中国美利奴羊和多浪羊DRB1、DQB1基因多态性与包虫病抗性关联分析

中国美利奴羊和多浪羊DRB1、DQB1基因多态性与包虫病抗性关联分析

论文摘要

绵羊主要组织相容性复合体(Major histocompitibility complex,MHC)又称为绵羊淋巴细胞表面抗原(Ovine Lymphocyte Antigen,OLA),是由紧密连锁、高度多态的基因位点组成染色体上的一个遗传区域,其中MHC-Ⅱ类分子的DRB和DQB 2个基因所编码的MHC抗原在其免疫系统中发挥重要的作用,MHC与许多动物疾病的抗性、易感性、免疫应答以及生产性能都有密切关系。本试验对MHC-DRB1、DQB1基因在中国美利奴(新疆军垦型)羊(简称中国美利奴羊)和多浪羊群体中的分布进行检测,并且结合两绵羊品种的包虫病感染情况,探讨MHC-DRB1、DQB1基因PCR-RFLP多态性与包虫病遗传抗性间的相关性。为进一步研究MHC对包虫病的抗病免疫机制,以及抗病育种研究提供重要的依据,具有重要的学术理论价值和现实生产意义。1、本试验用ELISA试剂盒对塔城、伊犁和石河子部分地区的中国美利奴羊(868只)及喀什地区多浪羊(351只)包虫病感染情况进行了血清学诊断。结果,塔城、伊犁和石河子地区中国美利奴羊的平均感染率分别为22.33%、48.8%和6.9%,相互之间有显著差异(P﹤0.01)。相同饲养模式下,多浪羊和中国美利奴羊的包虫病感染率分别为26.84%和58.1%,差异极显著(P﹤0.01)。2、利用PCR-RFLP方法,对中国美利奴羊和多浪羊MHC-DRB1、DQB1基因第2外显子进行了遗传多态性检测,结果显示,中国美利奴羊和多浪羊的MHC-DRB1基因第2外显子在SacII、MvaI、SacI、Hin1I和HaeIII 5个酶切位点存在丰富的多态性。两绵羊品种均检测出了2、3、2、2和6种等位基因,但基因型分别为3、5、3、3、15和3、3、3、3、18种,MHC-DRB1第2外显子的229、225、208、210、178、173、159、87位碱基上存在多态性。而MHC-DQB1基因在MroxI、ScaI、SacII、NciI、TaqI、MvaI和HaeⅢ7个内切酶中,中国美利奴羊分别检测到2、2、4、2、3、6和3种等位基因和3、3、7、3、4、16和6种基因型,多浪羊在MroxⅠ、ScaⅠ、Sac II、TaqⅠ、MvaⅠ和HaeⅢ6个内切酶中检测到2、2、3、2、6、3种等位基因和3、3、5、2、14、5种基因型,MHC-DQB1第2外显子的266,246,231,217,213,198,192,174,161,140,96,34位碱基上存在多态性。中国美利奴羊和多浪羊MHC-DRB1、DQB1基因第2外显子在以上酶切位点均存在丰富多态性,其中,经克隆测序证实中国美利奴羊MHC-DQB1基因HaeⅢm、HaeⅢn、MvaⅠz和MvaⅠy是新等位基因。3、对中国美利奴羊和多浪羊包虫病阴性和阳性羊的MHC-DRB1和MHC-DQB1等位基因频率和基因型频率分别进行统计分析和差异性检验,结果显示,中国美利奴羊MHC-DRB1的MvaⅠb、HaeⅢe等位基因与包虫病抗性有相关(P﹤0.01),MvaⅠC(P﹤0.01)、HaeⅢd(P﹤0.05)与包虫病易感性相关。MvaⅠbb(P﹤0.01)、HaeIII ee和SacⅠab基因型(P﹤0.05)可能是包虫病的抗性基因型,而MvaⅠbc、HaeIII bd(P﹤0.01)、SacIIab和HaeIII df(P﹤0.05)可能是包虫病的易感基因型。MHC-DQB1基因的MvaⅠD(P﹤0.05)、SacIIb、TaqⅠA、HaeⅢN(P﹤0.01)为包虫病抗性相关等位基因,TaqⅠB、MvaⅠC、HaeⅢM(P﹤0.01)为易感性相关等位基因。MvaⅠDZ(P﹤0.05)、TaqⅠAA和HaeIII NN(P﹤0.01)为包虫病抗性相关基因型,而MvaⅠCZ(P﹤0.05)、TaqⅠAB和HaeIII MN(P﹤0.01)为包虫病易感性相关基因型。