｏ 一内酯 氧 化 酶 基 因 （ ０） 全 缺 失 可 造 ｕｏ —Ｙ ｎ Ｇ 完 成 维 生 素 ｃ缺 乏 症 ， 基 因位 于 ｌ 该 ４号 染 色 体 ． 哺 乳 是 动 物 肝 脏 中 台 成 Ｌ —Ａ ｃ 末 期 必 需 的 一 种 催 化 酶 ｓＡ 分 子 检 测 发 现 ． 生 素 ｃ缺 乏 症 动物 的 Ｇ Ｌ 基 因的 维 ＵＯ ｃＮ Ｄ Ａ上 缺 乏 外 显 子 Ⅷ ， 且 内 吉 子 Ⅶ 缺 少 ３２ ｐ 内 而 ８ｂ ． 含 子 Ⅷ缺 少 前 １ ２个 ｂ 。 ８ 口 引 起 仔 猪 泻痢 等 疾 病 的 大 肠 杆 苗有 多 种类 型 ， 其 中 Ｅ． ｃ “ Ｋ８ 有 三 种 变 异 体 （ ８ ａ ， ８ ａ ０ ８ Ｋ ８ ｂ Ｋ ８ｅ
猪的繁殖与育种研究进展
中国动物保健2023.07摘要：本文综述了猪的繁殖与育种研究进展，包括繁殖生理特点、传统育种方法、现代育种技术等方面的内容。
繁殖生理方面，猪的配种、排卵和受精过程、妊娠和分娩特点、泌乳和哺乳期等具有特殊的生理特点。
传统育种方法包括系谱选育、性状评价与选择、配种计划与杂交育种等。
现代育种技术包括基因组选择、分子标记辅助选择、基因编辑等。
这些技术可以提高选育效率和准确性，避免基因重复和遗传缺陷的出现，加快遗传改良进程，提高畜禽的生产性能和经济效益。
关键词：猪；繁殖；育种，研究进展猪的繁殖与育种研究进展倪凯伦（浙江省杭州市富阳区农业林业资源保护中心杭州311400)doi:10.3969/j.issn.1008-4754.2023.07.043健康养殖收稿日期：2023-04-11作者简介：倪凯伦（1990.01—），女，浙江富阳人，大学本科，初级兽医师。
研究方向：动物养殖与疾病防控研究。
猪是全球最重要的家畜之一，其肉类和其他副产品是人类主要的蛋白质来源之一。
此外，猪在农业生产和经济发展中也扮演着重要的角色，因此其繁殖与育种研究显得尤为重要。
繁殖与育种研究的目的是提高猪的生产性能和经济效益。
繁殖与育种研究的意义在于促进猪的生产效益和遗传资源保护。
随着科技的不断发展和创新，繁殖与育种研究不断取得重要进展。
现代繁殖技术的发展，例如人工授精和胚胎移植，已经广泛应用于猪的生产中，极大地提高了猪的繁殖效率和育种水平。
在猪的育种方面，研究者不断挖掘优良品种的遗传特征，并将其遗传优势通过选育和基因编辑等手段加以扩大和强化，提高猪的生长速度、肉质品质、抗病能力等方面的表现，以满足市场需求和消费者的健康需求。
猪的繁殖与育种研究对于畜牧业的可持续发展和人类的生产生活都具有非常重要的意义。
繁殖与育种研究的进展将不断推动猪肉生产的发展，提高猪肉生产的效益和质量，为人类提供更加健康和安全的肉类产品。
1繁殖生理与技术1.1猪的生殖生理特点1）配种、排卵和受精过程。
现代生物技术在猪病诊断和防治中的应用
现代生物技术在猪病诊断和防治中的应用随着科技的不断发展，生物技术在农业领域也得到了广泛的应用。
现代生物技术在猪病的诊断和防治中发挥了至关重要的作用。
传统的疾病诊断和防治手段已经不能满足当前复杂多变的病原体环境和病原体变异，而现代生物技术的应用为猪病的防治提供了全新的思路和方法。
本文将就现代生物技术在猪病诊断和防治中的应用进行探讨。
一、现代生物技术在猪病的诊断中的应用1. 基因检测技术基因检测技术是现代生物技术在猪病诊断中的重要应用之一。
利用PCR技术、实时荧光定量PCR技术（qPCR）和基因芯片技术等，可以快速、准确地检测猪病相关病原体的存在，包括病毒、细菌、寄生虫等。
通过基因检测技术，可以对猪病的病原体进行迅速准确的检测，为后续的防治工作提供重要依据。
2. 基因组学技术基因组学技术在猪病的诊断中也发挥着重要作用。
