几种畜禽遗传病课件

第十章几种主要的畜禽遗传病主要内容猪应激综合征红细胞抗原与初生幼畜溶血症白细胞抗原与MHC以及鸡马立克氏病性别畸形病原体与家畜遗传病遗传性肌肥大猪的抗病育种概述一、猪应激综合征

(Porcinestresssyndrome,PSS)如果缺乏正常的应激即应激不足时，也会给动物带来不利影响。如果应激过度即机体受到长时间高强度的应激刺激时，就会产生严重的不利影响。如生产性能的下降、发病、甚至死亡，即发生所谓应激综合征。一、猪应激综合征

(Porcinestresssyndrome,PSS)猪应激综合征是指在应激因子（如运输、转栏、高温、预防注射、配种等）的作用下，猪发生呼吸急促、心跳亢进、体温升高、肌肉僵直、后肢呈现痉挛性收缩，并伴随突然死亡的一种征候群。(一)PSS的主要表现特征1.PSE肉猪屠宰后肌肉的颜色苍白（pale），质地松软无弹性（soft）和汁液渗出（exudative），是劣质肉的主要特征。PSE肉宰后45分钟pH低于5.8-5.9，系水力60％以下，肌肉颜色反射值25％以上，肌肉纹理粗糙，肌肉块互相分开。2.DFD肉猪在屠宰前所受的应激强度较小而时间较长，肌糖原消耗较多，体内产生的乳酸少，被呼吸性碱中毒中和，肌肉出现切面干（dry），质地较硬（firm）和色泽深暗（dark）,是劣质肉的另一种表现。（二）MHS的分子机理当应激发生时，肌浆网Ca2+大量非正常释放，引起肌肉持续收缩，因而引起应激综合征。MHS是由骨骼肌肌浆内Ca2＋浓度调节异常造成的,而Ca2＋浓度调节异常又是由于肌浆网Ca2＋释放通道（CRC）上的蛋白缺陷所造成的。Meissner(1986)发现了一种植物碱兰尼啶与钙释放通道蛋白RYR1特异结合，并与HalNN，HalNn和Halnn猪的肌浆网中CRC结合力有差异。(三)猪氟烷基因的检测方法PSS受常染色体上一隐性氟烷基因（haln）控制，呈简单的孟德尔式遗传方式，基因型有3种(halNN，halNn，halnn；halHH，halHh，halhh)，具有可变的外显率和表现度。(三)猪氟烷基因的检测方法1.生化遗传学检测技术1）氟烷测定氟烷（CF3CHBrCl）又称三氟溴氯乙烷，是一种麻醉剂。

氟烷测定（halothanetesting）是指借助麻醉仪，使幼猪吸入混有氟烷的氧气以观察其反应，从而推断应激敏感性。根据其征状可分为三种类型：

①氟烷阳性（halothanepositive,HP），即应激敏感猪（stresssusceptible，SS）

②氟烷阴性（halothanenegative,HN），即应激抵抗猪（stressresistant,SR）

③可疑猪（doubtfulforhalothane,HD）

一般，NN和Nn呈HN或SR，nn呈HP或SS。氟烷测定的局限性：①属于表型分析法，无法检测出杂合子；②Haln基因外显率不完全，有些Halnn呈阴性反应，而有些HalNn呈阳性反应；③群体中Haln基因频率不同其选择效果不同。

群体Haln基因频率较高时，淘汰氟烷阳性个体，可以很快地降低Haln基因频率；群体Haln基因频率较低时，Haln基因大多存在于杂合体（HalNn）中，此时，氟烷测验就不能有效地减少Haln基因。因此，需要寻找与Hal位点紧密连锁的位点作为标记对Haln基因进行选择。1.生化遗传学检测技术2）CK测定法CK是磷酸肌酸激酶，参与肌肉的能量代谢。

个体应激时，血液中CK酶活性升高，而且PSS3种基因型阈值不同，通过测定CK酶活性确定3种基因型。优点：可以鉴定杂合子。

2.分子遗传学检测方法PCR-RFLP法：RYR1基因的cDNA序列在1843位点存在一个碱基突变，即C1843T，引起氨基酸（Arg615→Cys），从而引起结构与功能的改变。这种突变形成了3种基因型：

