梅山猪及其抗病育种候选基因研究进展

史子学，陈建生，王 勃，陆林根，唐赛涌，朱校俊，魏建超

（1．上海市嘉定区农业委员会，上海 嘉定 201800；2．上海市嘉定区动物疫病预防控制中心，上海 嘉定 201800；3．中国农业科学院上海兽医研究所，上海 闵行 200241）

梅山猪及其抗病育种候选基因研究进展

史子学1，陈建生2，王 勃2，陆林根2，唐赛涌2，朱校俊2，魏建超3

（1．上海市嘉定区农业委员会，上海 嘉定 201800；2．上海市嘉定区动物疫病预防控制中心，上海 嘉定 201800；3．中国农业科学院上海兽医研究所，上海 闵行 200241）

梅山猪是我国著名的地方猪种，作为优秀母本在猪种培育中发挥了重要作用。如何在现代遗传育种中发挥我国地方猪种的优势特性，推进生猪养殖业发展，文内对梅山猪及其抗病育种候选基因研究方面进行了探讨。

梅山猪保种；抗病育种；候选基因

梅山猪是我国优秀的地方猪种之一，原产于太湖流域的上海市嘉定、宝山、松江等区县和江苏的昆山、太仓等市县，是太湖猪中的典型代表，素以高繁殖力、肉质好、耐粗饲和抗病力强等特性作为高产母本在全球猪种改良、科学研究领域备受关注。国内曾引进梅山猪的有福建、湖北，浙江及东北三省，国外先后引进梅山猪的有阿尔巴尼亚、泰国、法国、匈牙利、罗马尼亚、朝鲜、日本、英国和美国等，他们对梅山猪进行了较多研究，利用梅山猪的优秀基因培育出“合成系”，取得了世人瞩目的成果。

1 历史沿革

自古太湖流域的养猪业很发达，其中明嘉靖36年（公元1557年）《嘉定县志》记载：“每岁土物之贡，其中有肥猪”，说明至少在400多年前，嘉定的梅山猪已列为上贡珍品。清同治年间《上海县志》中有“邑产皮厚而宽，有重二百余斤者”的记载，这种个体大、皮厚的梅山猪与嘉定马陆型的大型梅山猪“大胳伙”的特点十分相似。后来梅山猪由原有的小型、大胳伙型和马陆型，逐渐形成两种新的类型：即细脚梅山猪和粗脚梅山猪，细脚型梅山猪即为现在的小型梅山猪，粗脚梅山猪即为中型梅山猪[1]。在我国，2000年梅山猪被列入《国家畜禽品种资源保护名录》，2013年嘉定梅山猪获得农业部农产品地理标志认证，划定的地域保护范围为东经121°09′30″～121°54′ 00″，北纬31°27′00″～31°51′15″，包括嘉定区华亭镇、工业区、徐行镇和外冈镇，共4个镇65个行政区。

2 国内保种场

为加强畜禽遗传资源保护和管理，防止优秀畜禽种源遗失，国家在2009年将上海市嘉定区梅山猪育种中心、江苏农林职业技术学院列入国家级太湖猪（梅山猪）保种场；将江苏省苏州苏太企业有限公司列入国家级太湖猪（二花脸、梅山猪）保种场。2011年新增太仓市种猪场为国家级太湖猪（梅山猪）保种场；2017年又增加昆山市梅山猪保种有限公司为国家级梅山猪保种场。

上海市嘉定区梅山猪育种中心创建于1958年，主要承担中型梅山猪的保种选育工作。自20世纪70年代就开始对梅山猪进行提纯复壮工作，同时开展有计划的选配选育。1993年被农业部确定为国家级重要种畜场，2009年上海市嘉定区梅山猪育种中心被确定为国家级梅山猪保护场，2010年育种中心修订完成《梅山猪》地方标准[2]。

江苏农林职业技术学院小梅山猪育种中心始建于1995年，是集教学、科研、生产于一体的示范性种猪场。曾被评为江苏省级重点种畜禽场，2003年被农业部列为国家级小型梅山猪种质资源保护场[3]。

苏州苏太企业有限公司是江苏省农业产业化经营重点龙头企业，主营猪的育种及猪肉产品的生产、加工和销售。所属的苏太猪原种场被国家农业部授予国家级重点种畜禽场、国家级品种资源保种场、江苏省猪种质资源基因库称号。公司依托梅山猪保种、商品化生产等建有一个国家级猪品种资源基因库（太湖猪品种资源）。

太仓市种猪场始建于1974年，2006年由原址搬迁重建于太仓市农业园内，是农业部国家级小梅山猪保种场，也是江苏省种猪定点扩繁场和太仓市梅山猪保种协会实施梅山猪保种的核心场[4]。