多浪羊MHC-DRB1的HaeⅢa(P﹤0.05)可能是包虫病的易感性等位基因,SacⅠab、HaeⅢcf、Hin1Ⅰaa(P﹤0.05)基因型对包虫病具有一定的抗性, HaeIII be和HaeIII ef(P﹤0.01)、SacⅠbb、HaeIII aa和Hin1Ⅰab(P﹤0.05)提示为包虫病的易感性基因型。MHC-DQB1的MvaⅠD(P﹤0.01)与包虫病抗性相关。MvaⅠDD和MvaⅠCD基因型(P﹤0.05)可能是包虫病的抗性基因型,而MvaⅠBZ(P﹤0.05)疑似为易感基因型。4、中国美利奴羊和多浪羊MHC基因座不同单倍型与包虫病抗性或易感性相关分析结果表明,中国美利奴羊MHC基因座单倍型DRB1-SacIAB、DRB1-MvaIbb、DQB1-TaqIAA、DQB1-HaeⅢNN与包虫病抗性密切关联(P﹤0.01),而单倍型DRB1-MvaIbc、DQB1-MvaIYY、DQB1-TaqIAB、DQB1-HaeⅢMN和单倍型DRB1-MvaIbb、DQB1-MvaICC、DQB1-TaqIAB、DQB1-HaeⅢMN与包虫病易感性相关(P﹤0.01)。多浪羊MHC基因座单倍型DRB1-SacIAB、DRB1-HaeⅢff、DQB1-MvaICD和单倍型DRB1-SacIAB、DRB1-HaeⅢff、DQB1-MvaIDD与包虫病抗性相关(P﹤0.05),然而,单倍型DRB1- Hin1Ⅰab、DRB1-HaeⅢbe和单倍型DRB1- Hin1Ⅰab、DRB1-HaeⅢef以及单倍型DRB1- Hin1Ⅰab、DRB1-HaeⅢaa分析认为与包虫病的易感性相关(P﹤0.01)。5、经对中国美利奴羊MHC基因单倍型DRB1-SacIAB、DRB1-MvaIbb、DQB1-TaqIAA、DQB1-HaeⅢNN个体人工感染攻虫试验,进一步验证了该单倍型为包虫病抗性相关基因单倍型。6、基因位点处于Hardy-Weinberg平衡对于群体遗传结构的稳定起着重要的作用。MHC-DRB1基因各酶切位点的Hardy-Weinberg平衡状态在两绵羊品种间不一致,中国美利奴羊在SacI和Hin1Ⅰ位点上达到Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),多浪羊在MvaⅠ位点达到Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),其余酶切位点均处于非平衡状态。而在MHC-DQB1基因各酶切位点,中国美利奴羊在TaqⅠ、MroxⅠ位点,多浪羊在TaqⅠ位点达到Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),其余酶切位点都处于Hardy-Weinberg非平衡状态(P﹤0.01)。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 1 MHC 的研究
  • 1.1 MHC 分子结构
  • 1.2 MHC 分子的生物学功能
  • 1.3 MHC 基因的结构
  • 1.4 MHC 的多态性
  • 2 MHC 与家畜抗病的相关性
  • 2.1 牛MHC 与疾病的关系
  • 2.2 猪MHC 与疾病的关系
  • 2.3 鸡MHC 与疾病的关系
  • 3 绵羊MHC 基因的多态性研究现状
  • 4 包虫病的研究现状
  • 4.1 包虫病的种类与分布
  • 4.2 形态特征
  • 4.3 生活史
  • 4.4 包虫病的流行与防治
  • 5 MHC 基因与包虫病的相关性研究
  • 6 本研究的目的和意义
  • 第二章 中国美利奴羊和多浪羊包虫病ELISA 诊断
  • 1. 材料与方法
  • 1.1 试验材料
  • 1.2 包虫病ELISA 诊断试剂盒
  • 1.3 试剂盒准确性确定
  • 1.4 包虫病ELISA 血清学检测步骤
  • 1.5 数据处理
  • 2. 结果与分析
  • 2.1 ELISA 包虫病诊断结果
  • 2.2 包虫病发生的地域差异性
  • 2.3 包虫病发生的绵羊品种差异性
  • 3. 小结与讨论
  • 第三章 中国美利奴羊MHC-DRB1 基因PCR-RFLP 多态性与包虫病抗性关联分析
  • 1 材料和方法
  • 1.1 试验材料
  • 1.2 实验方法