CC、CT和TT分别对应NN、Nn和nn。该位点突变引起了限制性内切酶酶切位点改变，即由HhaI（-5’GCGC’-，HalN）酶切位点变为HgiAI（-5’GTGCTC，Haln）的酶切位点，可通过PCR-RFLP进行检测。HHhhPCR-RFLPMeatqualitytesting

第3、4、5、7、8道的个体的基因型是HalNN，第2道的个体基因型是Halnn，而第6道则是HalNn。

氟烷基因PCR-RFLP检测

12345678有关人的恶性高热的临床表现最早描述可追溯到20世纪开始，但推测它属于遗传性疾病的最早报道是在半个世纪之后。维多利亚的墨尔本皇家医院的Denborough和Lovell从收治的一个胫胖骨混合骨折病员的口诉中了解到，他的几个近亲先后因手术麻醉过敏致死，这两位医生将所述病例的乙醚麻醉经过和过敏症状作了公开报道人的恶性高热综合征hMH在日常生活中，MH易感者与正常人没有什么区别，但前者一旦接纳吸人性麻醉剂或服用去极化肌松药之后，就会产生一种潜在性的危险。临床上常用的氟烷和貌拍酞胆碱能引起MH易感者的骨骼肌僵直、机体超强度代谢、高热，以及细胞离子平衡失调，病人在几分钟内死于心室纤维性颤动，也可能在几小时内死于肺水肿或血凝，还可能在几天内死于神经紊乱或肾障碍。据医院调查统计，儿童的发病率是1/15000，成人的发病率是1/150000

(Britt,1991)。如果在手术前对MH易感者进行预防性处理，或一旦发病，就立即中止麻醉，并注入临床解救药硝苯吠海因（dantrolene)，这样就可减少医疗事故的发生。建立并完善了一套氟烷－咖啡因敏感性测试法(Kalow等，1970;Ellis等，1971)。因此，MH发病死亡率也由最初的80％以上降至近年的7％以下。二、红细胞抗原与初生幼畜溶血症对于大多数红细胞血型而言，只有在受到抗原刺激时才产生相应抗体，但人类的ABO系统及猫的AB系统例外，这些系统中，抗体自然存在。但就大多数物种的抗原而言，个体通常不带有抗红细胞抗原的抗体，除非个体受到某种外来红细胞的刺激。个体间是否可以随意进行输血？二、红细胞抗原与初生幼畜溶血症（二）初生幼畜溶血症

有时初生幼畜刚生下来时完全正常，但24小时内变得虚弱﹑迟钝，发展成急性贫血，出现血红蛋白尿，呼吸﹑心跳加快，最后在几天内死亡，这种病称为初生幼畜溶血症（neonatalisoerythrolysis).初生幼畜溶血症的发病机理如果胎儿从父亲得到Aa+抗原,由于胎儿及父亲均为Aa+（阳性），母亲为Aa-（阴性），怀孕或出生时,当胎儿的血液因某种原因进入母亲血液时，母亲将Aa视为异物，立即产生抗Aa血清，这些抗体将进入母体的初乳，幼畜吮吸了这种初乳，抗Aa抗体通过幼畜的肠道吸收进入血液，使表面带有Aa抗原的红细胞破坏，出现溶血现象。二、红细胞抗原与初生幼畜溶血症防治措施：（1）对患者输入适当供体的全血，或输入其母亲的冲洗过的红细胞。总的原则是，患者输入的红细胞上不能带父亲有而母亲没有的任何抗原。（2）如果事先预料幼畜可能要发生初生幼畜溶血症，则在其出生24-36小时内不让吃母亲初乳，可以防止初生幼畜溶血症发生。因为初生幼畜通过小肠吸收抗体的能力在出生时最高，8小时之后几乎完全丧失。三、白细胞抗原抗病性（一）白细胞抗原（一）白细胞抗原（一）白细胞抗原根据实验现象提出的问题：1、这种排斥反应的本质是什么？2、这种排斥反应的发生是否与遗传背景有关？3、导致排斥反应发生的物质是什么？1980诺贝尔生理或医学奖获得者：BarujBenacerraf:USA,HarvardMedicalSchool

JeanDausset:France,UniversitédeParis,LaboratoireImmuno-HématologieGeorgeD.Snell:USA,JacksonLaboratory（一）白细胞抗原

