鸡抗马立克氏病育种的挑战和机遇

1 鸡抗马立克氏病的遗传机制

1.1 抗感染  抗感染主要是建立在宿主缺乏受体或存在特殊基因干扰病毒复制的基础上。在鸡常染色体存在一个名为TVA*R的隐性基因，其纯合子个体为淋巴白血病毒（lymphoid leucosis virus，ALV）受体缺失型（Payne，1987；Payne和Fadly，1997），但是该基因在大多数商用品系中频率很低（crittenden和Motta，1969），因而选择该受体缺失基因型将导致丢失重要的商用性状（Schat，2000）。到目前为止，尚未发现鸡的MDV受体缺失基因型。
1.2 抗发病  鸡抗马立克氏病的遗传机制研究目前主要在抗发病阶段，主要集中在以下几个方面。

21B²¹单倍型对MD有很强的抗病性。Bacon和Witter（1992）通过检查含有多种MHC基因型品系，发现仅在表达B²¹的个体中存在MD抗病性，而其他系（B²，B¹²，B¹³，B¹⁵和B¹⁹）对MDV的攻击具有高度敏感性。其他研究结果已经证实似B²¹单倍型对MDV攻击具有很强的保护性（如Abplanalp等，1985;Hedemand等，1993），之所以被命名为似B²¹单倍型是因为在在血细胞凝集实验中使用的抗B²¹血清，但这并不意味着这些单倍型就是B²¹。其他单倍型也提供了抗病性，如从安哥拉群体中得到的B¹¹单倍型（Miller等，1996）和从新汉普夏105系得到的B²³单倍型（Schat等，1994）对于马立克病毒RB1B系的攻击具有高度抗病性，其他单倍型如B⁵具有易感性（Bacon等，1981）。
4和CD₈分子比例）（Hansen等，1967;Emara等，2002）等方面，但其机制目前还未完全得到阐明。它可能在调节细胞免疫应答过程中，降低溶胞性感染和抑制潜伏期病毒活化发挥重要作用（Schat等，2000）。溶胞性感染主要发生在鸡体感染病毒后3-6天的B细胞，结果导致对感染非常敏感的T细胞的激活。在6-8天时，具有抗病性鸡病毒始终处于潜伏期，但在易感系中则可能经历了潜伏后的活化和肿瘤的生成（Calnek,1986; Schat, 1996）。在几种MHC的纯系中，Abplanalp等（1985）并没有发现病毒引起的复制差异，认为MHC抗病性和病毒早期溶胞性感染无关，这同Omar和Schat（1996，1997）认为MHC在调节细胞免疫应答中发挥作用的结论一致。他们报道了特异性抗原CTLs（cytotoxic T lymphocytes）对抗MD蛋白的发生过程，如糖蛋白B、磷蛋白38和IE蛋白ICP4在感染后的第5天出现（Omar等，1998），最近实验（Markowski-Grimsrud等，2002）证实MD基因编码的糖蛋白诱导了CTL反应。在抗病系而非易感系中发现特异性ICP4 抗原蛋白可能是很有价值的，因为当病毒从潜伏期被再次激活后，ICP4是细胞中出现的第一批蛋白之一。这意味着CTLs可能在消除抗病系中那些存在被激活的MDV细胞，使这些细胞在病毒复制前得到完全清除，防止其他正常细胞被感染（Schat等，2000）。这些CTLs作为次级IE蛋白也在MD抗病系和易感系中发现（Xing 和Schat，未发表）。另一方面Kaufman（1996）发现MHC（I类）在B²¹B²¹单倍型表达量比其他单倍型更低，这使NK细胞能够更有效的清除被感染的细胞。