畜禽抗病育种的研究进展

黄邓萍，张翔宇，雷岷，梅秀丽

（四川省畜牧科学研究院，四川成都610066）

畜禽抗病育种的研究进展

黄邓萍，张翔宇，雷岷，梅秀丽

（四川省畜牧科学研究院，四川成都610066）

抗病育种作为传统畜禽疾病防治手段的有效补充，具有高效、安全的特点。本文综述了畜禽抗病选育的理论基础及其主要方法，进一步探讨了以数量遗传学理论为基础的传统育种方法和建立在分子遗传学上的分子标记辅助选择方法，指出了目前畜禽抗病选育存在的主要问题和应用前景。

抗病育种；分子标记；疾病

抗病力主要指畜禽对疾病的抗性或易感性，抗性主要体现在畜禽抵御病原体感染，减慢病原体在体内的生活周期，减少疾病对机体的影响三个方面[1]。过去40年里，世界各国对畜禽的遗传改良主要集中在提高生长速度和产仔数方面，迄今已获得较大遗传进展。但是，过分强调生长速度、屠宰率等个体经济效益的高强度选择，使得畜禽的抗病力急剧下降，尤其是生产环境条件处于中下水平的畜禽产业不发达国家和经济基础较差的发展中国家，畜禽抗病力差的问题更突出，已成为畜禽业可持续发展的技术瓶颈[2]。如何提高畜禽的抗病力，降低疾病造成的死亡，实现畜禽产业整体水平的提高，已经成为全球畜牧业共同关注的焦点问题。

1 畜禽疾病防治的研究动态

动物疾病是现代畜禽业生产的主要威胁之一，疾病使动物处于病态或死亡，给畜禽业造成巨大的经济损失，约占畜牧业总产值的12%～15%[3]。疾病发生的三个要素包括：原体、易感动物和适宜的环境，而环境控制是控制畜禽疾病的重要措施。在畜禽产业发达的欧洲国家，主要是通过对养殖场的环境卫生监测来控制疾病[4]，但这种策略需要大量的资金和严格的管理制度，而且对环境、笼舍的要求高。对于畜禽产业不发达的国家和经济基础差的发展中国家来说，完全采用这种策略具有很大的技术难度。

干扰素自20世纪70年代进行临床试验以来，已经广泛应用于病毒性、肿瘤性、自身免疫性、过敏性疾病以及抗纤维化、抗寄生虫感染等的治疗[5]。动物干扰素现已广泛应用于畜禽生产。猪的白细胞干扰素对许多病毒性传染病如流行性腹泻、猪瘟、传染性胃肠炎，以及对牛病毒性腹泻、小鹅瘟、羔羊腹泻等都能起到防治作用[6]。目前，提高畜禽本身的遗传抗病力是对传统畜禽疾病防治手段的有效补充。对畜禽抗病品系的筛选和培育也成为一个重要的研究方向。国内外大量的动物抗病育种研究表明：动物的抗病力分为特殊性抗病力和一般性抗病力，对特定疾病进行抗性选育，可以培育出对某一疾病有抗性的品系，但会增加对另一种疾病的易感风险，同时某些疾病的遗传抗性与生产性能存在负相关[7]。因此，培育一般性抗病力强的品系更具有实际意义。

2 畜禽抗病选育的理论基础

研究人员很早就发现畜禽存在一种对疾病与生俱来的抵抗能力，这种抗病能力被称为自然抗病力[8]，尤其是将畜禽首次暴露在病原菌环境下，这种抗病能力就表现得很明显。之后，在绵羊对抗寄生虫的感染研究中发现这种抗病力可以遗传，并且存在遗传变异[9]。随后发现这种抗病力受到环境的影响，同时不同畜禽和不同疾病受到的影响存在差异。随着分子生物学的发展，研究发现不同疾病受到基因调控的方式不一致，可分为单基因作用和多基因作用。相应的抗病力也分为由单基因作用的抗病力和多基因作用的抗病力。

归纳畜禽近20年的抗病育种研究结果可以得到以下重要提示：（1）自然抗病力（Natural Disease Resistance）是一种内在的抵抗能力，由遗传因素决定，虽然受环境影响，但可以稳定地遗传给后代；（2）自然抗病力在不同品种、不同个体的畜禽之间存在遗传变异；（3）畜主抗病力由单基因或多基因控制。因此，通过在自然环境或人工环境下对遗传抗性指示性状的直接选择或间接选择，估计各种性状的遗传效应，可以实现机体抗病力的选择提高。

3 常规抗病选育方法

以数量遗传学理论为基础的传统育种方法，为畜禽生产效率的提高做出了巨大贡献，同时具有成本低、快捷、高效的特点，易于操作，使其成为动物遗传改良的有力工具。在抗病力的选育中同样可以通过对指示性状的直接或间接选择提高个体的遗传抗病力。但疾病性状多为阈性状，适合其他经济性状的参数估计模型并不能估计其遗传效应，同时受环境和免疫状态等因素的影响程度大。采用不恰当的指示性状进行直接选择的准确性较差，而高效的指示性状的选择同样可以使抗病力达到其他经济性状的改良效果[10]。确定适合的指示性状和正确的选育方法是运用育种方法进行畜禽抗病育种的关键。鸡卡氏住白细胞原虫病的抗病选育就是采用的直接选育的方法。