白细胞抗原的发现来源于器官异体移植研究，动物个体间进行组织、器官和皮肤移植时，受体通常会发生排斥反应。这种排斥反应与个体间的亲缘关系有关。现已知这种排斥反应由一种细胞表面抗原引起。组织相容性抗原（histocompatibilityantigen）代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型抗原，叫～，也称移植抗原。在众多的组织相容性抗原系统中，能引起强烈而迅速排斥反应的抗原系统，称为～，也叫主要组织相容性系统（majorhistocompatibilitysystem,MHS)。白细胞抗原（leucocyteantigen）淋巴细胞抗原（lymphocyteantigen）主要组织相容性复合体（majorhistocompatibilitycomplex,MHC）编码MHS的基因在同一染色体上呈一组紧密连锁的基因群，将这一连锁群统称为～。MHS广泛分布于脊椎动物所有有核细胞的表面，化学成分是脂蛋白或糖蛋白；MHS不仅参与移植排斥反应，而且在机体免疫应答过程中具有重要的调节作用；MHS在不同物种动物中的名称不同，其中小鼠的MHS称为H-2系统，人的MHS称为人类白细胞抗原（humanleucocyteantigen,HLA)。基本特点MHC位于同一染色体上，具有控制同种移植排斥反应、免疫应答和免疫调节等功能。MHC在不同物种中处于的染色体位置不同，其中小鼠的MHC又称H-2复合体，位于17号染色体上，而人类的HLA则位于第6号染色体上。病毒是狡猾的，所以我们必须用多种方法来防御它们。抗体是我们的第一道防线，抗体结合到病毒上以动员血细胞摧毁它们。但是如果病毒躲过这道防线并且进入细胞了，那会发生些什么呢？那样的话，抗体就没办法找出病毒，看起来病毒也就安全了……但事实并非如此。

每个细胞还有第二道防线，当细胞内出现问题时，这第二道防线就会把相应的信号传给免疫系统。细胞不断地消化其内一些衰老的、陈旧的蛋白质并将被消化的蛋白质的片段展示在其外表面。那些小的肽段被束缚在MHC（主要组织相容性复合体）内，MHC夹住这些肽段并让免疫系统检查它们。通过这种方式，免疫系统可以监控细胞内发生发生的状况。如果所有被展示在细胞表面的肽段都正常，那么免疫系统就放过这个细胞。但如果有病毒在胞内繁殖，那么一些MHC就会识别携带来自于病毒的异常肽段，免疫系统就会将这个细胞杀死。MHC基因结构

HLA位于人的6号染色体短臂6p21－31，1999年已经完成其全部基因图的测序工作。其全长为3600kb，包括224个基因座位，其中128个功能性基因（有表达产物），96个假基因。HLA等位基因数目高达1029个，而且有的基因座位拥有的等位基因数达300个以上。按照染色体端粒向着丝点方向，HLA基因以I类、Ⅲ类、Ⅱ类区域的顺序排列。

猪7号染色体上SLA复合体的分布

人6号染色体上HLA复合体的分布表1不同物种的MHC名称物种名称符号小鼠H-2H-2大鼠RTIRTI狗狗淋巴细胞抗原DLA猪猪淋巴细胞抗原SLA山羊山羊淋巴细胞抗原GLA绵羊绵羊淋巴细胞抗原OLA牛牛淋巴细胞抗原BOLA马马淋巴细胞抗原ELA猕猴猕猴淋巴细胞抗原RhLA人人淋巴细胞抗原HLA家鸡BB疾病DiseaseHLA

频率（%）FrequencyRR

EF

患者sufferer

对照control

强直性脊柱炎

B27

90

9.4

87.4

0.89

亚急性甲状腺炎

B35

70

14.6

13.7

0.65

银屑病

Cw687

33.1

13.3

0.81

乳糜泻

DR3

79

26.3

10.8

0.72

疱疹样皮炎

DR3

85

26.3

15.4

0.80

胰岛素依赖型糖尿病

DR3

56

28.2

3.3

0.39

重症肌无力

DR3

50

28.2

2.5

0.30

表2HLA与一些疾病的关联Table2AssociationoftheHLAwithdiseases表3SLA单倍型与免疫指标间的联系Table3AssociationofspecificSLAhaplotypewithimmuneparameters免疫指标immuneparameter品种breed与SLA的相关SLAassociationIgGNIH小型猪SLAclassⅡd高抗溶菌酶抗体NIH小型猪大白猪SLAclassⅡd高H12高，H10低DTH应答NIH小型猪SLAclassⅡd高对初次旋毛虫感染的应答NIH小型猪SLAcc寄生虫负载量低对二次旋毛虫感染的应答NIH小型猪SLAaa具有快的抗寄生虫应答

