猪的遗传抗性和抗病育种

□会泽县老厂乡兽医站 654200 陈晓辉

随着集约化饲养方式的普及，疾病已成为现代养猪业的最大威胁。控制饲养管理、环境卫生条件、预防接种和药物治疗在维持猪群健康、治疗个体疾病等方面虽然发挥了重要作用，但未能从治本的角度完全控制和消灭猪病的发生与流行，越来越多的畜牧生产者和消费者开始意识到提高猪群健康以维持稳定生产秩序的重要性。

同时，药物和疫苗在疾病控制中所带来的诸如耐药性产生和有害残留等问题也越来越受到人们的关注，在这种情形下，特别是随着现代分子育种技术的快速发展，畜禽抗病育种又被重新推到公众的面前。

1 抗病性的遗传基础

1.1 抗病性

抗病性根据所指代的范围不同可分为广义的抗病性和狭义的抗病性。广义的抗病性是指一般所说的抗性，即动物对环境变化的适应能力的水平和范围，包括动物对疾病的抵抗性、对不良气候的耐热性、耐寒性等，它是动物在长期的过程中形成的能够稳定遗传的。而狭义的抗病性是指畜禽对传染性疾病及寄生虫病的抗性，我们所指的抗病性一般指狭义的抗病性。

抗病性根据遗传机制不同为特异性抗病性和非特异性抗病性两种，特异抗病性是指畜禽对某种特定病原体的抗性，这种抗性主要受一个基因位点控制，也可不同程度的受其他多个位点及环境的影响。研究结果表明，特殊抗病性的内在机理在于宿主体内存在或缺少某种分子或其变体。已发现的易感物种获得特异性抗病性的例子都是偶然发现基因特发突变的结果，主要依靠宿主细胞膜上病原受体编码基因的自然突变或通过可正常吸附病原，但不能在体内正常增殖以及可在体内正常增殖而带菌（毒）但不发病这几种机制而产生天然抗性。目前，猪病发生呈现出非典型化趋势，混合感染和继发感染导致的多重感染使疾病流行越来越复杂。所以，很难通过常规育种途径使猪群获得对特定病原的绝对抗性。相反，对非特异性抗病性的选择难度则相对小得多。虽然非特异性抗病力或免疫力的提高不能完全抵抗特定病原的感染，但可以提高猪群抗感染的阈值，抗感染阈值越高，发病率就越低，抗感染阈值的高低决定了猪群的发病率。提高非特异性免疫力还可减少用药量和用药次数，提高疫苗的免疫效果，降低免疫次数及数量，从而减轻猪场的负担。毫无疑问，培育非特异性抗病性或免疫力高的猪群可以大幅度降低疾病控制的成本。非特异性抗病性的育种意义十分明显，能抗多种病原体，它受多基因和环境的共同影响。

1.2 抗性基因

抗性基因是指能使动物体内产生抗体，在外来环境的刺激下能抵抗病原侵袭，使动物对疾病产生抗性的基因。抗性基因按效应大小可分为三类：一是单一主基因，这种基因主要控制抗性性状的表达。二是微效多基因，这种基因所控制的抗病性性状由多个基因共同作用。三是独立的多基因，与微效多基因不同的是其基因数量少，每个基因的作用大，可以相互区别。一般抗病性大多数都受到多基因控制，而特殊抗病性主要受单个主基因位点的控制。目前了解最多的是猪的大肠杆菌（E.coli）k88菌株及F18的抗性基因。猪的肠毒性大肠杆菌（ETEC）是仔猪黄痢、白痢等疾病的主要病原菌，其能否发病，取决于宿主小肠粘膜上皮细胞刷状缘有无受体，并受到1对等位基因的控制，有受体（敏感型）为显性（s），无受体（抗体型）为隐性，该位点位于13号染色体的长臂3.1区段，与转铁蛋白（Tf）连锁，且Tf基因频率与K88抗性存在一定关系。大肠杆菌F18抗原毒素是水肿病的主要困素，大肠杆菌菌株进入猪肠道后，依靠F抗原的菌毛在感猪肠上皮粘附，进而定居繁殖并产生毒素，引起仔猪发病。

