梅山豬及其抗病育種候選基因研究進展

史子學，陳建生，王 勃，陸林根，唐賽涌，朱校俊，魏建超

（1．上海市嘉定區農業委員會，上海 嘉定 201800；2．上海市嘉定區動物疫病預防控制中心，上海 嘉定 201800；3．中國農業科學院上海獸醫研究所，上海 閔行 200241）

梅山豬及其抗病育種候選基因研究進展

史子學1，陳建生2，王 勃2，陸林根2，唐賽涌2，朱校俊2，魏建超3

（1．上海市嘉定區農業委員會，上海 嘉定 201800；2．上海市嘉定區動物疫病預防控制中心，上海 嘉定 201800；3．中國農業科學院上海獸醫研究所，上海 閔行 200241）

梅山豬是我國著名的地方豬種，作為優秀母本在豬種培育中發揮了重要作用。如何在現代遺傳育種中發揮我國地方豬種的優勢特性，推進生豬養殖業發展，文內對梅山豬及其抗病育種候選基因研究方面進行了探討。

梅山豬保種；抗病育種；候選基因

梅山豬是我國優秀的地方豬種之一，原產于太湖流域的上海市嘉定、寶山、松江等區縣和江蘇的昆山、太倉等市縣，是太湖豬中的典型代表，素以高繁殖力、肉質好、耐粗飼和抗病力強等特性作為高產母本在全球豬種改良、科學研究領域備受關注。國內曾引進梅山豬的有福建、湖北，浙江及東北三省，國外先后引進梅山豬的有阿爾巴尼亞、泰國、法國、匈牙利、羅馬尼亞、朝鮮、日本、英國和美國等，他們對梅山豬進行了較多研究，利用梅山豬的優秀基因培育出“合成系”，取得了世人矚目的成果。

1 歷史沿革

自古太湖流域的養豬業很發達，其中明嘉靖36年（公元1557年）《嘉定縣志》記載：“每歲土物之貢，其中有肥豬”，說明至少在400多年前，嘉定的梅山豬已列為上貢珍品。清同治年間《上海縣志》中有“邑產皮厚而寬，有重二百余斤者”的記載，這種個體大、皮厚的梅山豬與嘉定馬陸型的大型梅山豬“大胳伙”的特點十分相似。后來梅山豬由原有的小型、大胳伙型和馬陸型，逐漸形成兩種新的類型：即細腳梅山豬和粗腳梅山豬，細腳型梅山豬即為現在的小型梅山豬，粗腳梅山豬即為中型梅山豬[1]。在我國，2000年梅山豬被列入《國家畜禽品種資源保護名錄》，2013年嘉定梅山豬獲得農業部農產品地理標志認證，劃定的地域保護范圍為東經121°09′30″～121°54′ 00″，北緯31°27′00″～31°51′15″，包括嘉定區華亭鎮、工業區、徐行鎮和外岡鎮，共4個鎮65個行政區。

2 國內保種場

為加強畜禽遺傳資源保護和管理，防止優秀畜禽種源遺失，國家在2009年將上海市嘉定區梅山豬育種中心、江蘇農林職業技術學院列入國家級太湖豬（梅山豬）保種場；將江蘇省蘇州蘇太企業有限公司列入國家級太湖豬（二花臉、梅山豬）保種場。2011年新增太倉市種豬場為國家級太湖豬（梅山豬）保種場；2017年又增加昆山市梅山豬保種有限公司為國家級梅山豬保種場。

上海市嘉定區梅山豬育種中心創建于1958年，主要承擔中型梅山豬的保種選育工作。自20世紀70年代就開始對梅山豬進行提純復壯工作，同時開展有計劃的選配選育。1993年被農業部確定為國家級重要種畜場，2009年上海市嘉定區梅山豬育種中心被確定為國家級梅山豬保護場，2010年育種中心修訂完成《梅山豬》地方標準[2]。

江蘇農林職業技術學院小梅山豬育種中心始建于1995年，是集教學、科研、生產于一體的示范性種豬場。曾被評為江蘇省級重點種畜禽場，2003年被農業部列為國家級小型梅山豬種質資源保護場[3]。

蘇州蘇太企業有限公司是江蘇省農業產業化經營重點龍頭企業，主營豬的育種及豬肉產品的生產、加工和銷售。所屬的蘇太豬原種場被國家農業部授予國家級重點種畜禽場、國家級品種資源保種場、江蘇省豬種質資源基因庫稱號。公司依托梅山豬保種、商品化生產等建有一個國家級豬品種資源基因庫（太湖豬品種資源）。

太倉市種豬場始建于1974年，2006年由原址搬遷重建于太倉市農業園內，是農業部國家級小梅山豬保種場，也是江蘇省種豬定點擴繁場和太倉市梅山豬保種協會實施梅山豬保種的核心場[4]。

