全 文 ：生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN·研究报告· 2009年第 1期
收稿日期：2008-07-11
基金项目：国家自然科学基金广东省联合基金（U0631005）
作者简介：陈慧勇（1977-），女，汉，博士，研究方向：动物分子生物学；E-mail：chenhy5000@126.com
通讯作者：吴珍芳（1970-），男，汉，教授，博士生导师，研究方向：动物遗传育种；E-mail：Wzfemail@163.com
BF、DRB、DQB、TAP1和 IFN-γ基因作为猪抗病育种
分子标记的可行性初步分析
陈慧勇 1 吴珍芳 2，3
（1中南大学生物科学与技术学院分子生物学研究中心，长沙 410078；2广东温氏食品集团，新兴 527400；
3华南农业大学动物科技系，广州 510640）
摘 要： 疾病的抗性具有一定的遗传差异背景，而免疫学和分子生物学等相关学科技术的发展及社会对猪肉产品
质量和动物福利等问题的日益关注，赋予了开展猪抗病育种尤其是分子标记辅助选择研究的必要性。 选择了补体 B因子
基因（BF）、2 个 MHCⅡ类基因（DRB 和 DQB）、1 个抗原加工递呈相关基因（TAP1）和 1 个Ⅱ型干扰素基因（IFN-γ）等 5 个
具有重要免疫功能的基因作为候选基因，对华农温氏Ⅰ号这一商品化配套系的基础群进行基因型分布检测，及基因型与
0~100 kg日增重或 100 kg背膘厚间的关联分析， 以探讨开发相关分子标记的可行性。 参与基因型检测的样本包括杜洛
克、 长白、 皮特兰和大白 4个品种。 结果表明 TAP1和 IFN-γ 的基因型在参与生产性能高度选择的各品种内处于 Hardy-
Weinberg平衡（P>0.05），BF在除了大白品种外的其它 3品种中均平衡（P>0.05），DRB和 DQB为高度不平衡（P<0.0001）。基
因型与表型的关联分析显示大白品种中 IFN-γ 的基因型对 0~100 kg日增重有影响（P＜0.01），长白品种中 DRB 的基因型
与 100 kg背膘厚有关（P＜0.05），其它品种或其它基因没有检测到与之相关的显著性差异（P>0.05）。 这 5个基因在 4个品
种中至少 TAP1基因表现出与相关生产性状无关，因此对它抗病性能的选择利用将不会造成其它性能的下降。
关键词： 猪 疾病抗性 标记辅助选择 候选基因
Prospective of BF，DRB，DQB，TAP1 and IFN-γ Genes Used as
Porcine Marker Assisted Disease Resistance and Breeding
Chen Huiyong1 Wu Zhenfang2，3
（1Molecular Biology Research Center，College of Biological Science and Technology，Central South University，Changsha
410078；2Guangdong Wen’s Group，Xinxing 527400；3Department of Animal Science，South China Agricultural University，
Guangzhou 510640）
Abstract： Genetic variation for resistance to disease is ubiquitous. With the davelopment of immunology and
molecular biology technology，and awareness of product quality and animal welfare，there is an active search to select
DNA markers for disease resistance. 5 candidate genes were detected for important immune function，including loci
factor B（BF），two MHC class II genes（DQB and DRB），one transporter gene associated with antigen processing（TAP1）
and class II interferon gene （IFN-γ）. Perspective of these genes was predicted for usage as genetic marker by analysis
of genotype distribution and association with backfat thickness 100 kg or daily gain 0~100 kg. TAP1 and IFN-γ were
found at Hardy-Weinberg equilibrium in every breed （P>0.05），BF at equilibrium （P>0.05）except in Yorkshire，DRB and
