抗病育种相关基因的研究进展

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植物免疫抗性基因的鉴定和功能研究

植物免疫抗性基因的鉴定和功能研究标题：植物免疫抗性基因的鉴定和功能研究摘要：植物作为一类重要的生物存在，其免疫系统对于抵御各类病原体的感染至关重要。

植物免疫抗性基因的鉴定和功能研究，对于理解植物免疫机制以及提高农作物的抗病能力具有重要意义。

本文综述了近年来植物免疫抗性基因的鉴定方法及其功能研究进展，包括基因组学、蛋白质组学和代谢组学等手段，总结了不同植物抗性基因的功能特点和调控机理，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：植物免疫；抗性基因；鉴定方法；功能研究；未来展望1. 引言植物作为一类光合生物，其免疫功能对于保证其健康生长和发育至关重要。

植物主要通过两种免疫系统来应对病原体的感染：PAMPs （Pathogen-Associated Molecular Patterns）-triggered immunity (PTI，通过识别病原体的PAMPs而触发的免疫应答)和effector-triggered immunity (ETI，通过植物识别病原体效应蛋白而触发的免疫应答)。

在植物免疫过程中，一系列的免疫抗性基因起到了关键的调控作用。

因此，对植物免疫抗性基因的鉴定和功能研究具有重要意义。

2. 植物免疫抗性基因的鉴定方法2.1 基因组学方法基因组学是研究基因组结构和功能的一门学科，其主要方法包括：1)全基因组测序（Whole Genome Sequencing）：通过测序植物基因组，可以获得大量的信息，包括基因的组织结构、序列变异和表达模式等；2)蛋白质互作网络构建（Protein-Protein Interaction Network）：通过构建蛋白质互作网络，可以鉴定植物免疫抗性基因之间的相互作用关系，进而预测其调控机制和作用方式。

2.2 蛋白质组学方法蛋白质组学是研究蛋白质组的一门学科，其主要方法包括：1)质谱法（Mass Spectrometry）：通过质谱技术分析植物细胞中的蛋白质组成以及其修饰和互作特征；2)蛋白质组培养（Proteomic Profiling）：将植物细胞暴露在不同的胁迫条件下，进行蛋白质组培养，并比较各个样品之间的差异，从而鉴定胁迫诱导的免疫抗性基因。

番茄颈腐根腐病病原菌及抗病育种研究进展

番茄颈腐根腐病病原菌及抗病育种研究进展刘蕾;王辉【摘要】In recent years, tomato fusarium crown and root rot caused by FORL (Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici) has become one of the most destructive soil-borne disease of tomato, which was a serious threat to the safety production of facilities tomato in China. The paper reviewed research progress on biological characteristics of FORL, occurrence regularity, damage characteristics and disease resistance breeding, in order to provide references for disease resistance breeding of tomato fusarium crown and root rot.%由尖孢镰刀菌FORL引起的番茄颈腐根腐病是近年来最具破坏性的番茄土传病害之一，该病害严重威胁我国设施番茄的安全生产。

综述了番茄颈腐根腐病病原菌生物学特性、发病规律、为害特征及抗病育种等相关研究进展，以期为我国番茄颈腐根腐病的抗病育种提供借鉴。

【期刊名称】《长江蔬菜》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P35-37)【关键词】番茄;颈腐根腐病;尖孢镰刀菌;研究进展【作者】刘蕾;王辉【作者单位】青岛农业大学园艺学院，山东，266109;青岛农业大学园艺学院，山东，266109【正文语种】中文【中图分类】S641刘蕾（1991-），女，硕士，主要从事蔬菜遗传育种及生物技术研究工作，电话：187****5933，E-mail：*****************王辉（1981-），男，通信作者，博士，研究方向为蔬菜遗传育种及生物技术，E-mail：*****************番茄颈腐根腐病（Fusarium crown and root rot， FCRR）是由尖孢镰刀菌FORL引起的最具破坏性的番茄土传病害之一[1]。