通过对猪病相关病原体的基因组进行深入研究，可以揭示其途径、机制和特性，从而为猪病的预防和控制提供重要科学依据。
基因组学技术还可以为猪病诊断提供更为全面和深入的信息，有助于更准确地判断病情和制定防治方案。
二、现代生物技术在猪病的防治中的应用1. 基因编辑技术基因编辑技术是现代生物技术在猪病防治中的重要应用之一。
通过CRISPR/Cas9等基因编辑技术，可以实现对猪病相关病原体的基因组的精准编辑和修复，从而开辟了新的途径和方法来对猪病进行防治。
与传统的药物治疗相比，基因编辑技术不仅更为精准和有效，而且可以避免病原体的耐药问题，为猪病的防治提供了新的思路和方法。
2. 免疫学技术现代生物技术在猪病的防治中还有着广泛的应用，其中免疫学技术尤为重要。
通过利用现代生物技术手段，可以筛选和培育出更为有效的疫苗和免疫诊断试剂，为猪病的预防和控制提供重要保障。
免疫学技术还可以用于猪病的免疫增强和抗体的筛选，从而提高猪病的抵抗力和免疫力。
现代生物技术在猪病的防治中还存在一些挑战和问题，如生物安全风险、伦理道德问题等。
猪疫苗研究报告
猪疫苗研究报告引言猪疫苗是一种用于预防和控制猪只相关疾病的重要工具。
随着畜牧业的发展，猪疫苗的研究与应用也得到了广泛关注。
本报告旨在总结猪疫苗研究的最新进展与应用情况，并对猪疫苗领域的未来发展进行展望。
研究目的1.分析目前猪疫苗研究的热点问题；2.了解猪疫苗研究的最新进展与技术；3.探讨猪疫苗的应用情况与效果；4.展望猪疫苗的未来发展方向。
研究方法本报告采用了文献综述的方法，通过查阅相关的学术期刊、专利数据库和研究报告，对猪疫苗研究的最新进展进行了综合分析和总结。
研究结果与讨论热点问题分析通过研究文献，我们发现目前猪疫苗研究领域的热点问题主要包括以下几个方面：1.猪瘟疫苗的研制与应用；2.猪蓝耳病疫苗的开发与改良；3.猪繁殖与呼吸综合征疫苗的效果评估；4.猪钩端螺旋体病的防控策略；5.猪链球菌病疫苗的研究进展。
最新进展与技术1. 猪瘟疫苗的研制与应用猪瘟是一种高度传染性病毒病，给养猪业产生了严重的经济损失。
近年来，猪瘟疫苗的研制与应用成为研究的焦点。
研究人员通过运用基因工程和生物技术手段，成功研制了一种新型的猪瘟疫苗，并进行了实验验证。
该疫苗在实际应用中表现出良好的效果，能够提高猪只的免疫力，减少疫情的发生。
2. 猪蓝耳病疫苗的开发与改良猪蓝耳病是一种由猪蓝耳病病毒引起的急性传染病，对猪只健康和养殖业发展造成了严重威胁。
为了加强对猪蓝耳病的防控，研究人员不断开展猪蓝耳病疫苗的开发与改良工作。
近期的研究表明，通过改良猪蓝耳病疫苗的配方和工艺，能够提高疫苗的免疫原性，增强猪只对病毒的抵抗能力。
3. 猪繁殖与呼吸综合征疫苗的效果评估猪繁殖与呼吸综合征是一种常见的猪只疾病，会导致猪只生长缓慢和养殖效益下降。
针对这一问题，研究人员开展了猪繁殖与呼吸综合征疫苗的效果评估研究。
通过实验发现，在疫苗免疫后，猪只的发病率和死亡率较低，生长速度加快，养殖效益得到了显著改善。
4. 猪钩端螺旋体病的防控策略猪钩端螺旋体病是由猪钩端螺旋体引起的一种传染病，对猪只养殖业的发展带来了严重的影响。
国内外猪基因组与分子育种研究进展
标 ? 分 子 育 种 手 段 是 否 能 够 发 挥 其 重 要 作 用 ? 有 关 基 因标 记 辅
助 选 择 的 应 用 情 况 如 何 ? 本文 将 就 有 关 问题 对 过 去 究进 行综述
。
一
候 选 基 因法 ；6 ) 差 异 表 达 基 因 克 隆 等 在 猪 的 新 基 因分 离 中这
维普资讯
国 内外 猪 基 因 组 与分 子 育
种研 究 进 展
刘 榜
( 华 中农 业 大学动物 科技 学 院动 物 分 子 生 物 学 与 育 种 实 验 室
，
湖北 武汉