表4SLA单倍型与生产性状间的相关Table4AssociationofspecificSLAhaplotypewithproductiontraits

生产性状Productiontrait品种Breed关联关系Association生长指数杜洛克一种SLAIRFLP减少平均日增重大白H6单倍型减少胴体瘦肉率法国长白H23单倍型有提高腿臀部发育法国长白H23单倍型好背膘厚度大白H6单倍型正相关雄性生殖道发育大白H15、H16单倍型好H4单倍型差排卵数合成系H10单倍型增加H4单倍型减少白细胞抗原与鸡马立克氏病白细胞抗原的作用不光与器官移植有关，而且发现很多重要的基因，如决定免疫反应的基因，对某些病毒感受性的基因，控制血清蛋白的基因，调节激素水平的基因等，都与白细胞抗原有关，而且发现白细胞抗原与疾病的易感性有关。（二）MHC与鸡马立克氏病马立克病发病率*B位点等位基因频率**选择前选择四代后B21B19抗病系7%1.000.0051%易感系94%0.000.97在一随机交配鸡群中向抗病和易感双向选择的结果*经8周时死亡和异常个体％**经两代以上选择，最后一代不加选择的频率基因型鸡的数量与B21有关的基因型试验数死亡数死亡率B21B216500B21B21B21-7623B21-B21B196047B19-501938B19B1913646--B19B19936368未加选择随机交配鸡群中不同基因型个体对标准剂量马立克氏病毒的死亡率456四、性别畸形（一）间性山羊雄性假两性畸形在各种家畜中均有，以山羊最多见。无角山羊中公羊比率普遍高于母羊，呈偏态，如果将间性山羊并入母羊，则性比大体保持平衡。见表7。假两性畸形山羊群的性比国家品种公(％)母(％)间性(％)母＋间性(％)资料来源中国马头山羊52.7442.424.8447.26施启顺，1988美国萨能49.339.711.050.7Eaton,1939美国吐根堡46.347.76.053.7Eaton,1939英国？55.130.014.944.9Paget,1943德国？57.136.16.242.3Brandsch,1959以色列萨能51.842.45.848.2Laor等，1962四、性别畸形（一）间性山羊染色体检查，间性山羊的核型为60，XX。雄性假两性畸形的机制，一般文献均认为由基因突变引起，属常染色体单基因隐性遗传。山羊的间性多发生于无角羊中，有角羊中很少有间性。间性基因与无角基因可能存在连锁遗传关系。性别与角的关系见表8。杂合子互交后代性别与角的关系角性性别有角无角合计正常2992121间性03333（二）牛的freemartin(双生间雌，XX和XY嵌合型)1.产生freemartin的过程(雌性不育)2.形成freemartin的原因(XY细胞流向雌性胎儿)3.freemartin的发生率(雌雄孪生，92％)（三）白色小母牛(雌雄两性畸形，性腺正常，发育异常)在英国的短角牛中发现有小母牛的子宫和阴道发育不全症，由于这种缺陷当时主要发生于白色短角牛中，故称白色小母牛病（whiteheiferdisease）。患者的卵巢和输卵管发育正常，但由于缪勒氏管形成的子宫和阴道表现出不同程度的发育受阻，使这种牛的子宫与阴道之间互不相通，子宫颈无管道，没有生育能力。五、病原体与遗传由特定病原体（如病原微生物，寄生虫）引起的疾病应归于传染病及寄生虫病范畴。传染病是指已知病因是病原微生物引起的疾病。许多传统的选择试验证明，抗病基因型与易感基因型是可以鉴别的，选种是有成效的；抗病力与亲缘关系有关，反映了抗病力有一定程度的可遗传性。（一）细菌病与遗传