我国白菜抗病育种研究进展

～
国台湾，Ｇｅｎ哒用４ｒＩｅ：个大白菜品种作为株系特定
谱，把当地ＴＭＶ划分为５个株系：ＴＭＶＣ～ｕｕｌ
２。１９２ｄ９５年冯辉等认为病毒病苗期接种时期为
ｃ。而值得关注的是，国家蔬菜抗病育种课题组５
选定６个品种组成一套新的株系鉴定谱，把我国
有关单位，实行多学科合作，成立了“ 白菜抗病新
品种的选育协作攻关组” ，为我国白菜抗病育种翻开了新的一页。本文就白菜主要病害的病理学研究、抗性鉴定和生物技术等几方面，对我国白菜抗病育种几十年的成就与进展，特别是近十几年来的研究进展作一综述。
１— ３６）
花叶病毒（Ｍ）１．ＣＶ占６％，少数为烟草花叶病毒４（ｖ和花椰菜花叶病毒（ａＶ，基本搞清了我）删ｃＭ）
作者简介：苗立强（９５，男，黑龙江人，硕士研究生。研１７一）
究方向为蔬菜育种。
，通讯作者
国白菜产区病毒种群的分布，为抗病毒病育种明确
基因把ＴＭＶ分为４个株系：ＴＭＶ～４ｕｕＣ１Ｃ；在我
调温室中进行了研究，结果表明，人工鉴定大白菜抗病毒病最佳条件是苗龄２３片真叶，接种浓度用～０５ｍｌＬ．ｏ・磷酸缓冲液稀释２８倍，用磨擦接０～种法培养温度２～０℃，接种充分显症时期是１５３８
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第３卷第４７期
２００６年８月文章编号１０ — ３９２０）４０２－５０５９６（０６０－５９０

辣椒抗病基因工程研究进展(综述)

植，并已成为辣椒的主要出口国。但目前栽培的辣椒品种大多易受细菌、真菌、病毒和线虫类等病原侵染而引起辣椒青枯病、辣椒疫病、辣椒软腐病等病害…，给辣椒生产带来重大的经济损失。长期以来，虽然人们依靠改进耕作措施、选育抗病品种、使用化学农药、植物检疫和脱毒等措施防治病害，但这些措施有很大的局限性，甚至会产生新的问题，比如化学农药的使用不仅会污染环境，而且使病原菌产生耐药性。而以组织培养、ＤＡ重组技术、遗传转化技术为基础的植物基因工程技术，Ｎ在分子水平上定向重组遗传物质，为培养抗性新品种提供了新的手段。近年来，蔬菜作物基因工程发展迅速，国内外有多种蔬菜的转基因获得成功，包括番茄、马铃薯和辣椒等重要蔬菜品种。利用日益成熟的基因工程技术提高辣椒抗疴Ｉ生，培育高抗性辣椒新品种，已成为国内外研究的重要课题。
Ｐｐｒａｅ．
Ｋｅｗｏｒｙｄｓ：Ｃａｉｕａｎｕｔｓｕｕｌｒ；ｉｅｅｒｓｓａｃ；ｎｔｃｅｇｎｅｒｎｇｐｓｃｍｎｕｍ；ｉｓｅｃｔｅｄｓａｅｉｔｅｇｅｅｉｎｉｅｕｓｎｉ
辣椒（ａｓｕｎｕ）Ｃｐｉａｎｕ为茄科中一种重要的蔬菜作物，ｃｍｍ世界各地广泛栽培。我国也有大面积种
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ＳＪｍ，．ｌＰｅ，ｅ，，ｅａａ，Ｓｅ，ｒｐｅｅ￣
至滞柱纳讲孝２００７，６（）６７７１熬３４：－
辣椒抗病基因工程研究进展（综述）
罗齐军，曾富华
（湛江师范学院应用生命科学技术研究所，广东湛江５４４）２０８摘要：辣椒易发生由细茵、真茵和病毒等引致的病害，基因工程技术为辣椒抗病育种开辟了新途径。本文