DQB at high disequilibrium （P<0.0001）. Significant association was detected between IFN-γ and daily gain 0~100 kg in
Yorkshire （P＜0.01），and DRB with backfat thickness 100 kg （P＜0.05）in Landrace，but not significant for other cases
（P>0.05）. In conclusion，TAP1 could be predicted more confidently to be used as DNA marker for disease resistance
without bad effect on other economic traits for these breeds.
Key words： Pig Disease resistance Marker assisted selection Candidate gene
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2009年第 1期
中国是养猪大国，存栏 、出栏和猪肉总产量均
居世界首位， 其养猪生产的可持续发展日益突显。
提高猪群的自然抗病力， 不仅有助于降低生产成
本，更有利于减少药物残留，提高猪肉产品质量、公
共卫生安全及动物福利等。如果单是从机体耐受某
种病原感染的角度进行大范围的选育，不一定就能
获得预期的经济效益，因为猪场现有的发病形势往
往是以多重病原的混合型感染为主 [1]。 所以对猪群
综合抗病性能的分子机理和相关分子标记的开发
和应用势必成为相关研究的突破口。
随着猪基因组学和免疫学的发展，各种相关基
因的核酸序列和功能研究的报道为猪综合抗病的
DNA 标记研究提供了可能。选择了 BF、DRB、DQB、
TAP1 和 IFN-γ 等 5 个基因作为可能的功能候选基
因。 其中，BF 是补体旁路激活途径一重要基因，其蛋
白产物与 B淋巴细胞增殖的激活或抑制有关 [2]。 DRB
和 DQB 是 MHC（Major Histocompatibility Complex，主
要组织相容性复合体 ）Ⅱ类基因 ，对应编码 DQ 和
DR 的 β 亚基， 在 CD4+T 淋巴细胞的胞外抗原递呈
过程中发挥着重要作用。 TAP1 基因编码的是 TAP
（Transporter associated with Antigen Processing， 抗原
加工递呈相关因子 ）一亚基 ，与 CD8+T 淋巴细胞的
内源性抗原片段的选择递呈有关 [3]。 IFN-γ 属于Ⅱ
类干扰素基因， 具有抗病毒和免疫调节的多种功
能。
1 材料与方法
1.1 材料
实验样品和表型记录均由广东华农温氏畜牧
股份有限公司提供。 具体实验动物来自华农温氏 I
号配套系猪的基础群 [4]于 2006 年 3~6 月份新出生
仔猪 ，包括杜洛克 、长白 、皮特兰和大白 4 个品种
（表 1）。样本数合计 1 345 头，其中杜洛克 35 头，长
白 503 头 ，皮特兰 154 头 ，大白 653 头 ，为随机取
样。 留种用的是其中的 494 头，4 个品种分别是 15
头、169 头、70 头和 240 头，均拥有表型记录。 参与
本次表型与基因型关联分析的是 100 kg 背膘厚和
1~100 kg 日增重 2 个生产指标。
1.2 方法
酚仿抽提每个体耳组织样中的基因组 DNA。
BF 检测的是 M59240 序列的 349 nt 位点的 A/G 多
态 [5]。 DRB 和 DQB 检测的分别是 U47277 序列的
149 nt 位点的 A/G 多态和 U86111 序列的 113 nt 位
点位点的 T/C 多态 [6]。 TAP1 检测的是 BX323833 序
列的 27 423 nt 位点的 A/G 多态 [7]。 IFN-γ 检测的是
X53085 序列的 1 165 nt 位点 A 碱基插入或缺失多
态 [8]。所检测位点或处于基因的内含子中，或是位于
外显子区域的同义突变。 BF、DRB、DQB 和 TAP1 的
基因型检测采用 PCR-RFLP 技术，IFN-γ 采用 PCR-
SSCP 方法（表 2）。
统计各基因基因型数 ，计算基因型频率 、等位
基因频率和多态信息含量 ， 并对基因型分布进行
Hardy-Weinberg 平衡的 x2 检验 。 利用 SAS9.0 软件
分析表型与基因型间的关联，即在各品种内进行 5
个基因不同基因型所对应的 100 kg 背膘厚和 1~
100 kg 日增重均值邓肯氏多重比较。
2 结果与分析
2.1 基因型检测
BF、DRB、DQB 和 TAP1 的基因型检测采用的
均是 PCR-RFLP 技术（图 1）。 4 个基因的基因型判
断一致。 限制性内切酶完全切动的为 BB 基因型，
完全切不动的为 AA 型，部分切动的为 AB 型，即发