  • 1.3 数据处理及统计分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 MHC-DRB1 基因PCR 扩增结果
  • 2.2 PCR-RFLP 结果
  • 2.3 MHC-DRB1 基因型和基因频率的统计
  • 2 适合性检验结果'>2.4 X2适合性检验结果
  • 2.5 中国美利奴羊 MHC-DRB1 基因位点杂合度的测定
  • 2.6 多态信息含量
  • 2.7 MHC-DRB1 基因多态性与包虫病的抗性关联分析
  • 3. 小结与讨论
  • 第四章 中国美利奴羊MHC-DQB1 基因PCR-RFLP 多态性与包虫病抗性关联分析
  • 1. 材料与方法
  • 1.1 试验材料
  • 1.2 试验方法
  • 1.3 数据处理及统计分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 PCR 扩增结果
  • 2.2 PCR-RFLP 结果
  • 2.3 MHC-DQB1 的基因型频率和等位基因频率的统计
  • 2.4 克隆测序结果与分析
  • 2.5 MHC-DQB1 基因的Hardy-Weinberg 平衡检测
  • 2.6 MHC-DQB1 基因位点的遗传杂合度
  • 2.7 多态信息含量的统计
  • 2.8 MHC-DQB1 基因多态性与包虫病抗性关联分析
  • 3. 小结与讨论
  • 第五章 多浪羊MHC-DRB1 基因PCR-RFLP 多态性与包虫病抗性关联分析
  • 1 材料和方法
  • 1.1 试验材料
  • 1.2 试验方法
  • 1.3 数据处理及统计分析
  • 2. 结果与分析
  • 2.1 PCR 扩增结果
  • 2.2 PCR-RFLP 结果
  • 2.3 多浪羊MHC-DRB1 基因型和基因频率的统计
  • 2 适合性检验结果'>2.4 X2适合性检验结果
  • 2.5 多浪羊 MHC-DRB1 基因位点杂合度的测定
  • 2.6 多态信息含量
  • 2.7 多浪羊MC-DRB1 基因多态性与包虫病的抗性或易感性分析
  • 第六章 多浪羊MHC-DQB1 基因PCR-RFLP 多态性与包虫病抗性关联分析
  • 1 材料和方法
  • 1.1 试验材料
  • 1.2 试验方法
  • 1.3 数据处理及统计分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 PCR 扩增结果
  • 2.2 PCR-RFLP 结果
  • 2.3 MHC-DQB1 的基因型频率和等位基因频率的统计
  • 2 适合性检验结果'>2.4 x2适合性检验结果
  • 2.5 多浪羊 MHC-DQB1 基因位点杂合度的测定
  • 2.6 多态信息含量
  • 2.7 多浪样MHC-DQB1 基因多态性与包虫病的抗性或易感性分析
  • 3. 小结与讨论
  • 第七章 中国美利奴羊和多浪羊MHC-DRB1、DQB1 基因单倍型与包虫病抗性或易感性相关分析
  • 1 中国美利奴羊和多浪羊MHC 基因不同单倍型连锁不平衡分析
  • 2 MHC 基因不同单倍型与包虫病抗性或易感性相关性分析
  • 3 小结与分析
  • 第八章 中国美利奴羊包虫病抗性相关基因单倍型攻虫验证
  • 1 材料和方法
  • 1.1 试验动物
  • 1.2 实验地点
  • 1.3 试剂
  • 1.4 仪器及器械
  • 1.5 试验方法
  • 2. 结果与分析
  • 2.1 ELISA 诊断
  • 2.2 绵羊感染细粒棘球蚴病理剖检及人工攻虫结果判定
  • 3. 小结与讨论
  • 结论与展望
  • 创新点
  • 参考文献
  • 附录
  • 1. 常用溶液的配制
  • 2. 常用试剂的配制
  • 3. 抽提/裂解缓冲液和溶液的配制
  • 4. 克隆中的试剂和培养基的配制
  • 附录Ⅱ 测序结果
  • 致谢
  • 作者简历
  • 石河子大学博士研究生学位论文导师评阅表
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