4 300 70
)
1
猪 基 因组 计 划研 究进展
随 着 人 类 基 因 组 测 序 的 完 成也 推 动 了 农 业 动 物 基 因 组 研
， ，
。
2006
年美 国启动 了 条染 色 体 的 初
。
已经 完 成 8
17
步测序工 作 包括 l
，
、
4
、
7
、
11
、
13
．
、
14
，
、
J ~[ X 染 色 体 目 前 整 个
猪 基 因组 的 测 序 工 作 完 成 了 4 2 8 ％ 预 计 ~
2 0 0 8 年 底可 以基 本
完 成 猪 基 因组 测 序 工 作
，
、
7
、
1 4
和1
、
7
、
号 染色体
7
、
。
2 0 0 7 年 1 1 月2 日
20 0 7年12
完成 猪 1
3
号 和 x 染 色 体 初 步 组 装 更 新 前期 已 组 装 的 1
猪抗病育种的研究进展
等发现并命名。根 据干扰 素的基因序列
和 受 体 的 特 异 性 可 将 其分 为 Ｉ 型、 Ｉ Ｉ 型 和 Ⅲ型 ，其 中 Ｉ型 主 要 包 含 Ｉ Ｆ Ｎ—ａ、
二聚 体 。 Ｉ Ｆ Ｎ —ｙ 主 要 由 Ｎ Ｋ细 胞 、Ｔ细
胞 、Ｂ细胞和 巨噬细胞等产生 ，而被糖 皮质激 素 和环 细胞毒 素 Ａ等 抑制 。
当前猪 抗病 育种 面临 的 问题 提 出 了相应 的解 决 措 施 ， 以期 为猪 的抗 病 育 种 工 作 起 到 一定 的参 考 作 用 。
关 键 词 ：猪 ：抗 病育 种 ：候 选 基 因 中 图分 类号 ：Ｓ ８ １ ３． ２ ， ￥ ８ ２ ８ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ３ — ４ ６ ４ ５ （ ２ Ｏ ｌ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ３ ６ — ０ ３
普 及 和 高 瘦 肉 率 猪 的 育 种 观 念 ，使 得猪 的 总 体 体 质 和 抗 病 力 急 剧 下 降 ，尤 其 是
一
些传染疾病 更是反复在 猪群 中发生 ，
病毒作用 并不是直 接杀伤或 抑制病毒 ， 而 主 要 是通 过 细 胞 表 面 受体 作 用使 细 胞
给 养 猪 业 带 来 了 巨大 的 经 济 损 失 ， 同时
此 外 ，猪 养 殖 过 程 中大 量 用 药 不 仅 增 加
１ 抗病 性状候 选 基因 的研 究进展
１ ． １ 干 扰 素 基 因
产生抗病毒蛋白，与此同时还 对 自然杀
伤 细胞 （ Ｎ Ｋ细胞 ） 、 巨 噬 细 胞 和 Ｔ淋 巴细 胞 的 活 力 起 到 增 强 作 用 。
干扰素 （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｉ Ｆ Ｎ） 是 一
我国猪育种研究现状、存在问题与发展趋势
我国猪育种研究现状、存在问题与发展趋势
我国猪育种研究现状：
1. 基因组学研究：利用高通量测序技术，研究猪的基因组结构和功能，为进一步揭示猪的遗传特性提供了重要方法。
2. 繁殖性能改良：通过选择和配对繁殖父母代，提高猪的繁殖性能，如提高繁殖力、生长速度、肉质品质等。
3. 抗病性研究：研究猪的抗病基因和免疫机制，培育抗病性强的猪种，提高养殖效益。
4. 营养代谢研究：研究猪的营养代谢机制，提高饲料利用率，减少养殖成本，提高生产效益。
存在问题：
1. 遗传进展慢：相比于其他畜牧动物，猪的遗传改良进展较慢，主要原因是猪的繁殖特性复杂，遗传背景多样。
2. 技术水平不足：猪育种研究中缺乏先进的技术手段和高水平的研究人才，限制了研究的深入开展。
3. 技术转化困难：研究成果难以迅速转化为实际生产中使用的品种，导致研究的应用性和经济效益不高。
发展趋势：