  100 kg mm 0~100 kg g/d
， 35(15) 15.17±1.95 653.36±42.09
，， 503(169) 15.12±2.49 707.15±45.85
，，， 154(70) 12.12±1.42 697.81±45.42
，， 653(240) 14.49±1.91 709.93±45.69

表 1 品种、样本量及生产记录统计
注 ：生产记录显示是平均值±标准差 ；样本量中较大的为参与基
因型检测的个体数 ，较小的为其中拥有表型记录的个体数

 5 3

BF
F: ACTGCTATGACGGTTACACTCTCCG;
R: TCCAAGAGCCACCTTCCTGG
PCR-RFLP/Sma
DQB F: CGCAGAGGATTTCGTGTACC;
R: TCGTGCCTTCCTCTATCTGG
PCR-RFLP/Alw21
DRB
F:TAGGATCCCTCACAGCGCATTTCTT;
R:GTGTCTGCAGTACGTGTCCA
PCR-RFLP/Ecor91
TAP1
F: TCGGAAATGTGGATAAGAGCA;
R: AAACAGACGGATAATGAAAGAGG
PCR-RFLP/Bsp143
IFN-
F: ATTTTCTTTTCCTTATTATACTTGTTT;
R: TTTTCTCTTCCACCCTCTGTT
PCR-SSCP/12%PAGE

表 2 BF、DQB、DRB、TAP1 和 IFN-γ 等候选基因
的引物序列和基因型检测方法
104
2009年第 1期
生酶切的为 B 等位基因， 否则为 A 等位基因。 BF
的 A 等位基因为 390 bp 长片段 ，B 为 237 bp 和
153 bp 2 种片段。DRB 的 A 等位基因为 245 bp 长 1
片段，B 为 149 bp 和 96 bp 长 2 种片段。 DQB 的 A
等位基因为 260 bp 片段 ，B 为 158 bp 和 102 bp 2
种片段。 TAP1 的 A 等位基因为 790 bp1 片段，B 为
652 bp 和 138 bp 2 种片段。 IFN-γ 的检测利用的是
SSCP 技术，详见参考文献 [8]，AA 基因型代表碱基缺
失纯合，BB 为插入纯合，AB 为缺失和插入杂合。
2.2 基因型分布统计
对 1 345 头个体的基因型整体分布情况进行
分析（表 3），IFN-γ 的 A 和 B 等位基因频率是最接
近的，分别是 0.5854 和 0.4146。 而 TAP1 的则相差
最远，其中 A 等位基因只有 0.1475。 基因的多态性
分析 ，最高的是 IFN-γ 基因 ，其次是 DQB、DRB 及
BF，而最低的是 TAP1 基因 ，它们的多态信息含量
分别是 0.3676、0.3664、0.3234、0.2708 和 0.2199。另
外，5 个基因的 Hardy-Weinberg 平衡检测中只发现
TAP1 （P=0.8303）和 IFN-γ （P=0.8001）是处于平衡
的。
4 个品种内各基因的基因型分布统计结果与
总体的相比， 只有 DQB 基因在皮特兰品种中的 A
和 B 等位基因优劣势发生颠倒，而其它基因的 2 个
等位基因优劣势均没有改变。 而 TAP1 和 IFN-γ 在
4 个品种中同样也都是处于 Hardy-Weinberg 平衡
状态（P>0.05）。 其次是 BF，它除了在大白中显示不
平衡外 （P=0.0000）， 在其它 3 品种中均平衡 （P>
0.05）。
2.3 生产记录与基因型间的关联分析
基因型与生产表型间的关联分析是在各品种
内独立进行的。既有表型记录又有基因型值的个体
合计 494 份 。 各品种内的基因型分布再次 Hardy-
Weinberg 平衡检验，结果与总体品种内检验基本一
致，只是 IFN-γ 在留种的 240 头大白中并不完全处
于平衡 （P=0.046）， 而 DRB 和 DQB 在部分品种中
基因型分布不全。
对每个基因进行各基因型对应的 100 kg 时背
膘厚或 0~100 kg 日增重均值比较，结果发现，长白
品种中，DRB 的 AA 基因型对应较高的 100 kg 背膘
厚（P＜0.05），BB 和 AB 基因型对应的较低且之间无
差异 （P>0.05）；大白品种中 IFN-γ 的 BB 基因型对
应更高的 0~100 kg 日增重 （P＜0.01），AA 和 AB 基
因型对应的较低且之间无差异 （P>0.05）； 除此之
外，没有检测到任何显著差异存在（P＞0.05）。
3 讨论
华农温氏Ⅰ号猪配套系为广东华农温氏畜牧
股份有限公司和华南农业大学利用 7 年多时间所
组建和培育的，并通过国家家畜品种审定委员会审
定（见农业部公告第 668 号 ）的专门化四系配套肉
猪，以瘦肉率高、料肉比低和生长速度快等优良品
性而著称 [4]。 其基础群长期参与生长、胴体和繁殖
等性状的 BLUP 遗传评估，并进行严格的选留。 在
这样的一个群体内 ，TAP1 和 IFN-γ 均处于 Hardy-
Weinberg 平衡，也就是说对生长和胴体性状的选择
不会影响到基因型分布，仍然处于一种遗传独立状
态，由此可以推测这 2 个基因的功能可能与生长及
胴体性状无关。基因型与生产记录的关联分析也发
现 TAP1 的 3 种基因型对应的 100 kg 时背膘厚或
0~100 kg 日增重之间没有差异（P>0.05），与以上结
论相一致。 IFN-γ 除了在大白中表现有差异（BB 基
因型有更高 （P＜0.01）的生产表现 ）外 ，在其它 3 个
品种中无差异存在（P>0.05），这可能与大白品种取
样的不平衡性有关（P＜0.05）。
另外，BF 在长白、杜洛克和皮特兰 3 个品种中
处于 Hardy-Weinberg 平衡，并且其不同基因型对应
图 1 BF、DRB、DQB 和 TAP1 的 PCR-RFLP 基因型检测
注 ：A、B、C 和 D 对应的分别是 BF、DRB、DQB 和 TAP1 的检测
结果，图中最左测是 100 bp DNA Lander




