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SPF BWEL鸡群病原净化与遗传特性解析:为生物医学研究提供高质量实验动物模型
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月14日 来源:Poultry Science 4.2
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为解决SPF鸡群微生物质量控制和遗传多样性维持的关键问题,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所团队开展了SPF BWEL鸡群的病原净化和遗传特性研究。通过20种禽类病原体监测和SNP芯片分析,证实该种群成功净化了所有目标病原体,并鉴定出5个遗传家系,平均近交系数FROH为0.28。该研究为疫苗研发和生物医学研究提供了标准化SPF鸡育种框架。
在生物医学研究和疫苗生产中,无特定病原体(SPF)鸡是不可替代的实验动物模型。这类鸡群需严格排除特定病原体干扰,同时保持遗传背景稳定。然而,长期封闭育种可能导致近交衰退,而病原体净化不足则直接影响疫苗安全性。中国虽在2000年成功培育具有自主知识产权的SPF BWEL鸡群,但其微生物质量控制体系和遗传管理策略仍需系统评估。
中国农业科学院哈尔滨兽医研究所国家禽类实验动物资源中心的研究团队,对F28代SPF BWEL鸡群开展了系统性研究。通过20种禽类病原体(包括禽流感病毒、新城疫病毒等15种病毒,以及沙门氏菌等5种细菌和支原体)的定期监测,结合隔离器环境参数(温度、湿度等9项指标)控制,确保微生物质量。同时采用"京芯-1号"SNP芯片对262只鸡进行基因分型,通过基因组关系矩阵(G矩阵)和纯合片段(ROH)分析种群结构。
关键技术包括:1)基于国家标准的多病原体监测技术;2)隔离器环境动态监测体系;3)全基因组SNP芯片分型(30,438个有效位点);4)基于VanRaden方法的G矩阵计算;5)ROH分析(长度>1Mb的26,030个片段)。
病原微生物净化
所有检测的20种病原体结果均为阴性,包括超出国家标准的禽偏肺病毒(aMPV)。隔离器环境参数(温度22.95±1.41°C,湿度49.04±7.33%)均符合GB 14925-2023标准。
群体遗传结构
G矩阵热图显示种群可分为5个主要家系(对应原始8个家系的后代),平均亲缘系数0.0217。38只公鸡中87.1%与母鸡的亲缘系数<0.125,表明遗传多样性保持良好。
近交水平评估
ROH分析显示个体平均携带99个纯合片段,总长度263.98Mb。基于ROH的近交系数(FROH)平均达0.28,其中2-3Mb片段占比87.8%(FROH=0.271),反映长期封闭育种历史。
该研究首次系统阐明了SPF BWEL鸡群的微生物质量与遗传特征。通过建立20种病原体的"超国标"净化体系,为疫苗生产提供了更安全的生物材料。遗传分析揭示的5个家系划分和精确近交系数,为制定科学配种方案、避免近交衰退提供了量化依据。尤其值得注意的是0.28的FROH值,这一高于普通鸡种的水平,既反映了SPF种群的特殊性,也提示需要动态监控遗传多样性。研究建立的"病原-环境-遗传"三位一体质控体系,不仅为中国实验动物资源建设提供范本,更对保障人用和兽用疫苗的生物安全性具有战略意义。未来可结合全基因组测序进一步解析MHC(主要组织相容性复合体)等关键基因区的遗传特征,推动SPF鸡在免疫学研究中的精准应用。
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