植物病理学中的抗病基因与病害抗性机制

植物病理学中的抗病基因与病害抗性机制植物病理学是研究植物与病原微生物之间相互作用的学科，其中抗病基因和病害抗性机制是研究的重要内容。

本文将介绍植物病理学中的抗病基因和病害抗性机制，旨在加深对这些方面的理解。

一、抗病基因的概念与分类抗病基因是指植物基因组中能够使植物对病原微生物产生抗性或耐受性的基因。

根据基因的作用机制和表达方式，抗病基因可以分为两类：直接抗病基因和间接抗病基因。

1. 直接抗病基因直接抗病基因是指通过抗病效应蛋白（effector proteins）对抗病原微生物的基因。

这些蛋白质可以与病原微生物的分子成分发生特异性结合，从而触发一系列的反应，最终阻止病原微生物的侵染。

直接抗病基因通常通过编码特定的蛋白质来实现对病原微生物的抵抗。

2. 间接抗病基因间接抗病基因是指通过调节植物的信号通路和固有免疫系统来增强抗病能力的基因。

这类基因通常与植物的免疫反应相关，可以增强植物的抗病能力。

间接抗病基因包括调控转录因子、信号转导分子等。

二、病害抗性机制的研究进展除了抗病基因的分类，病害抗性机制的研究也是植物病理学的重要方向之一。

在这个领域，研究者们通过揭示植物对病原微生物反应的分子机制，进一步了解病害的发生和防控。

1. PAMP-PRR互作模式PAMPs（pathogen-associated molecular patterns，病原联想分子模式）是病原微生物分子结构的一部分，PRRs（pattern recognition receptors，模式识别受体）是植物细胞表面的受体蛋白，可以识别和结合PAMPs。

当PRRs与PAMPs结合时，会激活一系列的防御反应，从而增强植物对病原微生物的抵抗能力。

2. R蛋白介导的免疫反应R蛋白（Resistance proteins）是植物免疫系统中的重要组成部分，可以识别病原微生物效应物质，并触发免疫反应。

R蛋白介导的免疫反应被称为特异性（异种）免疫反应，能够防御特定的病原微生物，并引发快速而持久的抗病反应。

以Pm41基因为例探讨小麦抗白粉病研究进展

以Pm41基因为例探讨小麦抗白粉病研究进展各位老师好，我是中国科学院遗传与发育生物学研究所的李淼淼，今天代表第三十组“麦客江湖”值日，本组组长河南省濮阳市种子管理站陈红敏老师，组员包括卫辉市五星农机有限公司介百永、华中农业大学植物科学技术学院贺超、烟台市农业科学研究院丁晓义、漯河市农业科学院廖平安、黑龙江省农业科学院克山分院李长辉、安徽省皖农种业有限公司黄建华和江苏里下河地区农业科学研究所陈士强等老师。

我目前主要从事小麦抗病基因资源挖掘、克隆及机理解析等工作。

今天主要想和各位老师就小麦抗白粉病方面的研究进展进行交流，不足之处敬请指正。

一、小麦白粉病和抗白粉病基因克隆小麦白粉病是由禾本科布氏白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici)引起的危害小麦产量和品质的重要病害(图1A, 1B)。

据全国农技推广中心统计，我国小麦白粉病年均发病面积达1亿亩(图1C, 1D)。

实践表明，培育抗病品种是防治白粉病最为绿色高效、环境友好的策略。

然而，由于病原菌新的致病小种的出现，品种的抗性常常面临降低或丧失的风险。

目前我国小麦推广品种中有效或在部分地区有效的抗白粉病基因主要是Pm2、Pm4、Pm21和Pm52等少数几个主效基因，且Pm2和Pm4的一些等位基因在部分地区已经抗性降低或丧失。