4 抗病相关的分子标记

分子标记技术可以解决抗病育种研究中将育种对象暴露于病原带来的操作和伦理问题。分子标记的寻找是该技术应用的关键，这种寻找与疾病抗性相关的方法通常称为QTL定位。

4.1 抗病QTL分子标记的选择目前，很多研究都是采用对经济性状QTL定位的方法进行抗病力的QTL定位。已经发现多个与畜禽疾病或健康相关的QTL位点。Marialli等利用226个微卫星标记对鸡沙门氏菌抗性品系和易感品系的回交后代进行了QTL定位，结果表明在鸡的SSC15微卫星标记233和CRB之间2 cM处，存在一个主效QTL。随着越来越多的与家禽抗病力相关的QTL被定位，大量的分子标记将被用于抗病选育。

4.2 抗病候选基因分子标记的选择与其他生长性状相关基因相比，抗性基因的研究还不多。已有研究报道的抗病基因主要包括：猪大肠杆菌K88和F18受体基因，兰尼定受体基因（RYR）和MHC基因家族。Phua等利用过氧化氢酶基因对绵羊皮疹的抗病性、易感性进行了研究，结果表明抗病羊群和易感羊群多个与过氧化氢酶基因相关的分子标记存在差异。抗病基因的机理研究比较复杂，基因结构也比较复杂，在定位、克隆上都存在一定困难，可以考虑与候选基因相关联的标记进行标记辅助选择。

5 抗病选育存在的问题和展望

目前，畜禽抗病育种已经取得一定的进展，但也存在一些不足。抗病性由于与环境的互作关系复杂，因此其遗传机理还需进一步研究。目前发现了很多与畜禽疾病有关联的分子标记，但要应用于育种实践，其关联性还略显不足，缺乏可直接应用于标记辅助选择的可靠遗传标记。目前发现畜禽抗病力和部分生产性状存在遗传拮抗，呈负遗传相关，很难实现兼顾所有性状的共同遗传改良。病原的快速变异也加大了抗病选育的难度，病原微生物的快速变异会降低抗病品系的抗病性。在抗病育种过程中，遗传抗病指示性状的确定和遗传变异程度，以及选择模型的建立是其技术难点，遗传抗病指示性状的方差中必须包含较高的遗传方差，具有可以稳定遗传的特征。遗传力较高的抗病指示性状，大多数生产中无法便捷、快速的测量或测量成本太高，导致不能应用于抗病育种实践，因此，指示性状在育种实践中必须具有可操作性，同时还要与许多抗病性状存在遗传相关性，才能将其应用于遗传抗病育种计划。

[1]刘定发，舒鼎铭，杨冬辉.家禽抗病育种[J].中国家禽，2005，27（19）：48-50.

[2]李秋芳，白秀娟.MHC在畜禽抗病育种中的研究进展[J].黑龙江畜牧兽医，2010（11）：45-46.

[3]施启顺，柳小春，马海明.猪的疾病抗性与抗病育种研究进展[J].国外畜牧学（猪与禽），2002（3）：35-38.

[4]吕峥.环境与畜禽疾病控制[J].国外畜牧科技，1988（2）：58-60.

[5]赵广荣.重组人干扰素的研究进展[J].中国生物制品学杂志，2010（12）：1384-1388.

[6]刘剑锋，王立贤，张沅，等.猪干扰素基因研究进展及其在抗病育种中的应用展望[J].中国畜牧兽医，2003（5）：30-33.

[7]王超，赵书红，朱猛进.猪抗病育种的相关问题及研究进展[J].中国畜牧杂志，2014（22）：67-72.

[8]李效峰，师守信，李海滨.香猪某些免疫学指标的测定[J].实验动物科学与管理，1995，12（1）：21-23.

[9]施启顺.畜禽某些疾病的遗传控制与抗病育种[J].中国畜牧杂志，2004，40（2）：36-39.

[10]魏国生，韩光微.猪某些免疫指标及其与部分生产性状关系的研究[J].畜牧兽医学报，1995，26（2）.

Research Progress on Livestock and Poultry Breeding for Disease Resistance

Huang Dengping，Zhang Xiangyu，Lei Min，et al.
（Sichuan Animal Science Academy，Sichuan Chengdu 610066，China）

Breeding for disease resistance as an effective supplement of traditional livestock and poultry disease prevention and cure method has characteristics of efficient and secure.This article had summarized the theoretical basis and primary method of breeding for disease resistance.Then further discussed traditional breeding method based on quantitative genetics theory and marker-assisted selection method which was established based on molecular genetics.At last，this paper indicated major problems and application prospect of livestock and poultry breeding for disease resistance at present.

Breeding for disease resistance；Molecular marker；Disease

S813

A

1001-8964（2017）05-0037-03

2017-03-20

黄邓萍（1963-），女，四川成都人，研究员，研究方向：动物遗传育种。