Garcia等（2003）用感染MDV的N2a和P2a系，研究MHC与NK细胞活性的关系，认为NK细胞可能是选择MD抗病性的良好侯选指标。相反Chausse等（1995）报道感染MDV后导致MHC（I类）抗原表达增多，这事实上否认了NK细胞可能的作用。在马立克抗病系N2a（B²¹B²¹）和易感系P2a（B¹⁹B19）差异比较中得到的病毒特异性CTLs（Omar等，1996），揭示在B²¹B²¹鸡中能够分离出特异性抗原CTLs。
3Y³基因型比Y¹Y¹、Y¹Y³基因型更易发生MD。由于研究鸡的数量少导致对Y²单倍型知之甚少。总的MD发生率相当低是因为其同B¹¹紧密连锁。相反，其他两个研究小组未发现MD与Rfp-Y有关。Lakshmanan和Lamont（1998）在连续九代选择多性状的免疫力的4个纯系（Kean等，1994）中未发现Rfp-Y的影响。Vallejio等（1997）观察了鸡6₃和7₂系杂交后代中Rfp-Y可能的作用。这些系具有同B²B²相同的单倍型，但对MD抗病性方面却完全相反。6₃系含有Y¹¹单倍型，7₂系携带有Y¹²单倍型。排除这些系间MD抗病性的差异由Rfp-Y系统造成的可能性，则这两种单倍型对MD抗病性没有什么影响。不幸的是由于现在Rfp-Y位点并未完全达成一致，结果导致不能肯定这三个研究小组检查的是否是同一单倍型。更进一步的可能是B位点比Rfp-Y对MD抗病性具有更强的影响，从而掩盖了后者的作用。因此将来还需要更进一步的研究以阐明Rfp-Y系统所扮演的角色。
3和易感系7₂中描述（Pazderka等，1975）。上面的两个系都表达相同的B²B²单倍型，在对两方混合的淋巴细胞中，彼此都不对对方的淋巴细胞发生应答（Bacon等，1986），同时两个系的B-LβⅡ基因相同（Pharr等，1998）。Fredericksen等（1982）发现6₃系中的Ly-4^a和Th-1^a两个同种抗原提高MD抗病性。大多数T细胞表面和胸腺细胞都表达这些抗原。但是并没有得到这些抗原的单克隆抗体。Lee等（1981）和Powell等（1982）发现在鸡的7₂系比6₃系具有更高的病毒滴度，这已被Bumstead等（1998）的定量PCR实验所证实，也许是这种差异导致了肿瘤发生程度的不同。在6₃系中哪些基因的表达限制了病毒的复制并不清楚。将来的研究需要弄清这两个系间虽然共享相同的MHC单倍型，但在抗病性方面却存在差异的原因。
19B¹⁹）比弱应答者（如N系，B²¹B²¹）更易患MD。相反在整个鸟类方面，PHA或伴刀豆球蛋白A高抗体应答与肿瘤发展的关系并不确定。Yamamoto等（1991）发现鸡IgG水平高，兔血清白蛋白（RSA）抗体反应水平高的品系具有更强的MD抗病性。Liu等（2003）采用大肠杆菌双杂交系统发现了在T细胞分化和活化中与MDV US10蛋白互作的LY6E蛋白，又名SCA2，认为LY6E基因可作为MD抗病性的侯选基因。Kaiser等（2003）认为干扰素（γ-IFN）和白介素（IL-6、IL-8）在免疫反应中扮演了至关重要的角色，这两个细胞因子在抗病系中使病毒维持在潜伏期。IFN主要是对于RB1B血清型MD病毒进入鸡体后降低的MHC I类分子表达量起恢复功能（Levy等，2003b）。