昆山县种猪场成立于1974年，2007年更名为昆山市梅山猪保种有限公司。2008年被江苏省农林厅确认为首批“畜禽生态健康养殖示范基地”[5]。2016年，昆山市梅山猪保种有限公司江苏省企业研究生工作站、扬州大学梅山猪研究中心成立，为进一步做好梅山猪遗传资源的保护和开发提供了技术支撑。

3 抗病育种候选基因

3.1 抗E.coli特性

中国梅山猪和枫泾猪携带有抗E.coli K88菌株感染的特性，抗K88的梅山猪等其肠黏膜上缺乏特定的受体，细菌不能与特定受体结合完成入侵和增殖。吴正常等[6]在此基础上，利用E.coli F18 菌株攻毒试验来获得梅山猪断奶仔猪E.coli F18敏感型和抗性型全同胞个体。攻毒后梅山仔猪出现腹泻、轻度腹泻和不腹泻3种不同的表型，腹泻仔猪肠道内容物中的细菌数量远多于不腹泻仔猪。同时黏附试验发现腹泻仔猪小肠上皮细胞大量黏附E.coli F18；而不腹泻仔猪小肠上皮细胞与细菌基本不黏附。编码大肠杆菌K88受体(K88abR和K88acR)的基因定位在猪13号染色体上靠近转铁蛋白基因的位置，而编码大肠杆菌F18受体的基因位于猪6号染色体上，该基因和α-(1，2)-海藻糖转移酶1基因(FUT1)有极高的相似性。进一步研究发现，E.coli F18抗性组梅山猪仔猪脾脏中的IL-1β、TNF-α基因表达量显著高于敏感组（P＜0.05），抗性组淋巴结中的TNF-α基因表达量显著高于敏感组（P＜0.05），抗性组胸腺中的SLA-3基因表达量也显著高于敏感组（P＜0.05），此外BP1基因在抗性仔猪十二指肠中的表达量极显著高于敏感个体（P＜0.05）。这些研究表明梅山猪与外来品种猪抗E.coli F18的性状存在自然差异，抗病基因对梅山断奶仔猪大肠杆菌抗性发挥调控作用[7]。

3.2 免疫相关细胞因子

杨建生等对35日龄梅山猪血液中部分重要细胞因子(IFN-α、IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-10、IL-12)水平进行测定，经试剂盒检测分析梅山猪各细胞因子并与大白猪比较之间的差异。结果表明，健康状态下梅山猪血液中IL-10水平极显著高于大白猪(P＜0.01)，而IL-6水平极显著低于大白猪(P＜0.01)。IL-6主要功能为促进炎症作用，而IL-10主要为抗炎症作用，已有研究显示IL-6和IL-10水平呈负相关，提示梅山猪可能具有强的免疫应答能力和一般抗病力。这些数据初步解释了梅山猪与引进品种大白猪抗病力差异的免疫学基础，为以梅山猪为基础的抗病育种工作提供了理论依据[8]。

3.3 Mx1基因

Mx基因在提高家畜遗传抗性方面具有重要开发价值，梅山猪Mxl基因第14外显子的多态性对梅山猪繁殖性能有重要影响，然而Mx1也是一个重要的抗病毒蛋白。Mx蛋白是由I型干扰素(IFN α/β) 或双股RNA诱导宿主细胞产生的一种具有GTP酶活性的广谱抗病毒蛋白，其中Mxl蛋白有抗病毒活性，而Mx2蛋白则无抗病毒活性。猪Mxl基因定位于第13号染色体上，包含1个编码663个氨基酸残基的开放式阅读框。根据Mx1基因第14外显子多态位点的基因频率构建的系统发生树显示，外来猪种和具有外来猪种血统猪种聚在一起，野猪和中国地方猪种聚于另一类群，其中枫泾猪、二花脸和梅山猪聚在一起且与野猪的遗传距离最近。野猪AB基因型频率为0.515，枫泾猪、二花脸和梅山猪中AB基因型频率为0.348-0.591。根据AB基因型可能具有较高的抗病毒能力，提示太湖猪（梅山猪、枫泾猪和二花脸）是进行猪抗病育种的较好猪种[9]。

研究发现诱导猪细胞的Mx1蛋白可以抑制流感病毒、水疱性口炎病毒和门戈病毒等增殖，猪感染繁殖与呼吸综合征病毒会诱导猪Mxl的表达。在人的Mxl基因羧基末端附近Glu-Arg的替换能够抑制流感病毒的增殖。鸡Mxl基因cDNA第2 032位核苷酸G与A 之间突变影响Mx蛋白的抗病毒活性。对梅山猪而言，Mxl基因第14外显子多态性是潜在的重要的抗病遗传标记，值得深入研究。

3.4 其他抗病基因

还有一些其他品种猪上筛选的抗病育种候选基因，尚未在梅山猪上进行验证。它们主要是：

BPI基因 (杀菌通透性增强蛋白)是人和哺乳动物内源性阳离子蛋白质，它存在于多形核白细胞的嗜苯胺蓝颗粒中，首次从人中性粒细胞中分离纯化得到。猪源BPI具有抑制革兰氏阴性菌活性、中和内毒素活性和调理作用。对不同猪种BPI基因进行RFLP分析，其外显子4和10存在多态性，其基因型与猪沙门氏菌的易感性有关。