1. 借鉴外国经验：学习国外先进的猪育种技术和管理经验，推动我国猪育种研究的进步。
2. 强化合作交流：加强国内各研究机构之间的合作与交流，提高研究水平，加快成果转化。
3. 应用基因编辑技术：尝试利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术对猪进行精准基因改造，提高猪的经济性状和抗病能力。
4. 开展精准养殖：结合大数据和人工智能技术，实现对猪个体的精准管理和养殖，提高猪的生长性能和养殖效益。
猪抗病性遗传育种研究
猪抗病性遗传育种研究引言：猪是重要的农业养殖动物之一，但它们常常受到各种疾病的困扰，导致养殖效益的下降。
因此，开展猪抗病性遗传育种研究具有重要的理论意义和应用价值。
本文将对猪抗病性遗传育种研究进行全面的介绍，包括研究背景、研究方法、遗传机制以及未来发展方向等。
一、研究背景：随着科学技术的不断进步，研究人员对猪抗病性的遗传基础以及遗传变异的关系给予了越来越多的关注。
猪抗病性的遗传育种研究是为了选择出具有较强抗病性的品种，提高养殖效益，并减少药物使用量，以促进绿色养殖的发展。
二、研究方法：猪抗病性遗传育种研究主要依靠遗传育种学和分子生物学等技术手段进行。
遗传育种学方法主要包括群体选择、家系选择和亲本选择等。
从整体上提高猪群的抗病性。
分子生物学方法主要包括单核苷酸多态性（SNP）、全转录组测序和基因编辑等。
这些方法可以更精确地确定与抗病性相关的基因位点和基因。
三、抗病性遗传机制：猪抗病性的遗传机制非常复杂，涉及多个基因、多个信号通路以及免疫系统的相互作用。
其中，主要包括天然免疫和适应性免疫两个方面。
天然免疫是猪身体最早产生的免疫反应，通过作用于病原体表面的配体与受体之间的相互作用来识别病原体并迅速消灭病原体。
适应性免疫则是指猪免疫系统对特定病原体进行免疫应答，并形成记忆细胞以提高对再次感染的免疫应答。
抗病性的遗传机制研究不仅有助于理解猪的免疫系统，还可以为其他动物的抗病性研究提供借鉴。
四、抗病性相关基因：目前，人们已经发现了许多与猪抗病性相关的基因。
例如，猪Toll-like受体基因家族的成员在猪的天然免疫反应中起着重要作用。
此外，细胞凋亡基因、干扰素基因以及多种免疫相关基因等也与猪抗病性密切相关。
研究人员通过全转录组测序和基因编辑等技术手段，不断地挖掘和鉴定抗病性相关基因，为猪抗病性育种提供了更多潜在的遗传资源。
五、未来发展方向：未来，猪抗病性遗传育种研究可以从以下几个方面进一步发展。
首先，可以利用遗传育种学方法对猪的抗病性进行长期选育，通过家系选择和亲本选择等手段，选出具有强抗病性的猪品种。
主要抗病候选基因在猪抗病育种中的研究进展
目前 ， 克隆 、 位 、 序某些 抗性 ／易感性 基 因存 在较 大 的 困难 ， 以寻 找 与 其生 理 、 化 、 理 、 定 测 可 生 病 连
锁 等 方面有 关 的基 因作 为候选 基 因 ， 析候选 基 因的标 记 等位基 因频率 差异 、 分 标记 等位 基 因 的有无 在抗
性 和 易感性 ２个 群体 中 的差异 ， 而 间接地进 行抗 病育 种 。 从
（ ． 南 科 技 大 学 动 物 科 技 学 院 ， 南 洛 阳 ４ １０ ； ． 中农 业 大 学 动 物 科 技 学 院 猪 遗 传 育 种重 点 开 放 实 验 室 ， 北 １河 河 ７ ０３ ２ 华 湖
武汉 ４０７ ） ３０ ０
摘 要 ： 找 与 动 物 生 理 、 化 、 理 、 锁 等 方 面 有 关 的基 因作 为 候 选 基 因 ， 析 候 选 基 因 的标 记等 位 基 因 频 率 寻 生 病 连 分
性 具有 治本 的效 能 。
１ 候 选 基 因法 在 动 物 抗 病 育 种 中的 应 用