因此，不断挖掘和聚合利用新的抗白粉病基因及其等位基因，对于培育广谱持久绿色抗病小麦新品种具有重要意义。

小麦基因组庞大且复杂，导致功能基因的克隆进展缓慢。

近10年来，随着小麦A基因组供体乌拉尔图小麦(AA)、D基因组供体粗山羊草(DD)、野生二粒小麦Zavitan(AABB)，硬粒小麦Svevo(AABB)，普通小麦中国春(AABBDD)以及小麦10 基因组高质量参考基因组释放，才真正突破了小麦基因克隆的瓶颈，极大促进了基因克隆效率。

玉米基因编辑研究进展和前景展望

玉米基因编辑研究进展和前景展望目录一、内容概括 (1)二、玉米基因编辑研究进展 (1)三、玉米基因编辑技术的方法与手段 (3)3.1 基因组测序及数据分析 (4)3.2 基因克隆与表达分析 (5)四、玉米基因编辑研究的挑战与问题 (6)4.1 技术应用的伦理与法规问题 (8)4.2 基因编辑效率与特异性挑战 (9)4.3 遗传稳定性及环境影响评估 (10)五、玉米基因编辑前景展望 (11)5.1 在农业生物技术中的应用 (13)5.2 玉米基因编辑品种的创新与改良 (14)5.3 基因编辑技术与传统育种技术的结合 (15)六、结论 (16)6.1 研究总结 (17)6.2 未来研究方向及建议 (19)一、内容概括基因编辑技术的发展与应用：介绍了基因编辑技术如CRISPRCas 系统在玉米基因工程中的应用，包括基因敲除、基因插入和基因编辑的效率提升等方面。

玉米重要性及其遗传改良的需求：强调了玉米作为全球主要农作物之一，对其产量、抗逆性和品质进行遗传改良的重要性。

基因编辑在玉米遗传改良中的应用实例：列举了基因编辑技术在玉米抗病、抗虫、抗旱、提高产量和改良品质等方面的实际应用案例。

技术进步带来的新机遇：随着基因编辑技术的不断进步，未来可能在玉米基因编辑的精准性、效率和多功能性方面取得更大突破。

潜力巨大的应用领域：玉米基因编辑技术有望在农业生产、生物能源、医药和生物工程等领域发挥巨大潜力。

面临的挑战与解决方案：讨论了当前玉米基因编辑研究面临的伦理、法规和技术挑战，并提出了可能的解决方案和发展方向。

对未来玉米产业的影响：预测玉米基因编辑技术的进一步发展将对玉米产业产生深远影响，包括提高产量、改善品质、加速育种进程等。

二、玉米基因编辑研究进展抗病性改良：通过基因编辑技术，研究者成功地将一些抗病基因引入到玉米中，提高了玉米的抗病能力。

通过CRISPRCas9系统，研究人员将Pm3e基因导入到玉米中，使其对玉米花叶病毒具有较强的抗性。

植物与病原微生物互作的研究进展与应用前景

植物与病原微生物互作的研究进展与应用前景植物与病原微生物之间的相互作用一直是生物学研究的重要领域之一。

随着对植物病原微生物的深入研究，我们对这一领域的认识也不断深化，并在农业生产和环境保护等方面取得了重要进展。

本文将围绕植物与病原微生物相互作用的研究进展和应用前景展开讨论。

一、植物与病原微生物的相互作用研究进展1. 抗病基因的发现与功能研究通过对植物中抗病基因的发现和功能研究，我们能够更好地了解植物如何通过调控自身基因表达来抵抗病原微生物的入侵。

