德国美利奴杂交羔羊胃肠道线虫感染的遗传与表型分析:免疫应答与抗性育种潜力

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Small Ruminant Research 1.6

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  为解决羊群胃肠道线虫(GIN)抗药性加剧问题,德国研究团队通过两年田间试验,分析了383-1015头杂交羔羊的寄生虫学(FECt/FECn)、生理学(DAG/FCS)和免疫学(p-IgA/f-IgA)指标。研究发现FECt(遗传力0.15±0.02)、DAG(0.23±0.03)和p-IgA(0.63±0.04)具有显著遗传性,为抗性育种提供新靶点,成果发表于《Small Ruminant Research》。

  

论文解读
在畜牧业面临日益严峻的胃肠道线虫(GIN)抗药性挑战背景下,德国美利奴羊作为重要的经济畜种,其健康管理正遭遇瓶颈。传统驱虫药疗效下降(部分药物失效率达60%),而牧场生态中野生反刍动物又成为线虫的天然宿主,使得羊群感染难以避免。这一困境催生了通过遗传改良提升羊群免疫力的研究需求。

德国霍恩海姆大学等机构的研究团队开展了一项为期两年的田间试验,首次系统评估了德国美利奴杂交羔羊在自然混合感染条件下的抗性特征。研究选取了1015头羔羊(含5个杂交组合),在3个农场采用两种放牧系统(粗放/集约),通过采集粪便和血液样本,量化了寄生虫负荷(FECt/FECn)、腹泻指标(DAG/FCS)和免疫参数(p-IgA/f-IgA)的遗传潜力。

关键技术方法
研究采用基因组关联分析(OvineSNP50 Bead Chip v2基因分型),通过Box-Cox转化处理非正态分布数据,使用ASReml R软件构建线性混合模型。样本来自德国西南部3个农场的自然感染羔羊队列,粪便虫卵计数采用改良浮沉法,IgA浓度通过ELISA定量,同时控制实验者间变异(CV<7.4%)。

研究结果
3.1 表型变异与影响因素
数据显示FECn变异系数最高(182.23%),而ADG最低(60.95%)。当代群效应(p-f-y-class)对所有性状影响显著(p<0.001),但不同牧场间感染模式差异明显:Trichostrongylidae占比53-98%,而Nematodirus spp.在部分牧场主导感染(占比达46%)。

3.2 遗传力估计
关键遗传参数揭示:

  • 寄生虫负荷:FECt遗传力(0.15±0.02)高于FECn(0.09±0.02)
  • 腹泻指标:DAG遗传力(0.23±0.03)显著高于FCS(0.13±0.02)
  • 免疫特征:血浆IgA(p-IgA)遗传力达0.63±0.04,而粪便IgA(f-IgA)不显著

3.3 性状间关联
遗传相关分析显示:

  • FECt与DAG呈负遗传相关(-0.78±0.27)
  • FECn与p-IgA正相关(0.51±0.21)
    表型相关性最强的是DAG与FCS(rp=0.43)

结论与意义
该研究首次证实德国美利奴羊在自然感染条件下,关键抗性性状具有可遗传性,其中p-IgA的高遗传力(0.63)尤为突出。尽管环境异质性限制了遗传相关的精确估计,但FECn与p-IgA的正遗传相关(p<0.05)提示Nematodirus spp.感染可能主导免疫应答。研究为制定包含免疫指标(如p-IgA)和腹泻评分(DAG)的多性状育种方案奠定基础,通过减少35.6%的驱虫需求,有望缓解抗药性危机。未来需在纯种群体中验证,并整合抗原特异性免疫监测技术以优化育种策略。

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