NRAMP1 (天然抗性相关的巨噬蛋白)基因是NRAMP基因家族的一个成员。NRAMP1基因编码具有完整膜的磷酸糖蛋白，具有离子通道和转运功能的特征，主要在吞噬细胞中表达，NRAMP1具有抵抗多种胞内病原微生物的活性。猪NRAMP1基因目前被定位于l5号染色体的15q23-26位置。猪NRAMP1基因存在5个多态性位点，初步研究显示其基因型与猪沙门氏菌的易感性有关。猪的不同NRAMP1基因型与抗病力差异之间的关系，以及抗病原体范围还有待研究。在研究鸡NRAMP1基因与沙门氏伤寒菌感染的关系中，对编码区序列分析发现了11处变异，其中3处发生了氨基酸的取代，696处的突变Arg-G1n只在易感系中发现。

MHC (猪的主要组织相容性复合物)，是一类与机体抗病力和免疫应答有密切关系的基因。MHC作为抗病育种分子标记已被证明与多种抗原的应答、噬菌作用等的易感性等有关，并与多种繁殖、生长等性状有连锁。MHC编码区和调控区都有丰富的多态性，不同的基因型决定对病原体的抗性。

Toll样受体属于白细胞介素1(-IL-1R)超家族，为I型跨膜蛋白，胞内区有高度保守的TIR结构域，可通过胞外区的亮氨酸重复序列识别各种病原体相关分子模式而引发机体免疫应答。猪的TLR蛋白结构、功能与其他哺乳动物具有高相似性，但对其抗性机制研究还不多。对猪TLR4基因的结构、启动子序列及其表达分析发现，猪TLR4基因在不同组织中存在mRNA选择性剪切。这种剪切差别是否会造成其结构和功能的变化，以及这种变化是否会引起对某些疾病的抗性，还有待更深入的研究[10]。

4 展望

相对于生产性状，猪抗病性状的研究较为薄弱，但这项工作具有非常重要的意义。多年来以高瘦肉型猪为目标的选育导致现代商品猪的体质和抵抗力急剧下降，也导致一些抗病相关等位基因丢失或频率降低。近年来，猪病多发使得养殖场违规使用兽药和畜产品兽药残留现象严重威胁畜产品质量安全。而选育抗病力强的猪可提高猪非特异性抗病力和免疫力，能有效降低用用药和防疫成本，避免耐药菌或病毒带来的潜在公共安全问题。在猪种改良培育领域，以梅山猪为代表的抗病性状候选基因研究大有可为，但是已筛选的抗病候选基因数目偏少，距离培育出商业推广价值的抗病猪还有很长道路。同时，地方猪品种对于气喘病稍敏感、生长速度慢、饲料转化率低问题需要在今后抗病育种研究中综合考虑，并希望能找到解决方案，梅山猪种等地方品种必将在我国生猪产业发展做出更大的贡献。

[1] 陈建生.中国梅山猪[M].上海：上海科学技术出版社，2014.

[2] 唐赛涌，王勃，陆林根.上海地区梅山猪的历史发展与保种现状[J].中国猪业 ，2013(S1)：69-71.

[3] 赵明珍.江苏农林职业技术学院小梅山猪育种中心[J].农家致富 .2005(8)：11.

[4] 石晓峰，魏宗友，陈倍技，等.太仓市种猪场梅山猪保种工作的思考[J].中国猪业 ，2013(S1)：76-78，

[5] 杨建生，戴志刚，胡亮，等.昆山梅山猪的保种现状和发展方向[J].当代畜牧 ，2013 (11Z)：32-33.

[6] 吴 正 常，董文华，刘颖，等. 梅山猪E.coli F18菌株攻毒试验及其表型的鉴定分析[J].畜牧兽医学报 . 2014，45 (10)： 1608-1615.

[7] 朱世平.梅山猪断奶仔猪腹泻模型的建立及抗性基因的表达分析[D].扬州：扬州大学.2015.

[8] 杨建生，戴超辉，朱世平，等. 梅山猪血液细胞因子水平的测定与分析[J].黑龙江畜牧兽医.2014(6)：39-40.

[9] 吴圣龙，包文斌，鞠慧萍，等. 野猪和16个国内外猪种Mx1基因第14外显子多态性分析[J].畜牧兽医学报 ， 2008， 39(3)：257-261.

[10] 袁树楷，王金勇，谢和芳，等. 猪抗病育种候选基因研究进展[J].中国畜牧杂志 ，2007， 43 (15)：50-52.

史子学（1978-），男，博士，研究方向：重大动物疫病防控。

2017-08-18）