1.3 抗病性的遗传性

畜禽个体抗病程度、遗传方面的影响可用遗传力来表示，这就是疾病抗性的遗传力，抗病性遗传力的高低，可决定抗病育种的途径。有研究指出，猪对疾病的抗性具有中等遗传力。因此，可以采用遗传学方法从遗传本质上提高畜禽的抗病性，实施抗病育种，育成抗病系。

2 抗病育种的途径

2.1 根据表型选择

抗病性的性状为阈性状，表现为非连续的一类性状，不是死亡，就是存活，没有中间类型。在相同的感染条件下，有的发病，有的不发病，发病的有的死亡，有的康复，不发病的个体明显表明具有抗性的遗传基因，此时可以根据表型值进行选择，选择不发病的个体，随后进行大量繁殖，依此类推，在群体中，抗病个体越来越多，抗性基因频率增加，这种传统的表型值选择具有方便、直观、准确等优点，但同时也存在不足，抗病性状只有畜禽发病才能选择，而且畜禽抗病性状的遗传力很低，后裔测定难度大，世代间隔长，遗传进展缓慢，有些抗病性状与生产性状之间呈负相关，因此有表型选择效果不好。

2.2 标记辅助选择

标记辅助选择就是利用DNA水平的选择来代替以表型为基础的选择，它可以提高选种的效率和选种的准确性，特别是抗病性状和中等遗传力性状的选择，用标记辅助选择效果好。标记辅助抗病育种现主要应用于抗病主基标记辅助选择和抗病多基因标记辅助选择两个方面。

2.2.1 抗病主基因标记辅助选择。在抗病育种中，直接选需要创造特殊环境进行筛选鉴定，不仅育种年限长，而且受到许多条件（如设施、人力和气候环境）的限制，而标记辅助选择则不受这些条件的制约，分析手段快速、简便，可以大大提高育种效率。

抗病主基因标记辅助选择的典型例子是猪应激综合症（PSS）和猪的肠毒性大肠杆菌病的选育。猪应激综合症（PSS）是单基因隐性遗传病，致病基因紧密连锁的微卫星位点（TGLA116）可用来鉴定致病基因携带者。

利用标记辅助选择可提高抗病育种的准确性，缩短世代间隔，选择的遗传进展快，对低遗传力性状的选择效果好，但是它也存在一些问题，如一部分分子标记与抗性易感性基因相关候选基因之间的遗传距离较大，连锁不够紧密，从而会随着遗传传递而发生遗传重组，在寻找抗性基因、与抗性基因有关的候选基因、抗性QTL之前，必须分化选择育成抗性和易感性两个群体。

2.2.2 抗病多基因的标记辅助选择。许多畜禽的抗病性状都是受多基因及环境的综合影响，遗传机制相当复杂。但是，对多基因影响抗病性状的标记辅助选择在抗病育种实践中同样取得了一定的进展，研究比较清楚的是畜禽的主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）。猪的 MHC（命名为SLA）与遗传性皮肤恶性黑瘤有关，编码大量基因，包括I类多态基因、Ⅱ类多态转运基因及Ⅲ类补体成分、肿瘤坏死因子和热应激蛋白等基因，它的复杂性不是全细胞重组和变异的结果，而是复合体中200多个位点上大量等位基因变异的结果。此外，有研究指出SLA的不同单倍型对寄生虫的抗性也存在类型差异。应用这些与抗病基因紧密连锁的分子标记进行抗病性选择，可以大大加快畜禽的抗病育种进程。

