直接测序法构建圈养大熊猫MHC遗传档案
2021-01-26朱英李裕冬何鸣胡兰吴虹林
朱英,李裕冬,何鸣,胡兰,吴虹林*
(1.四川省自然资源科学研究院,成都610015;2.中国大熊猫保护研究中心,四川都江堰611800)
主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)是脊椎动物基因组中多态性极高的功能性多基因家族之一,它编码的蛋白分子能够识别、结合、呈递抗原并激发一系列免疫反应(Klein,1986)。MHC基因家族包括呈递胞内病原菌抗原的Ⅰ类MHC基因和呈递胞外病原菌抗原的Ⅱ类MHC基因(Piertney &Oliver,2006)。
由于MHC基因编码的蛋白质分子在脊椎动物的免疫系统中扮演着重要的角色,濒危物种的MHC基因得到了动物保护工作者的关注,学界陆续开展了诸如大熊猫Ailuropodamelanoleuca(Chenetal.,2010,2013;Zhuetal.,2013a,2013b)、川金丝猴Rhinopithecusroxellana(Luo &Pan,2013;Zhangetal.,2018)、林麝Moschusberezovskii(Lietal.,2014;Yaoetal.,2015)、红腹锦鸡Chrysolophuspictus(Zengetal.,2016a,2016b)、扬子鳄Alligatorsinensis(Zhaietal.,2017;Hanetal.,2019)和朱鹮Nipponianippon(Lanetal.,2019;Sunetal.,2019)等濒危动物的MHC遗传多样性评估、MHC配偶选择机制的解析、MHC与疾病的关系等研究,推动了MHC基因在濒危动物保护中的应用。
Zhu等(2019,2020)研究表明,MHC基因与大熊猫的配偶选择以及抗寄生虫感染能力有密切的关系,前者研究表明大熊猫的MHC配偶选择的机制影响了大熊猫的自然交配行为,以及大熊猫的繁殖成功率;雌性大熊猫偏爱特定MHC基因(Aime-C、Aime-I、DQ)是杂合子的雄性以及倾向于选择与自身MHC(Aime-C、DQ、DR)基因型相异的雄性交配;MHC基因型差异越大的配偶之间交配成功率越高。后者研究表明大熊猫拥有西氏贝蛔虫Baylisascarisschroederi的MHC抗性基因;与MHC基因纯合的大熊猫相比,MHC杂合的大熊猫不易感染西氏贝蛔虫,且感染程度也远低于MHC基因纯合的个体。这些发现表明MHC基因的遗传参数可以用于指导大熊猫的繁育计划、寄生虫防控、野外放归个体选择等种群管理工作。……