近年来，通过基因组学、蛋白质组学等技术手段，研究人员成功克隆了许多植物抗病基因，并揭示了其在植物与病原微生物互作过程中的作用机制。

这些研究为植物抗病性的提高和病原微生物的控制提供了重要的理论依据。

2. 植物免疫系统的研究植物作为没有免疫系统的生物，其免疫机制一直备受研究者的关注。

近年来，通过研究植物免疫系统的信号传导网络和免疫调控机制，我们逐渐揭示了植物免疫系统的运作原理。

植物通过特定的免疫感知蛋白识别病原微生物的分子模式，并通过信号传递、转录因子激活等方式来启动免疫反应，进而对抗病原微生物的侵染。

这些研究为改良植物的抗病性和开发新型的病害防治策略提供了新思路。

3. 病原微生物致病机制的研究了解病原微生物的致病机制对于研究植物与病原微生物的互作过程至关重要。

随着分子生物学和遗传学等研究技术的发展，研究人员揭示了一系列病原微生物的致病因子以及其在致病过程中的作用机制。

这些致病因子可以促使病原微生物侵入植物细胞、抑制植物的免疫反应、分解植物的防御物质等。

进一步了解病原微生物的致病机制有助于寻找潜在的防治靶点和开发新型的抗病方法。

二、植物与病原微生物互作的应用前景1. 育种改良通过对植物与病原微生物互作过程中相关基因的研究，我们可以利用分子标记辅助育种技术，选育出抗病性更强的新品种。

例如，通过转入抗病基因或抗病相关转录因子等方式，可以提高作物对病原微生物的抗性，减少病害发生，提高农作物的产量和品质。

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抗病育种相关基因的研究进展周国利1,2,曹阳3,金海国33　(1.聊城大学生命科学学院,山东聊城252059;2.东北农业大学动物科技学院,黑龙江哈尔滨150030;

3.吉林省农业科学院畜牧分院,吉林公主岭136100)

摘要　对肾小管发育不良、Chondrodysplastic矮小症、普鲁氏菌病和CARD15等一些与疾病相关基因的研究状况进行简单的回顾。关键词　牛;候选基因;抗病育种中图分类号　S332.2 文献标识码　A 文章编号　0517-6611(2008)27-11774-03

ResearchProgressonGeneRelatedtoResistancetoDiseasesinBreedingZHOUGuo2lietal　(CollegeoflifeScience,LiaochengUniversity,Liaocheng,Shandong252059)Abstract　GenesrelatedtoRenaltubulardysplasia,Chondrodysplasticdwarfism,brucellosisandCARD15werereviewedinbrief.Keywords　Cattle;Candidategene;Breedingfordiseaseresistance

基金项目　国家科技基础条件平台资助(2005DKA21101);山东省自然基金资助项目(Y2007D33)。作者简介　周国利(1975-),男,内蒙古赤峰人,在读博士,讲师,从事动物育种与分子数量遗传学方面的研究。3通讯作者,教授,博士生导师,E2mail:khk1962@126.com。收稿日期　2008207228

一直以来,生长性状、肉质性状乳产品性状等是家畜育种中最重要的育种目标性状。然而,对家畜生产具有负面影响的遗传因素的消除也是家畜育种遗传改良时所必须考虑的。对家畜生产最有害的遗传因素就是突变基因所引起的遗传疾病,并且这些疾病已经成为家畜育种中一个非常严重的问题。而抗病性状的重要性是近几年才被认识的。然而,要保证上述2个性状能很好地被选育,具有优良的抗病性能是保障。为此,笔者对一些与疾病相关基因的研究状况进行简单的回顾,旨在为我国优良的地方品种的选育奠定基础。1　肾小管发育不良(Renaltubulardysplasia,RTD)及相关基因RTD也是一种常染色体隐性遗传性疾病,它的表型主要表现在血液中尿素氮和肌酸酐值增加、痢疾和蹄过度生长[1]。对患有RTD牛的肾脏进行组织学检查发现,结缔组织纤维化,在髓质和皮层有单核细胞入侵和正常的肾小管和肾小球减少[2]。RTD疾病基因定位在牛1号染色体上[3];并且发现一个微卫星座位(BMS4009)在患病牛群体中不存在,而在表型正常牛群体中能扩增出1条或2条DNA条带。这表明,包括这个BMS4009的基因组片段的缺失与RTD有关。近年来,PCLN1(Paracellin21)基因已经被鉴定负责人常染色体隐性疾病,如家族性血镁过少并带有高钙尿和肾钙质沉着。患这种疾病的人受到的主要损害是肾上皮细胞故障和/或畸形,这种情形与牛中的RTD疾病是一样的。PCLN1基因编码1个肾上皮细胞的跨膜蛋白,这个基因与编码紧密连接蛋白的Claudin基因家族有着高度的同源性。PCLN1基因已经定位到人染色体3q区域内,而牛的RTD疾病基因定位到相应的1号染色体的这个区域。因此,PCLN1基因被认为是牛RTD疾病的候选基因。通过与人的PCLN1基因的比较基因组学研究表明,患有RTD的牛的PCLN1基因缺失外显子124,而且BMS4009恰好也在这个区域内,因此可以说明PCLN1基因的缺失引起肾上皮细胞紧密连接的机能不良而导致牛的RTD[4]。通过上述的研究结果表明,可以通过PCR方法来检测我国黄牛品种的PCLN1基因的缺失与否来建立以DNA水平为基础的RTD疾病的诊断系统。2　牛Chondrodysplastic矮小症(Bovinechondrodysplasticdwa2rfism,BCD)与相关基因矮小症在各种动物中都有报道,如家畜、试验动物和人等。并且负责矮小的许多基因也已经被鉴定。牛的矮小表型显示相当大的变异,但主要的损害就是四肢的长骨、椎骨和部分头盖骨的不正常的软骨骨化。BCD是一种常染色体隐性遗传疾病,表现为四肢短小、关节畸形和发育不全,BCD