2.3 免疫遗传标记辅助选择

猪的免疫系统由淋巴前体细胞分化成T细胞和B细胞，实现细胞免疫与抗体免疫。与其他体细胞不同，淋巴细胞有一套综合的遗传机制，包括基因片段重排，非模板细胞点突变和模板体细胞点突变，从而产生大量T细胞受体（TCR）和B细胞受体（BCR）表型类群，并由此适应抗原环境。BCR是一种膜免疫球蛋白（Ig），Ig被视为B细胞的表面抗原受体，抗原识别是通过免疫球蛋白多肽链的重链和轻链的可变区域完成的，并产生相对应的抗体。在预防注射的免疫应答方面，现行疫苗的注射效果随宿主的免疫应答功能而有差异，其中部分也是由遗传因素控制的。已发现猪的品种和个体间对弱毒伪狂犬病毒疫苗的应答存在显著差异，而且对伪狂犬病毒疫苗和支气管败血性波氏杆菌疫苗的应答与生长之间呈显著正相关，对伪狂犬病毒疫苗应答的遗传力为0.18±0.09，在预防注射支气管败血性波氏杆菌苗后56d和119d时免疫应答的遗传力分别为0.15±0.07和0.52±0.05。从上述资料可见，提高疾病遗传抗性不仅需要提高抗性的遗传能力，而且还需改进机体对疫苗的应答力。大量体内和体外试验表明，同时注射猪瘟疫苗和干扰素，可增强对猪瘟病毒的防御能力。

2.4 基因工程抗病育种

多数疾病的发生是由病原基因和宿主基因共同作用完成的，当病原感染宿主后，宿主多重防御机能启动免疫应答相关基因的表达，同时也在病原诱导下表达致病基因，使机体偏离正常生理状态而进入病理状态。因此，猪是否发病取决于致病和免疫防御两类基因的综合作用。目前，从基因角度对猪病实施控制主要有两个策略，一是以基因工程疫苗研发为主要目的的病原基因操作策略，包括病原基因组改造和敲除粘附素基因使病原失去致病作用。二是以抗病育种为主要目的的宿主基因操作策略，包括免疫增强因子的挖掘等。基因转移是降低家畜疾病易感性的免疫策略之一，首先获取个体，然后通过常规育种技术扩大群体，最终育成抗病品系。将小鼠抗流感基因（Mx）转入猪，使转基因猪增强了对流感病毒的抵抗能力。但这种技术刚刚起步，有许多方面还不完善，如抗性基因的获取、基因的导入以及外源基因的正确整合和表达，转基因的效率以及技术的成熟程度等，这又给我们提出新的挑战。

3 抗病育种存在的问题及展望

抗病育种仍存在一些不确定因素，例如抗病性的遗传机制极其复杂，病原体易发生变异而形成多种不同抗原型和血清型，动物的抗性基因与病原体间可能存在复杂的互作，抗性与生产力性状有时存在负相关，如免疫应答快的动物，往往生产力较低，对一种疾病的抗性选择可能导致对另一种疾病的易感性增高等等，都在某种程度上制约了抗病育种的进展。如果不用人工进行基因的定点突变，自然界基因的自发突变频率极低，没有可利用的基因，突变即使强度选择也没有显煮效果。抗病性和易感性的测定指标成本极高，对特定原抗性的选择直接对生产造成的损失巨大。对特定病原的抗性进行选择的同时实际上也在对病原本身生存力作同步正向选择，两者的相对选择进展可在一定程度上相互抵消，从而影响最终选择效果。但随着动物基因组计划研究的深入，新的分子信息的获得，更多微卫星引物的分离，AFLP等图谱的发展和完善，以及对我国丰富的猪种资源的利用，有关疾病的致病基因、候选基因、QTL不断被揭示，只要能真正揭示疾病的遗传机制，抗病育种就可以不断取得新的突破，如在能上能皮特兰猪种中培育抗应激品系。因此，扎扎实实地开展动物遗传抗性的研究，特别是疾病性基因的研究，对促进养殖业的发展，提高畜牧业的整体效益和综合效益至关重要。

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