周 勇,白文顺,杨亮宇,张 健,孙亭亭,陈培富
(云南农业大学,云南 昆明 650201)
马立克病(Marek's Disease,MD)是鸡的一种淋巴细胞增生性肿瘤病,对养鸡业的健康发展危害很大。已有研究表明,鸡主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex,MHC)的B-F和B-L 基因是MD抗性主效基因,其中单倍型B1、B4、B5、B12、B13、B15、B19 和B23 对MD较易感,B2、B6、B14 和B17 对MD有弱抗性,B21 对MD抗性最强[1]。目前,针对武定鸡抗MD的研究还未见报道。本研究通过对20 个武定鸡试验鸡群进行MHC-B单倍型分型,并通过测序分析和攻毒试验确定武定鸡特有的抗MD基因多态性位点,筛选出抗MD的试验鸡群,为培育武定鸡抗MD品系奠定基础。
1.1 材料 选用购自云南省武定、禄劝等地的武定鸡;MDV京-1 株由北京市农林科学院畜牧兽医研究所提供;全基因组DNA提取试剂盒,2×TaqPlus PCR Master Mix,购自TIANGEN 公司;琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒,购自宝生物工程(大连)有限公司。引物参考Fulton 等[2]在微卫星LEI0258 和MCW0371 位点处设计,由北京六和华大基因科技公司合成,引物序列如表1。
表1 LEI0258和MCW0371引物
1.2 试验方法
1.2.1 样品采集 随机选取120 日龄以上总数约2 000 只的20 个武定鸡群,对每个鸡群20%左右(10~40 只)试验鸡沿翅下静脉采血,共400 只,保证各鸡群采血鸡公母各半。
表2 LEI0258和MCW0371的PCR目的产物与各标准单倍型
1.2.2 PCR 扩增微卫星等位基因 血细胞DNA按TIANGEN 试剂盒操作说明书进行提取,并作为模板进行PCR 扩增,反应体系:模板1 μL,上、下游引物各1 μL,2×Mix 12.5 μL,补ddH2O至25 μL;反应程序:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性45 s,57.2 ℃(LEI0258 引物)或59 ℃(MCW0371 引物)退火45 s,72 ℃延伸45 s,共35 个循环;72 ℃延伸10 min。
1.2.3 B单倍型分型 PCR 产物经琼脂糖凝胶电泳后,结合表2 判定B单倍型[3]。将LEI0258 引物扩增的MD抗性与易感性单倍型纯合子PCR 产物进行胶回收后送北京六和华大基因科技公司测序,测序结果比对GenBank 下载的标准B单倍型序列,以验证分型的准确性并分析基因多态性。
1.2.4 雏鸡攻毒试验及抗MD品系的选育 将发现的MD抗性相关B单倍型纯合子亲本进行杂交,其F1 代雏鸡(10 日龄)均不进行MD疫苗接种,按不同单倍型分为攻毒组和对照组,5 羽/单倍型。攻毒组每羽腹腔注射经10 倍稀释MDV京-1 株0.3 mL;对照组每羽腹腔注射生理盐水0.3 mL。记录发病与死亡情况,死亡鸡及时剖检,未死亡鸡到90 日龄再全部剖检,筛选MD发病率和死亡率最低的B单倍型纯合子亲本鸡。
2.1 PCR 扩增结果 微卫星LEI0258 扩增获得目的片段包括193、205、249、261、295、309、345、357、393 bp 和443 bp(图1.A);微卫星MCW0371扩增获得目的片段包括201、202、203、205、206 bp和209 bp(图1.B)。
2.2 B单倍型分型与序列分析结果
图1 武定鸡LEI0258(A)和MCW0371(B)PCR扩增电泳分析
2.2.1 单倍型分型 试验鸡B单倍型分布情况(图2),分析发现,MD易感单倍型占19.5%、弱抗占15.4%、抗性占17.9%,但出现频率最高的B11及其余单倍型对MD有无抗性尚未知[2]。同时母鸡组中发现B5/B5 试验鸡2 只,B11/B11 39 只,B14/B14 和B15/B15 各3 只,B21/B21 7 只,3 只不确定是否为单倍型纯合子;公鸡组中发现B5/B5 10只,B6/B6 1 只,B11/B11 27 只,B14/B14 5 只,B15/B15 2 只,B21/B21 8 只,2 只不确定是否为纯合子。