疾病的座位定位到牛染色体6的末端区域,与人的该疾病定位在4号染色体的位置类似[5]。EVC(Ellis　vancreveld)基因是人的该疾病的候选基因[6]。但研究表明,在BCD牛的EVC

基因内并没有发现基因性突变。Takeda等鉴定了1个新的LIMBIN基因,进一步研究表明,这个基因是负责BCD的候选基因,在空虚个基因的外显子11存在1个在1356bp处的C

到T的替换,导致了不适当的剪切。在外显子14的2054～2055bp处存在1个CA到G的替换,并导致了1个移码突变[7]。所以,通过在我国黄牛品种中对该基因的研究,可以找到适我国牛品种的关于该疾病的在DNA水平上的诊断系统。3　牛普鲁氏菌病与天然抗性巨噬结合蛋白基因牛普鲁氏菌病(Brucellosis)是由流产布鲁氏菌引起的,它的临床表现是在怀孕的最后3个月内有流产的情况出现,从而导致生产力降低和乳产量减少,而且它对公共卫生存在一定的危害[8]。尽管牛普鲁氏菌病已经在一些国家得到成功的控制,但它仍然是一个世界性的重要的动物传染性的疾病[9]。牛普鲁氏菌病的控制大部分是依靠接种疫苗和患病动物的屠杀。然而,要想通过这些手段完全根除这种疾病是不容易完成的。因而,通过遗传选择来选择具有天然抗性的牛可能成为根除这种疾病的一个有用的工具。实际上,对普鲁氏菌病天然抗性的遗传标记的研究已经有过报道[10]。天然抗性巨噬结合蛋白(Naturalresistance2associated

macrophageprotein1,NRAMP1)基因是首先在小鼠中被发现和

研究的,这个基因原来也叫Lsh/Ity/Bcg,最近,它已被重新命名为Slc11a1(Solutecarrierfamily11member1)。Nramp1基因与鼠细胞内的病原菌的天然抗性相关,包括沙门氏菌、利曼氏原虫、分枝杆菌等。在鼠中,Nramp1蛋白在天然免疫上起重要的作用,它能在感染的起始阶段防止巨噬细胞内的细菌的生长[11]。另外,Nramp1蛋白也影响适应性免疫和某些

