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粘蛋白(mucins),又称上皮粘蛋白,是组织上皮细胞产生的,由膜结合和分泌型糖蛋白所组成的大分子蛋白家族。它在润滑、保护表皮细胞以及调节细胞信号转导等方面发挥着重要的作用。MUC4和MUC13蛋白作为粘蛋白家族的主要成员,在机体抗产肠毒素性大肠杆菌感染的过程中发挥着重要的作用。已有相关研究表明,MUC4和MUC13基因是ETEC F4抗性重要的候选基因,MUC4基因第17内含子243位点和MUC13基因第2内含子插入缺失突变已被作为仔猪F4大肠杆菌抗性潜在的重要遗传标记。本研究一方面以大白猪为素材,从DNA、mRNA水平,分析MUC4和MUC13基因的多态性与mRNA的表达、机体细胞因子水平、生产性状及繁殖性能的关系,在系统分析MUC4和MUC13基因突变遗传效应的基础上评估其作为抗性遗传标记用于分子选育的可行性。另一方面以课题组前期建立的苏太猪和梅山猪F18大肠杆菌抗性型和易感型群体为素材,从mRNA水平,分析MUC4及MUC13基因在35日龄苏太猪和梅山猪断奶仔猪F18抗性与敏感型个体间的表达差异及其时空表达规律,探讨MUC4及MUC13基因在作为ETEC F4抗性基因的同时,能否也可以作为ETECF18抗性的候选基因。主要试验结果如下:1.采用PCR-RFLP的方法对大白猪MUC4基因第17内含子243位点多态性进行分析,检测到2种等位基因,共3种基因型,其中A为优势等位基因。χ2适合性检验结果表明,大白猪群体在MUC4基因Hhal酶切位点达到Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。大白猪MUC4基因第17内含子243位点多态性与mRNA表达、重要细胞因子水平、生产性状以及繁殖性能的关联分析结果表明,GG基因型的IL-8、IL-10水平以及100 kg体重日龄均显著高于基因型AA和AG(P<0.05),AA和AG基因型个体间IL-8、IL-10水平以及100 kg体重日龄差异均不显著(P>0.05);3种基因型对应的各组织mRNA表达、其他生产性状以及繁殖性能间差异均不显著(P>0.05)。提示:大白猪群体MUC4基因Hhal酶切位点的分子选育会在一定程度上提高机体的抗病能力并影响其生长速度,但不会对mRNA表达、其他生产性状以及繁殖性能产生显著的影响。苏太猪MUC4基因不同发育时期个体间的表达分析结果表明,苏太猪MUC4基因在不同发育时期各组织中都有不同程度的表达,MUC4基因在30日龄和35日龄个体的肝、脾、胃、胸腺、十二指肠和空肠相对表达量均显著高于8日龄和18日龄(P<0.05)。同时,MUC4基因在苏太和梅山猪抗性与敏感型个体各组织间mRNA表达差异均不显著(P>0.05),提示作为产肠毒素性大肠杆菌F4受体的重要候选基因,MUC4基因可能不适合作为产肠毒素性大肠杆菌F18受体的候选基因。2.本研究采用PCR产物直接电泳的方法对大白猪群体MUC13基因第2内含子插入缺失突变进行多态性分析,共检测到3种基因型,分别定义为AA、AB和BB,其中B为优势等位基因;大白猪MUC13基因多态性与mRNA表达、重要细胞因子水平、生产性状以及繁殖性能相关性分析结果表明,3种基因型对应的各组织mRNA表达、重要细胞因子水平、生产性状以及第1至4胎次的总产仔数、产活仔数和断奶仔猪数间差异均不显著(P>0.05)。苏太猪MUC13基因不同发育时期不同组织的表达分析结果表明,MUC13基因在各组织不同发育时期都有不同程度的表达,MUC13基因在30 件龄和35 件龄肝、胃、十二指肠和空肠的相对表达量均显著高于8日龄和18 件龄(P<0.05)。同时,MUC13基因在十二指肠和空肠的表达量均较高,但是在苏太和梅山猪抗性型与敏感型个体各组织间mRNA表达差异均不显著(P>0.05)。提示作为产肠毒素性大肠杆菌F4受体重要的候选基因,MUC13蛋白在抵御肠道病原微生物的侵犯,防止仔猪腹泻病的发生过程中起着重要的作用,而并非直接参与F18大肠杆菌受体的形成,MUC13基因可能不适合作为产肠毒素性大肠杆菌F18受体的候选基因。