(AA/AB/BB)


(A/B)


HW

BF 0.6974/0.2054/0.0972 0.7975/0.2025 0.2708 0.0000
DQB 0.2534/0.2952/0.4514 0.4080/0.5920 0.3664 0.0000
DRB 0.2223/0.1146/0.6631 0.2829/0.7171 0.3234 0.0000
TAP1 0.0230/0.2525/0.7245 0.1475/0.8525 0.2199 0.8303
IFN- 0.3396/0.4867/0.1737 0.5854/0.4146 0.3676 0.8001

表 3 基因型总体分布统计
陈慧勇等：BF、DRB、DQB、TAP1和 IFN-γ基因作为猪抗病育种分子标记的可行性初步分析 105
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2009年第 1期
的 100 kg 时背膘厚或 0~100 kg 日增重也无差异 。
至于 BF 在大白品种中的不平衡及基因型与已分析
性状的又无关联性，可能与大白品种中同时还进行
着其它性状的选择有关。 DRB 和 DQB 2 个基因虽
然也有一定的遗传多态，但在本实验群体处于高度
不平衡（P＜0.0001），在其中拥有表型记录的群体中
更是发现部分基因型分布缺乏。在基因型分布齐全
的长白中，也能看到一定的表型差异。 可能这两基
因的功能与猪生产性能有一定的关联。
这 5 个基因与猪各生产性状的关联性研究目
前还比较少， 其中包括 BF 和 IFN-γ 曾被报道对产
仔数有影响 [8，9]。 但它们的免疫学功能研究报道则
很多，在多种细菌性或病毒性病原侵染的细胞或活
体水平的实验中，往往都能发现到它们表达水平的
改变 [10~13]或不同基因型对应的免疫应答指标水平
的变化 [14]。
目前， 猪抗病育种相关 DNA 标记的开发应用
是本领域的一大突破，已明确具有抗病遗传效应的
包括 FUT1 [15，16]和 Mx1 [17，18]等少数基因 。 其中 FUT1
基因型分布直接关系到猪群对 F18 肠毒性大肠杆
菌的耐受性，具有重要的潜在应用价值，但考虑到
其抗性等位基因在长白中与氟烷敏感等位基因连
锁而对一些生产性状不利 [15，19]，一直没有得到广泛
的应用。分子标记辅助选择为动物的遗传育种带来
了新的活力，但任何一个标记应用价值的确定都要
综合多方面的分析，包括标记基因型对目标性状的
影响，还有对其它相关性状的影响等。 最理想的分
子标记是其某个基因型或等位基因对多个经济性
状都有利，或对部分性状有利而对其它无影响。 研
究发现 TAP1、IFN-γ 及 BF 基因在大白 、长白、杜洛
克及皮特兰全部或部分品种中与猪的部分生长或
胴体性状无关，但还要对它们的免疫或抗病性能甚
至其它重要经济性状（如繁殖性能）作进一步研究，
以明确不同基因型的效应，为猪的抗病分子标记辅
助育种做好准备。
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