2.2.2 微卫星LEI0258 等位基因序列分析 部分MD抗性与易感单倍型纯合子序列通过DNAStar 软件分析,发现DNA测序结果与应用微卫星扩增对单倍型分型结果一致(图3)。同时发现,MD抗性与易感单倍型在193~230 bp“TTCTTTCTTTCC”重复单元存在个数上的差异,易感单倍型在230~266 bp 由标准的“TTCTTTCTTTCC”部分变为“GGATTTTGAGCC”、“AAAAAAATCACC”或“ACAAAATGAGCC”,样品3 和4 与MD易感单倍型B5 和B15 在237~240 bp由“GAGG”变为“TGAG”。
2.3 试验鸡攻毒结果及抗MD品系的初步筛选攻毒组B5/B5、B15/B15、B11/B11 试验鸡发病率分别为100%、100%、80%,死亡率分别为100%、80%、60%;B14/B14 和B21/B21 发病率为40%和20%,但无死亡。攻毒组发病鸡剖检发现心脏、肾脏、脾脏均有不同程度肿大,心脏、脾脏、肝脏表面都有明显的白色肿瘤,肾脏出现花斑肾,剩余鸡剖检均无MD症状(图4);对照组没有发现MD症状及病理变化,也无死亡鸡出现。攻毒试验结果发现B21/B21 对MD抗性最强,因此母鸡组中7 只B21/B21 试验鸡和公鸡组中8只B21/B21试验鸡,可作为武定鸡抗MD品系。
图2 试验武定鸡单倍型分布情况
图3 武定鸡微卫星LEI0258等位基因序列分析截
鸡MHC与MD抗性密切相关,如无特定病原体BW/G(n)系鸡群是通过检测微卫星LEI0258、MCW0371、MCW0312 和MHC-D等位基因并筛选纯合子建立而成[3]。本研究通过检测LEI0258 和MCW0371 等位基因对武定鸡进行单倍型分型,发现B1、B5、B6、B11、B13、B14、B15、B17、B21、B22和B27 等单倍型,特别是B21/B21 在试验公鸡和母鸡中都存在,非常利于培育武定鸡抗MD品系。由于大小相同的微卫星等位基因可能存在差异[3],本研究对部分微卫星LEI0258 等位基因序列测定,验证了PCR 扩增分型的正确性,同时发现武定鸡在此遗传位点特有的基因多态性。攻毒试验进一步验证B21 单倍型对MD抗性最强,且发现B11 单倍型对MD较为易感,提示武定鸡总体上属于MD易感品种。鸡MHC基因在进化过程中相对稳定[4],对B21/B21 试验鸡扩大种群可建立一个武定鸡抗MD品系。
[1]Gao CX,Han L X,Qu L D,et al.Specific TaqMan probed real-time quantitative RT-PCR methods and their application to differentiate the transcripts of duplicated B-F or B-L-Bgenes in chicken MHC[J].Veterinary Immunology and Immunopathology,2012,145(3-4):590-596.
[2]Fulton JE,Juul-Madsen H R,Ashwell CM,et al.Molecular genotype identification of the Gallus gallus major histocompatibility complex[J].Immunogenetics,2006,58(5-6):407-421.
[3]Sironi L,Williams JL,Stella A,et al.Genomic study of the response of chicken to highly pathogenic avian influenza virus[J].BMCProceedings,2011,5(Suppl 4):S25.
[4]Kaufman J.Antigen processing and presentation:Evolution from a bird's eye view[J].Molecular immunology,2013,2(55):159-161.