公牛女儿母牛乳腺炎公牛所生其他公牛所生总女儿数患乳腺炎女儿数总女儿数患乳腺炎女儿数1－5号母系80926－10号母系101060合计1810152乳腺炎发生率5514乳牛乳腺炎的遗传（据Coodwin,1982）,施启顺，1995（一）细菌病与遗传鸡白痢沙门氏杆菌来航鸡高抗病力，早期高体温（二）宿主对病原体的抗性对病毒的抗性遗传有三种途径:单一基因的细胞抵抗力细胞内的抵抗力宿主机体的整体免疫力小鼠多瘤病毒:引起新生小鼠发生肿瘤成年小鼠感染不发病,但如果新生小鼠切除胸腺则发病一种黑小鼠品系,新生有抵抗力（二）宿主对病原体的抗性畜禽中实例:1.鸡对马立克氏病的抗性B21等位基因的鸡能抗马立克氏病，B19则易感。（二）宿主对病原体的抗性2.新生仔猪对腹泻的抗性新生仔猪腹泻的一个重要原因是由于感染埃希氏大肠杆菌（E.coli）的一种叫做K88菌株。然而不是所有仔猪都对K88敏感，而只是那些肠壁上有K88受体的仔猪敏感，无K88受体的仔猪不发病。（二）宿主对病原体的抗性2.新生仔猪对腹泻的抗性现已证明，K88受体的有无决定于常染色体上的两个等位基因，存在K88受体的等位基因呈完全显性，缺乏K88受体的等位基因是隐性。所以，新生仔猪对腹泻的抗性是隐性遗传。（二）宿主对病原体的抗性3.绵羊对肉蝇的抗性绵羊蝇蛆病引起羊毛腐烂不同品系差异显著,抗病品系发病率15%易感品系发病率43%4.牛对蜱的抗性种间:瘤牛(Bosindicus)有抗性普通牛(Bostaurus)不抗品系间存在差异,遗传力达0.8左右（三）宿主与病原体的互作兔粘液瘤病毒澳洲没有兔子,1859年一英国人带兔子到奥洲,繁殖快1950年,释放兔粘液瘤病毒,死亡成千上万但未死的兔子抵抗力很强六、家畜乳腺的遗传疾病（一）猪乳房的先天性缺陷

乳头数量的变化5—8对遗传力:0.22-0.41附加乳头,没有泌乳机能2.乳头形状变化火山口乳头:顶部凹陷,易残留乳汁和细菌而发生乳房炎六、家畜乳腺的遗传疾病（二）牛乳房的先天性缺陷

乳房形状异常:

长袋型或阶梯型2.乳头形状异常3.附加乳头4.少乳头5.遗传性先天乳房发育不全或先天萎缩七、遗传性肌肥大(Hereditarymuscularhypertrophy)七、遗传性肌肥大又称肌原纤维增生,双肌,双臀夏洛来牛七、遗传性肌肥大遗传机制:双肌牛的多倍体细胞数显著增加,夏洛来牛肌肉肥大犊牛中,多倍体白细胞占17-24%七、遗传性肌肥大

Callipyge基因七、遗传性肌肥大

Callipyge基因1983年，在美国俄亥拉马州的道塞特羊群发现一公羊肌肉特别发达，其后代部分表现该性状（双肌臀性状）研究表明，该性状由常染色体上的基因突变引起，已被定位于18号染色体端粒区，该基因便是Callipyge基因七、遗传性肌肥大