２ ０世 纪 ８ ０年代 以来 ， 着分子 生 物 学和 基 因工 程 技 术 的 发 展 ， 种 基 于 Ｄ Ａ 水 平 的 多态 性 分 子 随 多 Ｎ
标记 被广 泛应 用于绘 制遗 传 连锁 图 谱 、 传 多 态 性分 析 、 位 经 济 性 状基 因或 Ｑ Ｌ中 。 目前 国 外 利用 遗 定 Ｔ
差 异 、 记 等 位 基 因 的有 无 在 抗 性 和 易 感 性 ２个 群 体 中 的 差 异 ， 而 间 接 地 进 行 抗 病 育 种 ， 一 种 有 效 的 方 标 从 是
法 。 本 文 对 影 响 动 物 抗 病 力 的天 然 抗 性 巨 噬 结 合 蛋 白 基 因 、 扰 素 基 因 、 毒 素 型 大 肠 杆 菌 Ｋ ８受 体 基 因 、 干 肠 ８
猪的疾病抗性与抗病育种研究进展
猪的疾病抗性与抗病育种研究进展施启顺 柳小春 马海明(湖南农业大学动物科技学院,长沙410128) 摘 要 本文分别介绍了猪的单基因和多基因控制的疾病敏感性或抗性,以及对免疫反应遗传控制的研究进展,在此基础上探讨了抗病育种的可能途径。
关键词:猪 疾病抗性 抗病育种 家畜的疾病是畜牧生产的大敌,由于疾病造成的经济损失约占畜牧业产值的12%～15%。
因此,做好疾病预防是发展畜牧生产的前提。
从宏观上讲,任何疾病的发生都是遗传与环境两方面因素共同作用的结果,几乎所有的疾病都与遗传有关。
从狭义上讲,遗传病是由于生殖细胞或受精卵中遗传物质发生了结构或功能上的改变所引起的疾病,包括两大部分:染色体病与基因病,后者又可分为单基因病与多基因病两类。
本文介绍有关猪的基因病的疾病抗性与抗病育种进展情况。
基因病的遗传控制单基因控制的疾病敏感性与抗性猪应激综合征(PSS)是众所周知的单基因隐性遗传病,由Ⅰ型兰尼定受体基因(R YRI)控制,该基因物理定位于SSC6q111～112,又称钙离子释放通道基因(CRC)或氟烷敏感基因(Hal n),隐性纯合子(H al n H al n)发病。
分子检测发现是cDNA第1843碱基由C突变成T,从而使编码的氨基酸由Arg615改变成Cys615,引起一系列生理变化所致。
由补体(防御素)组分C3沉积引起的膜增生性肾小管肾炎,是引起仔猪早期死亡的防御素蛋白因子H 缺乏症的主要病因。
这种病在约克夏猪群中是一种外显率完全的常染色体隐性遗传病(Jansen等,1995)。
用酶联免疫测定(E L ISA)血浆中H因子浓度可区分纯合子患者及占群体1315%杂合子携带者(H ogasen等, 1997),从而可从猪群中清除疾病携带者。
皮特兰的遗传性肌无力和腿肌震颤(“C ampus综合征”)和心肌肥大症在台湾的杜洛克、长白、约克夏猪群中的出现频率分别为5126%、22198%和5156% (H u ang等,1996),显然有遗传基础,但其遗传机制目前尚不清楚。
猪圆环病毒型疫苗研究进展
猪圆环病毒型疫苗研究进展背景介绍圆环病毒属于拟单孢病毒科，是引起猪主要消化道疾病的致病体之一。
圆环病毒主要分为病毒型和细胞型两种。
其中，圆环病毒7型（porcine circovirus type 2，PCV2）是引起猪圆环病毒病（porcine circovirus disease，PCVD）的主要病原体。
PCVD主要表现为生长缓慢、下腹部肿胀、呼吸困难、发育不良等症状，严重时还会引起繁殖障碍和肝炎等病变。
为了防止猪圆环病毒病的流行，人们已经开发出了猪圆环病毒型疫苗，其中以灭活疫苗和重组亚单位疫苗为主要种类。
灭活疫苗的生产过程复杂，成本较高，而重组亚单位疫苗技术成熟，生产简单、成本较低，因此在动物疫苗领域具有很大的发展潜力。
研究进展1. 重组猪圆环病毒型疫苗的研究1996年，美国科学家首次在人工培养的细胞中成功繁殖出猪圆环病毒。