昆山縣種豬場成立于1974年，2007年更名為昆山市梅山豬保種有限公司。2008年被江蘇省農林廳確認為首批“畜禽生態健康養殖示范基地”[5]。2016年，昆山市梅山豬保種有限公司江蘇省企業研究生工作站、揚州大學梅山豬研究中心成立，為進一步做好梅山豬遺傳資源的保護和開發提供了技術支撐。

3 抗病育種候選基因

3.1 抗E.coli特性

中國梅山豬和楓涇豬攜帶有抗E.coli K88菌株感染的特性，抗K88的梅山豬等其腸黏膜上缺乏特定的受體，細菌不能與特定受體結合完成入侵和增殖。吳正常等[6]在此基礎上，利用E.coli F18 菌株攻毒試驗來獲得梅山豬斷奶仔豬E.coli F18敏感型和抗性型全同胞個體。攻毒后梅山仔豬出現腹瀉、輕度腹瀉和不腹瀉3種不同的表型，腹瀉仔豬腸道內容物中的細菌數量遠多于不腹瀉仔豬。同時黏附試驗發現腹瀉仔豬小腸上皮細胞大量黏附E.coli F18；而不腹瀉仔豬小腸上皮細胞與細菌基本不黏附。編碼大腸桿菌K88受體(K88abR和K88acR)的基因定位在豬13號染色體上靠近轉鐵蛋白基因的位置，而編碼大腸桿菌F18受體的基因位于豬6號染色體上，該基因和α-(1，2)-海藻糖轉移酶1基因(FUT1)有極高的相似性。進一步研究發現，E.coli F18抗性組梅山豬仔豬脾臟中的IL-1β、TNF-α基因表達量顯著高于敏感組（P＜0.05），抗性組淋巴結中的TNF-α基因表達量顯著高于敏感組（P＜0.05），抗性組胸腺中的SLA-3基因表達量也顯著高于敏感組（P＜0.05），此外BP1基因在抗性仔豬十二指腸中的表達量極顯著高于敏感個體（P＜0.05）。這些研究表明梅山豬與外來品種豬抗E.coli F18的性狀存在自然差異，抗病基因對梅山斷奶仔豬大腸桿菌抗性發揮調控作用[7]。

3.2 免疫相關細胞因子

楊建生等對35日齡梅山豬血液中部分重要細胞因子(IFN-α、IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-10、IL-12)水平進行測定，經試劑盒檢測分析梅山豬各細胞因子并與大白豬比較之間的差異。結果表明，健康狀態下梅山豬血液中IL-10水平極顯著高于大白豬(P＜0.01)，而IL-6水平極顯著低于大白豬(P＜0.01)。IL-6主要功能為促進炎癥作用，而IL-10主要為抗炎癥作用，已有研究顯示IL-6和IL-10水平呈負相關，提示梅山豬可能具有強的免疫應答能力和一般抗病力。這些數據初步解釋了梅山豬與引進品種大白豬抗病力差異的免疫學基礎，為以梅山豬為基礎的抗病育種工作提供了理論依據[8]。

3.3 Mx1基因

Mx基因在提高家畜遺傳抗性方面具有重要開發價值，梅山豬Mxl基因第14外顯子的多態性對梅山豬繁殖性能有重要影響，然而Mx1也是一個重要的抗病毒蛋白。Mx蛋白是由I型干擾素(IFN α/β) 或雙股RNA誘導宿主細胞產生的一種具有GTP酶活性的廣譜抗病毒蛋白，其中Mxl蛋白有抗病毒活性，而Mx2蛋白則無抗病毒活性。豬Mxl基因定位于第13號染色體上，包含1個編碼663個氨基酸殘基的開放式閱讀框。根據Mx1基因第14外顯子多態位點的基因頻率構建的系統發生樹顯示，外來豬種和具有外來豬種血統豬種聚在一起，野豬和中國地方豬種聚于另一類群，其中楓涇豬、二花臉和梅山豬聚在一起且與野豬的遺傳距離最近。野豬AB基因型頻率為0.515，楓涇豬、二花臉和梅山豬中AB基因型頻率為0.348-0.591。根據AB基因型可能具有較高的抗病毒能力，提示太湖豬（梅山豬、楓涇豬和二花臉）是進行豬抗病育種的較好豬種[9]。

研究發現誘導豬細胞的Mx1蛋白可以抑制流感病毒、水皰性口炎病毒和門戈病毒等增殖，豬感染繁殖與呼吸綜合征病毒會誘導豬Mxl的表達。在人的Mxl基因羧基末端附近Glu-Arg的替換能夠抑制流感病毒的增殖。雞Mxl基因cDNA第2 032位核苷酸G與A 之間突變影響Mx蛋白的抗病毒活性。對梅山豬而言，Mxl基因第14外顯子多態性是潛在的重要的抗病遺傳標記，值得深入研究。