安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36(27):11774-11776 责任编辑　姜丽　责任校对　张士敏细胞因子mRNA的稳定性[12]。在牛群体中,对流产布鲁氏菌的天然抗性与Nramp1基因3′UTR内的微卫星(GT)n的多态性关联,可以通过SSCA(Single2strandconformationalanalysis)方法检测[13],已经检测到了该微卫星的13～16GT的重复片段。试验结果显示(GT)13等位基因与布鲁氏菌病的天然抗性相关并控制流产布鲁氏菌在巨噬细胞内的复制[14]。在水牛中,Nramp1基因3’UTR内微卫星的多态性与布鲁氏菌病的天然抗性的关联最近也有报道[15]。相反,没有发现在人的Nramp1基因的3’UTR的多态性与布鲁氏菌病的天然抗性相关[16]。Paixao等也没有检测到3’UTR的多态性与牛的布鲁氏菌病的天然抗性相关[17]。Mart1′nez等检测到了11个SNPs,其中6个新的突变。在11个SNPs中,5个在编码区(3个是错义突变),1个在启动子区,5个在内含子内[18]。4　一个疾病抗性基因———CARD15传染性疾病对家畜的生产和经济性状有着相当大的影响。治疗和兽医方法的成本是一个很大的负担。在动物中,有很多的对传染病具抗性的证据表明,它有1个遗传基础并且对各种各样的传染病的应答上具有加性遗传效应[19]。因此,提高疾病抗性的育种措施可能是一个可选择的方法。但自然选择在增加抵抗力上不可能会有显著的效果,如“航运热(Shippingfever)”或“约尼氏病(Johne’sdisease,JD)”,因为易感和抵抗动物的相关的适合度是相似的。航运热是一个短暂的传染病,“约尼氏病”在动物生命的后期才表现,所以在易感和抵抗动物中具有相似的生殖性能和后代存率。如果负责这个疾病抗性的基因或突变能够被鉴定,那么对动物天生的疾病抗性将会有很大的提高。这些主效基因或突变的鉴定将会给研究这些传染病的机理提供一个新的工具,还会对控制疾病传播的药理学和管理方法有一定的帮助。一旦成因性突变被鉴定,就可以通过DNA测试来扫描动物群体以期获得有利的等位基因。因此,在家畜中很多研究已经致力于鉴定疾病的抗性基因。通过比较基因组学的方法,以前在人和小鼠中已鉴定的与疾病抗性相关的基因可以作为在牛中研究的候选基因。Toll样受体(Toll2likereceptors,TLRs)是一类在哺乳动物中已被鉴定的相对较新的蛋白家族,并且明确显示它们参与微生物组分的识别和天生免疫的激活,从而导致特异性抗原免疫应答的形成[20]。这个家族的成员由3个结构域组成:TIR(Interleukin21receptordomain)、短的跨膜序列和LRR(Extra2cellularleucinerichrepeats)。TLRs中的每一个都能识别微生物组分的一个特异的部分[21]。TLR2和TLR4在人和鼠中已经进行了广泛的研究,结果表明在对某些病原体的抗性中起重要的作用[22]。因为这些基因在人和鼠之间在结构和功能上是保守的,所以它们最近在牛中作为候选基因进行疾病抗性的研究。另一个蛋白家族,它们都有一个共同的核苷酸结合寡核苷酸域(Nucleotideoligomerizationdomain,Nods)。与TLRs不同,这些蛋白在细胞内活动[23]。然而,这些蛋白与在植物中发现的一类疾病抗性基因(R)的蛋白产品具有显著的相似性[24]。尤其是CARD15(Caspaserecruitmentdomain15)基因的产物与植物中R基因的产物相似,都包含1个氨基末端效应结构域(Amino2terminaleffectordomain)。在CARD15中,由2

个CARDs结构组成,而它是到目前为止唯一被鉴定的拥有2

个结构域的基因[25]。人的CARD15基因的mRNA有2个翻译起始位点,它们之间相距81bp,从而导致产生1040和1031个氨基酸长度的蛋白质[25]。鼠的CARD15基因的转录本也包含2个翻译起始位点,它编码1020和1013个氨基酸长度的蛋白质,在人和鼠中,CARD15基因由12编码外显子组成,结构域分析表明,