Callipyge基因目前已经通过侧翼DNA标记将Callipyge基因定位于18号染色体端粒区微卫星标记CSSM118和TGLA122之间，与CSSM118和TGL112分别相距3cM、17.5cM。七、遗传性肌肥大Callipyge基因的遗传方式、遗传效果及遗传机理:Callipyge基因以“父本极性超显性”方式遗传，即只有从父本获得该基因的杂合子CN才能表现出双肌臀性状（Callipyge基因，N表正常野生型）。Callipyge基因最显著的遗传效应是提高双肌臀羊的瘦肉率，此外还对屠宰率、饲料利用率、脑体性状等生产一定的影响。七、遗传性肌肥大Callipyge基因的遗传方式、遗传效果及遗传机理:如以基因使双肌臀羊的腰部和腿部（如背最长肌、股三头肌等）的肌肉过度发育而显著增大，臀肌和腿间肌肉也表现非常发达。然而在双肌臀羊肌肉的过度发育的同时，也使皮下、肌间、肌内和肾周的脂肪减少。七、遗传性肌肥大Callipyge基因的遗传方式、遗传效果及遗传机理:也正是由于肌肉过度发育和脂肪总量的相应减少使双肌臀羊有较高的瘦肉率。值得一提的是Busboom等（1994）揭示，双肌臀羊具有较少的单链饱和脂肪酸和较多的不饱和脂肪酸，随着消费者日益增加的营养意识和对无脂肪瘦肉的需求增加，双肌臀肉很容易被接受。猪的抗病育种概述

猪肉是我国居民最主要的动物蛋白食物来源，家猪以第一大家畜的身份在我国畜牧业中占有举足轻重的地位提高猪群抗病力是发展健康养殖业的需要数十年来，猪遗传改良成效显著，但主要针对的是生产性状，相对于生产性状，针对猪健康及抵抗疾病能力的研究却较为薄弱以高瘦肉型猪为目标的近现代育种因使相关等位基因丢失或频率降低而导致现代商业品种的体质和抵抗力急剧下降提高猪群抗病力是发展健康养殖业的需要疾病已成为现代养猪业的最大威胁之一，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研究发现，不同物种、同种动物的不同品种或品系、甚至个体之间，对于同一病原往往表现出不同的抵抗力或敏感性提高猪群抗病力是发展健康养殖业的需要很多呼吸道、消化道类疾病的抗病力性状都存在加性遗传方差，这表明多数疾病的发生都在某种程度上受遗传因素的控制从遗传角度通过育种措施来提高猪群抵抗力的观念已开始被越来越多的人们所理解和接受抗病力的遗传力猪的抗病力指对病原（如病毒、细菌、真菌、寄生虫等）的抵抗能力或易感性抗病力多数被认为是属于低到中等遗传力（h2）水平的数量性状猪抗病力的遗传力例如猪对螺旋体的抗病力h2为0.20-0.21对呼吸道疾病易感性h2为0.14、萎缩性鼻炎易感性h2为0.16、肠道疾病的h2为0.59对支气管败血巴氏杆菌和伪狂犬病毒疫苗免疫应答h2为0.05-0.52对Ecoli抗原的免疫应答h2为0.29-0.45对抗病育种认识误区的纠正

对抗病育种研究的价值重视不够甚至不认同。观点：既然是抗病育种，那么育成的新品种（系）就不会再得病，或者至少对某个特定疾病有100％抵抗力，如果做不到这一点，抗病育种就没有任何意义。上述观点实质上只承认特异性抗病力的育种价值，显然没有充分认识到非特异性免疫力（抗病力或抵抗力）的育种意义。对抗病育种认识误区的纠正对两种疾病控制策略的互补性认识不足

通过疫苗和药物控制疾病与抗病育种并不矛盾:一方面现阶段疫苗和药物在多数特定疾病控制上的作用还无法由抗病育种所替代另一方面依靠抗病育种可在一定程度上避免前者较难克服的抗原漂移、新病频发、耐药性产生、毒力进化和药物残留等一系列不符合健康养殖理念的问题对抗病育种认识误区的纠正将易感基因和抗性基因的绝对化易感基因和抗性基因的界限只是相对的，因为在病原感染发病过程中两类基因往往同时表达很难直观予以区分，有些基因的等位基因状态不同或在不同的内环境条件下可能既属于易感基因又属于抗性基因，活性位点的多样性修饰或功能丧失型突变使易感基因和抗性基因的界限模糊，甚至可能使二者角色互换。对抗病育种认识误区的纠正将易感基因和抗性基因的绝对化在猪的抗病育种研究中，应根据特定病原诱导的机体基因表达调控网络细节和候选基因后续功能分析结果来判断基因的性质，不应机械性地划分致病基因和抗性基因的类型。抗病育策略根据记录进行直接选择该法具有直观、准确等优点，对猪群的生产没有影响，缺点是猪群发病才能选择抗病力的间接选择

如Rothschild等（1984）用支气管败血巴氏杆