此后，科学家开始探索使用病毒的VP1和VP2两个编码轮廓蛋白的基因，构建重组亚单位疫苗的可能性。
1998年，美国科学家描述了一种可以表达PCV2 VP1蛋白的大肠杆菌表达系统。
继续研究发现，表达PCV2 VP1蛋白可以诱导小鼠体内产生抗体，证明了基于PCV2 VP1蛋白的亚单位疫苗潜能。
近年来，研究者们在此基础上的研究也取得了一定的进展。
一个例子是，美国科学家使用大肠杆菌表达系统制备了一种PCV2 VP1和VP2多表位集合体疫苗，经动物实验证实具有良好的免疫原性。
还有研究者使用新的递送系统载体，如高效转染病毒、表达载体和质粒DNA等，来提高疫苗免疫原性。
这些研究结果都表明，基于重组技术的猪圆环病毒型疫苗是有很大的研究和开发前景的。
2. 省时省力的接种方式在保证疫苗免疫效能的同时，疫苗接种方式的优化也是研究者们关注的一个方向。
传统的疫苗接种方式往往需要使用注射器或者喂食，操作较为繁琐。
研究者们也在探索简便、省时、省力的接种方式。
目前，比较常见的接种方式有喷雾传递法、口服和直肠给药等。
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标记辅助选择（第三代） ＋基因诊断盒
分子育种技术（第四代）
1、抗病力的直接选择
✓ 疾病性状的遗传力较低,且部分性状是阈性状,直接选择的准确性差; ✓ 后裔测定难度大,世代间隔长; ✓ 有些疾病性状呈杂合阳性,有的甚至不表现特定特征,难以进行准确选择; ✓ 难以确定不同疾病所攻击的程度和标准; ✓ 有些抗病性状和生产性状存在负相关,难以进行选择。
➢ Edfors等(1985)对2种Ecoli抗原的免疫应答也处于中等遗传,其遗传力为 0.29～0.45。
3、标记辅助选择(MAS)
✓ 定义：以分子遗传学和遗传工程为手段，在连锁分析的基础上，运用现 代育种原理和方法，实现性状最大的遗传改进。
✓ 关键：找到遗传标记
✓ 案例：抗F18 大肠杆菌品系的育成 ✓ Vogeli等(1997)对该基因进行了PCR-RFLP分析,并结合细菌肠粘附试验
2、抗病力的间接选择
➢ Buschmann等(1974;1980)分别用绵羊红细胞和半抗原)作为抗病物质,揭示 了在种间和品系间的重要差异。
➢ Rothschild等(1984)用支气管败血巴氏杆菌商品疫苗和伪狂犬病毒疫苗进 行接种,其结果在种间和品系间差异显著;其免疫应答呈低到中等遗传力 (0.05～0.52)。
Sows birth year
Large White Landrace
Hale Waihona Puke 数十年来，猪遗传改良成效显著 ，但主要针对的是生产性状与繁殖性状， 而对猪抵抗疾病能力的研究较为薄弱。高瘦肉型猪为目标的育种使相关等 位基因丢失或频率降低，导致现代商业品种的体质和抵抗力急剧下降 (Schinckel,1998)。
猪抗病育种的研究进展
姓名：童县伟 学号：130510374
汇报内容
一、开展抗病育种的必要性 二、抗病育种的遗传学基础 三、抗病育种方法 四、抗病育种存在的问题 五、展望
一、开展抗病育种的必要性
优质 健康 无残留
为什么我总是生病？？ 不想吃药、打针！！
1、药物残留对人的危害
毒性反应：红霉素等大环内酯类可致急性肝毒性，庆大霉素和卡那霉素 能损害前庭和耳蜗神经，磺胺类药物能够破坏人体造血机能。 耐药菌株: 耐药性细菌的产生使得一些常用药物的疗效下降甚至失去疗 效，如青霉素、氯霉素磺胺类等药物 “三致”作用: 丁苯咪唑具有致畸作用；硝基呋喃类具有致癌作用；喹 诺酮类药物的个别品种有致突变作用；链霉素具有潜在的致畸作用。
➢ 国家转基因抗病猪重大专项主要集中在 猪流感、口蹄疫、猪链球菌病、副猪嗜 血杆菌病、猪链球菌病、蓝耳病、圆环 病毒、猪瘟及猪乙脑病毒等方面
