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猪蓝耳病是猪场经济损失最大的病毒病,每年损失估计为6.64亿美元!

时间:2019-9-12 1:53:15 浏览:182123次
?在世界养猪业中,猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是引起最大经济损失的病毒性疾病,每年由其引起的损失估计为6.64亿美元。虽然采取了很多重要的保护性措施来控制PRRS的传播和影响,包括免疫接种和区域性净化根除,但在养猪业中PRRS依然是重要的问题。?在过去的十年间,遗传育种选择在发展和改善生产高质量瘦肉猪品系中取得了丰硕的成果。这项工作是由系统选育来完成的,依据多个表型记录:生长速度、背膘、肉质和繁殖性能,来评估潜在亲本血统育种值。原则上,可以使用相同的方法来鉴定和选育那些对疾病有更强抵抗力的猪。对疾病具有抵抗力的猪种,至少其部分是由猪的遗传、表型相关疾病抗性或不同血统的敏感性所决定的。
??虽然早期的研究显示,不同的品种对PRRSV的感染效应是有差别的,但是收集的PRRSV感染不同种畜的表型数据是有问题的,因为需要保持繁殖群的高水平健康状况。然而,如果可鉴定基因或与基因相关的遗传标记与猪对PRRSV感染的抗性或敏感性是相关的,这就提供了一个依靠基因标志辅助筛选或基因组筛选猪品种的机会。经过基因组学和基因组技术快速的发展,在过去的十年间,研究宿主遗传在抗病力中的作用的可能已经大大扩展。新的发展将动物群全基因组按照成千上万的遗传标志(单核苷酸多态性,SNPs)进行基因分型,通过全基因组的相关性研究,鉴定出与感兴趣的特征相关联的SNPs。
?这个演讲的目的是描述正在进行的努力,其可能利用猪的遗传学作为另外一种工具抵抗PRRS,采用新颖的深基因型和表型方法,结合艺术基因组学与艺术病毒学,最终目的是发现可以用来开发的育种项目,从而可以减少PRRSV对养猪业影响的基因组标记和其他的生物标记。虽然遗传育种不能提供单一“灵丹妙药”的解决之道,尤其针对复杂多变的PRRSV,因而,宿主遗传可能是额外的、互补的用来遏制PRRSV影响猪肉生产的方法。
宿主对PRRSV应答的哺乳仔猪模型
最初的研究在PRRS宿主基因组学协会

?为了充分利用发展的基因组学技术来研究宿主遗传在PRRSV感染中的作用,和开发工具来选择抵抗力改良和敏感性降低的猪种,2008年创立了PRRS宿主遗传协会(PHGC)。PHGC在堪萨斯州立大学的实验设施内,使用专门的PRRSV毒株开展了一个200头哺乳仔猪群的攻毒实验。仔猪在感染之后被跟随观察42天,并且持续抽取血样、称重和收集组织DNA进行基因分型。依据猪SNP60 BeadChip芯片对所有的猪只进行基因分型,猪SNP60 BeadChip芯片包含整个基因组的大于60000个单一核苷酸多态性,通过定量PCR评估血清样品中PRRSV的病毒血症。

?分析第一组的8个PHGC实验,包括超过1500头感染PRRSV NVSL-97-7895毒株的猪只,从感染后的0天-21天定量病毒血症对数曲线下方面积,发现携带病毒有实质的遗传可能性(h2=0.44)。在感染后的21天,1/3猪只显示病毒血症反弹,可能反映了PRRSV具有免疫逃避的能力。发现宿主遗传对个别的猪只是否出现反弹几乎没有影响,因此反弹的遗传可能性接近于零。感染后的生长也显示出适度遗传(h2=0.29)。生长速度和病毒载量呈负相关性,但是相关性并不强烈:表型相关性是-0.29,同时估算生长速度和病毒载量的遗传相关性是-0.46。这些结果显示了对于实验性感染PRRSV,宿主应答有相当大的遗传成分。
?为了鉴别在PRRSV感染之后与病毒载量或生长速度相关的遗传标志和基因组区域,通过全基因组相关研究,利用60K SNP区段估算从而获得了所有仔猪的基因分型。结果经过鉴定在猪4号染色体(SSC4)大概1/2 Mb的位置上有一段在感染后与病毒载量和生长速度相关的区域。SSC4区域对于病毒载量可以解释接近15%的遗传变化,而生长速度则是11%。这些数据指出存在一个主要的应对PRRSV感染宿主应答的关联基因。所有品种和品系中,这个1/2 Mb区域被发现存在高度的连锁不稳定性。这意味着这个区域基本上是不可能发生重组的。这个区域的一个SNP,WUR10000125,被发现能捕获病毒载量和生长速度的影响,同时这个SNP(缩称WUR)在后面的分析中被使用。在所有的实验中WUR SNP被发现具有重要的效应,在这个SNP中,与具有AA基因型的猪只相比,具有AB基因型的个体有低于5%的病毒载量和高于14%的体重增长。虽然具有BB基因型猪只的频率是较低的,但是BB基因型的和AB基因型的具有相似的效应,暗示B等位基因相对于A等位基因是占优势的。B等位基因存在于所有的品种和品系中,这有助于促成PHGC实验的执行,但频率较低(2-40%)。
?基因组的其他若干区域也显示了其在感染后与病毒载量和生长速度具有相关性,然而,相对于经鉴定的SSC4区域,这些区域的效应是微弱的。在一个实验中,在SSC1中的一个区域发现与死亡率具有相关性,这显示了与其他病原体的共感染的信号。
第二个PRRSV毒株的实验性感染研究
?第二代PHGC试验已经进行,使用另外一株PRRSV病毒实验性感染商品哺乳仔猪。对于这个试验,猪只感染更接近,PRRSVKS-2006-72109毒株的P5肽序列与NVSL97毒株的具有89%同源性。5个实验全都用这个毒株完成。结果与最初的NVSL 97毒株进行的实验观察非常相似,形似的遗传可能性和相关性评估。在这个毒株中,SSC4区域的效应也是重要的,表明这个区域的效应可能存在PRRSV的众多毒株中。然而相对于NVSL 97毒株的观察,效应评估是较弱的,大约只有80%,而生长速度的效应大约是36%,这可能反映了两种病毒株致病性的差别。

SSC4区域的进一步分析
?1/2 Mb SSC4 区域包含多个候选基因,这些候选基因与先天性的免疫应答具有相关性,包括GBP家族成员,CCBL2、GTF2B和PKN2。因为SSC4区域的高度连锁不稳定性,利用遗传映射方法精细地描绘SSC4影响的诱发突变是悬而未决的。相反,可以利用功能基因组学方法评估和分析这个区域的基因表达,出于这个目的,选取8对同窝出生的具有WUR SNP AA基因型的仔猪和具有WUR SNP AB基因型的仔猪各一只,分别在5个时间点进行血样采集,进行RNA序列分析。结果鉴定在SSC4区域有一个候选基因,在实验期间的多个时间点,AB基因型仔猪比AA基因型仔猪展示了更值得关注的高水平表达。另外,在AB型仔猪中也鉴定等位基因的特异性表达,在多个时间点中B等位基因相对于A等位基因表达得更为频繁。随后的序列数据分析鉴定了在这个基因的其中一个内含子的剪切位点变体,这导致在A等位基因中产生了转录物提前终止密码子,它被预测导致表达出一个不成熟的蛋白,进一步的确定这做为SSC4影响的诱发突变工作正在进行中。
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