3.4 其他抗病基因

還有一些其他品種豬上篩選的抗病育種候選基因，尚未在梅山豬上進行驗證。它們主要是：

BPI基因 (殺菌通透性增強蛋白)是人和哺乳動物內源性陽離子蛋白質，它存在于多形核白細胞的嗜苯胺藍顆粒中，首次從人中性粒細胞中分離純化得到。豬源BPI具有抑制革蘭氏陰性菌活性、中和內毒素活性和調理作用。對不同豬種BPI基因進行RFLP分析，其外顯子4和10存在多態性，其基因型與豬沙門氏菌的易感性有關。

NRAMP1 (天然抗性相關的巨噬蛋白)基因是NRAMP基因家族的一個成員。NRAMP1基因編碼具有完整膜的磷酸糖蛋白，具有離子通道和轉運功能的特征，主要在吞噬細胞中表達，NRAMP1具有抵抗多種胞內病原微生物的活性。豬NRAMP1基因目前被定位于l5號染色體的15q23-26位置。豬NRAMP1基因存在5個多態性位點，初步研究顯示其基因型與豬沙門氏菌的易感性有關。豬的不同NRAMP1基因型與抗病力差異之間的關系，以及抗病原體范圍還有待研究。在研究雞NRAMP1基因與沙門氏傷寒菌感染的關系中，對編碼區序列分析發現了11處變異，其中3處發生了氨基酸的取代，696處的突變Arg-G1n只在易感系中發現。

MHC (豬的主要組織相容性復合物)，是一類與機體抗病力和免疫應答有密切關系的基因。MHC作為抗病育種分子標記已被證明與多種抗原的應答、噬菌作用等的易感性等有關，并與多種繁殖、生長等性狀有連鎖。MHC編碼區和調控區都有豐富的多態性，不同的基因型決定對病原體的抗性。

Toll樣受體屬于白細胞介素1(-IL-1R)超家族，為I型跨膜蛋白，胞內區有高度保守的TIR結構域，可通過胞外區的亮氨酸重復序列識別各種病原體相關分子模式而引發機體免疫應答。豬的TLR蛋白結構、功能與其他哺乳動物具有高相似性，但對其抗性機制研究還不多。對豬TLR4基因的結構、啟動子序列及其表達分析發現，豬TLR4基因在不同組織中存在mRNA選擇性剪切。這種剪切差別是否會造成其結構和功能的變化，以及這種變化是否會引起對某些疾病的抗性，還有待更深入的研究[10]。

4 展望

相對于生產性狀，豬抗病性狀的研究較為薄弱，但這項工作具有非常重要的意義。多年來以高瘦肉型豬為目標的選育導致現代商品豬的體質和抵抗力急劇下降，也導致一些抗病相關等位基因丟失或頻率降低。近年來，豬病多發使得養殖場違規使用獸藥和畜產品獸藥殘留現象嚴重威脅畜產品質量安全。而選育抗病力強的豬可提高豬非特異性抗病力和免疫力，能有效降低用用藥和防疫成本，避免耐藥菌或病毒帶來的潛在公共安全問題。在豬種改良培育領域，以梅山豬為代表的抗病性狀候選基因研究大有可為，但是已篩選的抗病候選基因數目偏少，距離培育出商業推廣價值的抗病豬還有很長道路。同時，地方豬品種對于氣喘病稍敏感、生長速度慢、飼料轉化率低問題需要在今后抗病育種研究中綜合考慮，并希望能找到解決方案，梅山豬種等地方品種必將在我國生豬產業發展做出更大的貢獻。

[1] 陳建生.中國梅山豬[M].上海：上海科學技術出版社，2014.

[2] 唐賽涌，王勃，陸林根.上海地區梅山豬的歷史發展與保種現狀[J].中國豬業 ，2013(S1)：69-71.

[3] 趙明珍.江蘇農林職業技術學院小梅山豬育種中心[J].農家致富 .2005(8)：11.

[4] 石曉峰，魏宗友，陳倍技，等.太倉市種豬場梅山豬保種工作的思考[J].中國豬業 ，2013(S1)：76-78，

[5] 楊建生，戴志剛，胡亮，等.昆山梅山豬的保種現狀和發展方向[J].當代畜牧 ，2013 (11Z)：32-33.

[6] 吳 正 常，董文華，劉穎，等. 梅山豬E.coli F18菌株攻毒試驗及其表型的鑒定分析[J].畜牧獸醫學報 . 2014，45 (10)： 1608-1615.

[7] 朱世平.梅山豬斷奶仔豬腹瀉模型的建立及抗性基因的表達分析[D].揚州：揚州大學.2015.

[8] 楊建生，戴超輝，朱世平，等. 梅山豬血液細胞因子水平的測定與分析[J].黑龍江畜牧獸醫.2014(6)：39-40.

[9] 吳圣龍，包文斌，鞠慧萍，等. 野豬和16個國內外豬種Mx1基因第14外顯子多態性分析[J].畜牧獸醫學報 ， 2008， 39(3)：257-261.

[10] 袁樹楷，王金勇，謝和芳，等. 豬抗病育種候選基因研究進展[J].中國畜牧雜志 ，2007， 43 (15)：50-52.

史子學（1978-），男，博士，研究方向：重大動物疫病防控。

2017-08-18）