四、抗病育种存在的问题
❖ 1、抗病性的遗传机制非常复杂且受环境影响较大。 ❖ 2、病原微生物的遗传特性及与宿主动物的相互关系也十分
复杂。 ❖ 3、抗病性或易感性指标难以测定。 ❖ 4、缺乏进行间接选择的可靠标记。 ❖ 5、病原微生物变异迅速,易形成能克服抗病猪的变异品系。 ❖ 6、抗性与生产力性状之间存在负相关,不同疾病间也存在
核酸免疫：将外源基因注射到动物体细胞内,使其在体细胞内表达并获得抗 性,这种抗性不能通过世代交替而延续。 转基因动物：将部分内源基因或个体重组基因的克隆片段转移到动物体内 得以整合表达,以产生有新的遗传特征或性状的动物,并能将新的遗传信息 稳定传递给后代。
5、转基因工程抗病育种
➢ 国家转基因生物新品种培育重大专项是 我国农业领域唯一重大专项, 该专项从 2008年开始立项, 计划用15年时间完成, 计划投入经费240亿元人民币(国家投入 120亿元). 该项目的立项信息一直视为 保密内容. 最近,科技部在国家科技报 告服务系统网站对所有项目信息进行了 有限度的公开.
✓ 美国ARS买下此成果并大规模产业化,且于1999年7月宣布在大约克中育 成该病的抗性猪。
4、直接进行主基因选择
QTN/QTL
➢ 华中农业大学在培育多个湖北白猪新品系基础上，通过I型兰尼定受体基 因（RYRl）分子标记的选择，剔除氟烷敏感基因，成功育成了湖北白猪的 抗应激新品系
5、转基因工程抗病育种
PK
阳光 草地 花香 自由 天堂
室内 铁板 臭气 捆绑 炼狱
丹麦猪窝产仔数选育进展
加拿大猪背膘厚选育进展
No. of piglets born/litter
15 14.5
14 13.5
13 12.5
12 11.5
11 10.5
10
86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 02 05
二、抗病育种的遗传学基础
一
➢ 非特异性抗性
般
➢ 受多基因及环境的综合影响
抗 病
➢ 体现在机体对疾病的防御机能和对抗
力
原的免疫应答能力
抗
病
力
特
➢对某种特定疾病或病原体的抗性
异 抗
➢受一个特定主基因位点或单基因控制
病
➢内在机制往往是在宿主体内存在或缺乏
力
某种分子或其受体
7
➢ 三、抗病育种方法
表型与表型值选择（第一代） ＋遗传参数
过敏反应:青霉素类具有很强的致敏作用，轻者表现为接触性皮炎和皮肤 反应，重者表现为致死的过敏性休克。四环素可引起过敏和荨麻疹。
肠道菌群失调:国外研究表明，有抗菌药物残留的动物源食品可使一些非 致病菌被抑制或死亡，造成人体内菌群的平衡失调，从而导致长期的腹 泻或引起维生素的缺乏等反应。
2、猪群健康越来越差
发现FUT1基因的307位点具多态性,且与F18受体位点存在高度连锁不平 衡,307位点产生由G→A的突变,从而使A基因失去了1个Hin6Ⅰ酶切位点, 产生3种不同的条带特征,AA基因型猪表现为抗性,GG基因型表现敏感。
✓ Meijerink(1997)以此标记,用250头瑞士大约克、杜洛克、汉普夏、皮特 兰等种猪进行基因型测定,依据测定结果通过适当的选配实施了抗性育种 。
颉颃性。 ❖ 7、转基因抗病育种在技术和安全性方面有待进一步探索
五、展望
➢ 虽然已有少数特殊抗性基因的分子标记成功运用于育种实践，但对于 培育针对多种病原类型的高抗病力新品种（系），目前积累的基因素材 还不能满足需求在某种程度上，猪的抗病育种研究才刚刚开始。
➢ 在研究方法上，除了以上方法外，基因组扫描法、转录组学方法、表 观基因组学、遗传基因组学、蛋白组学、代谢组学、三维基因组学、网 络生物学（系统生物学）等方法也将逐渐受到重视并得到越来越多的应 用。