1.3 鸡马立克氏病毒抗病性状的QTL定位  遗传连锁图的发展已经使我们能够去寻找同MD抗病性相关的QTL。Vallejo等（1998）报道通过6₃×7₂系间自交得到F₂代群体的方法发现了有五个区域可能同MD抗病性有关，这些位点被命名为MD1-5，分别位于2，4，7，8染色体和East-Lansing16连锁群，并认为是由于这些区域间的基因相互作用形成了MD的抗病性和易感性；而且其他的QTL也在这个群体中发现（Yonash, Storrs, Connneticut, 1998），并且目前正尝试证明上述区域包含的某些位点编码Ly和Th同种抗原。Xu等（1998）在4号染色体上检测到一个影响MD抗病性的QTL，可解释MD总遗传方差的7.2%。Bumstead（1998）发现1号染色体的MDV1区域可能同MD抗病性有关，通过与老鼠6号染色体相似基因标记的比较基因组分析，发现MDV1很可能是类似凝集素的NK细胞抗原复合体。Yonash等（1999）证实1号染色体上存在1个QTL对MD病毒数和MD易感性有显著影响。
1.4 抗马立克氏病的遗传力  一般抗病力受多基因或环境影响。鸡一般抗病遗传力估计在0.1以下（Bacon，2000），而特殊抗病遗传力常常较高（Gavora，1990）。据估计，鸡抗马立克氏病的遗传力为0.6~0.67（Gavora，1990），Pinchard（1993）估计的平均遗传力是0.40。显然，从遗传角度提高鸡的马立克氏抗病性非常可行。
2 鸡抗马立克氏病育种的策略
畜禽抗病育种的方法目前主要有三种：（ⅰ）传统的育种方法-基于表型性状进行直接或间接选择；（ⅱ）利用DNA多态标记进行标记辅助选择（Marker assited selection，MAS）；（ⅲ）在获得抗病基因的基础上进行转基因抗病育种（Thorp等，2000）。
2.1表型选择  直接的表型选择是最简单的方法，该方法要求大量的基础群，进行攻毒所需的专门环境条件，同时还需进行后裔测定，增加世代间隔，育种成本高。这一方法曾应用在马立克氏病（Friars等，1972）和新城疫（rdon等，1971）的抗病性选育。间接表型选择主要是利用免疫指标等进行标记选择。

21、B¹⁴和B²等血型遗传标记，美国先锋公司和海兰公司培育了抗马立克氏病、生活力强的H₁₈，934E和海兰W-36品系（邹峰等，1990）。
2.2  DNA分子标记辅助育种  利用DNA水平的分子标记辅助选择来代替以表型为基础的选择，由于不受环境的影响，且无性别的限制，因而允许进行早期选种，可缩短世代间隔，提高选择强度，从而提高选种的准确性和效率，大大降低育种成本等，是种畜育种值估计方法发展的第四阶段（吴仲贤，1991）。由于影响MD抗病性的基因相当复杂，并且还存在基因互作等因素，因此依靠DNA标记进行鸡马立克氏病的分子抗病育种还有大量基础工作要做。
2.3 鸡抗马立克氏病的转基因育种  转基因育种方法目前仍处于实验室阶段，但将来可能成为家禽育种工作者强有力的工具（Thorp等，2000）。转基因抗病育种，依据抗性基因转移到动物体的部位，可分为（ⅰ）核酸免疫，将外源基因注射到动物体细胞，使其在体细胞内表达并获得抗性，这种抗性不能通过世代交替而延续；（ⅱ）转基因动物，将部分内源基因或个体重组基因的克隆片段转移到动物体内得以整合表达，以产生新遗传特征或性状的动物，并能将新的遗传信息稳定传递给后代。如用表达禽白血病毒（Avian leucosis virus，ALV）壳蛋白的重组ALV逆病毒基因组插入鸡基因组（Salter等，1989）后，表达壳糖蛋白，但不感染ALV病毒，表现出ALV的抗病性（Crittenden和Salter，1992），但令人遗憾的是产蛋量却受到了影响（Garova，1997）。Garber等（1991）将克隆的小鼠Mx基因插入禽类逆转录病毒载体中，并以之转染鸡胚胎成纤维细胞（CEF），结果表明，CEF对人流感病毒、禽流感病毒的感染具有抵抗作用。在鸡MD抗病转基因育种方面未见报道。
3  鸡抗马立克氏病育种前景展望