高性能哺乳动物的检验方法

专利名称：高性能哺乳动物的检验方法
技术领域：
本发明涉及一种通过评估哺乳动物或者其亲代之一的先天免疫能力而检测该动物高性能的方法。其特别地但并不是唯一的涉及对高性能猪的检测方法。
传统的养猪业关注猪产品的特性，例如生长率，屠宰后畜体特性以及繁殖过程中的胎仔数等。繁殖过程中较少的注重通过选择具有更好抵抗疾病能力的猪而可能获得的潜在的利益。仅对于养猪业而言，这些利益包括减少控制疾病和治疗病猪的费用，减轻急性感染在猪群中的影响，在慢性感染的情况下具有更健康和更高产的猪。目前关注产品特性选择程序除缺乏这些利益之外，还导致关于抗病性的不可预料的相关反应，并且这种反应引起必须面对的风险。
在一种普遍的特别重大的疾病存在时，并且已知这种疾病的抵抗与遗传成分有关的情况下，可以筛选抵抗这种特殊疾病的动物。应该认识到由于预防不同疾病涉及不同的免疫机制，例如抗体，细胞介导和先天免疫应答等，除了所选择的对特异疾病的抗病性，此种策略不能提高对疾病的抗病性。
相反，本发明提供一种产生全身免疫性的选择动物的方法，即对多种疾病的攻击具有普遍增强的免疫反应。其原理是具有增强的全身免疫反应的动物具有更高的抵抗多种疾病的能力，因此没有必要去鉴别被抵抗的疾病。因为亚临床感染在低性能中起关键作用，此种考虑方式是非常重要的。
提高全身免疫力的目的是为了生产对多种疾病的攻击具有更强的反应能力的动物，因而其是以注重产量为主要目的恰当的繁殖策略。不同的品种具有不同的抵抗疾病能力和耐力，杜洛克(Duroc)作为一个品种的例子而具有优良的耐久力(正如它们野外生产系统所证明的)。
Edfors-Lilja等(“Mapping Quantative Trait Loci for Immune Capacityin the Pig.”The American Association of Immunologists 1998 221767)研究了在家猪和野生猪之间存在总白细胞数、有丝分裂原诱导的增殖、对大肠杆菌的前疫苗抗体水平以及对于大肠杆菌O149抗原产生的抗体水平上的差异。其推断这些评估反应了猪的免疫能力特性。
Edfors-Lilja等(“Mapping quantitative trait loci for stress inducedalteration in porcine leukocyte numbers and functions”.Animal genetics，2000，31，186-193)鉴定出4个反应猪免疫功能的数量特征基因座，并在野生和家养猪之间对比了这些值。这篇文章没有指导或者建议可以将这些数量特征基因座在同品种猪中进行比较，以便鉴定出具有高性能的个体。
Henryon等(“Genetic variation for Total and Differential Numbers ofLeukocyte exists in Growing Pigs”.7thWorld Congress on GeneticsApplied to Livestock production，August 19-23，2002，Montpellier，France.Communication 13-02)假定相关的白细胞数(例如白细胞)可以显示对临床或者亚临床疾病的抗性。然而，Henryon等没有提供其中具有重复性的实验。而且，他们没有提供支持他们假设的任何数据。因此没有数据可以支持方法学上的建议，并且也没有迹象表明此方法在本领域中使用的可靠性。
WO 94/14064提及在猪繁殖的遗传选择中，有关抗体，细胞介导的和免疫反应的指数的使用。没有稳定可靠的证据表明在改善免疫反应的种系选择中可以改善疾病的抵抗性。
另外，WO 94/14064所讲授的方法仅仅包括对免疫反应的检测，即人为地激发动物的免疫系统然后测定该系统的反应。
本发明调查并量化了在遗传多样性的哺乳动物种群，尤其是猪中的全身免疫。本发明鉴定并界定了不需任何处理或激活的先天免疫成分。本方法的好处在于(i)集中关注免疫反应的原始决定簇(先天免疫)，并且(ii)所采用的测量方法不需要对动物进行激活，因此可以很容易的将方法应用到繁殖过程中。本发明关注先天免疫，尽管不同的疾病需要不同的获得性免疫反应进行机体保护，所有的病原体可以激活总是随时准备进入快速反应的先天防御系统。而且，先天免疫途径在调控特异免疫的过程中发挥重要的作用。所以通过提高一组哺乳动物的先天免疫能力，该组群的抵抗疾病的能力普遍得到改善。对多种病源微生物抗性的提高将导致动物较少的遭受亚临床疾病的影响，从而使得其品质性能得到改善提高。
本发明提供一种检测哺乳动物先天免疫水平的方法，该方法包括下述步骤(i)检测哺乳动物或者至少其亲代之一的总白细胞数，和/或哺乳动物或者至少其亲代之一在急性期的蛋白水平，和/或一个或多个这些检测的遗传标记指征的发生率；(ii)将如此获得的检测结果与从同一品种哺乳动物得到的相应的检测结果比较，其中高于同种哺乳动物的平均相应检测水平的检测结果显示高先天免疫水平。
优选地高先天免疫水平与增加的饲养对体重的效率、增加的对病原体感染的抵抗力、和/或降低的感染的有害或者致病的后果相关。
增强的先天免疫的特点，例如对病原体抗性的提高以及高的饲养对体重的效率是与高性能动物联系在一起的。通过计算哺乳动物增长的体重被消耗的食物除，可以测得效率。优选的高性能哺乳动物具有在限量或者低脂饲料(ad libitum)喂养的条件下而获得更多瘦肉的特性。显然，这种方法即可以用来选择适合繁殖的高性能的动物，或者同样地可以用来鉴定出应该被排除出繁殖种群的低性能动物。
优选的哺乳动物是猪。
当对感兴趣的动物的亲代进行检测时(优先于对动物本身检测)，为了方便会选择公畜。然而并不是排除对母畜的检测，任选地两个亲本都可以进行检测。
在一个实施例中，总白细胞数数是检测的参数。
在另一实施例中，急性期蛋白水平是检测的参数。
在另一实施例中，检测哺乳动物的总白细胞数的遗传标记指征的发生率。在另一实施例中，检测哺乳动物的急性期蛋白水平的遗传标记指征的发生率。可选择地，在另一实施例中，检测哺乳动物的总白细胞数和急性期蛋白水平的遗传标记指征的发生率。
在一个是实施例中，检测先天免疫性以及哺乳动物性能的方法包括检测哺乳动物或者至少其亲本之一的白细胞数量、和检测哺乳动物或者至少其亲本之一的急性期蛋白水平、以及将检测结果与同品种的相应的平均检测结果进行对比的步骤，其中高于同品种哺乳动物的平均水平的白细胞数以及急性期蛋白水平是高先天免疫水平的指标。合适的急性期蛋白是α-1酸性糖蛋白(α1-AGP)、血清淀粉样A(SAA)或者触珠蛋白。急性期蛋白优选α1-AGP和/或SAA。
急性期蛋白可以在来自于哺乳动物或者至少其亲代之一的血液样品中检测，也可以方便地与白细胞数量的检测同时进行，可以利用的方法如径向免疫扩散的方法。
可以用检测与高水平的白细胞数和/或高急性期蛋白水平相关的遗传标记(作为代用品)替代实际的免疫检测。优选的检测先天免疫的方法包括评估至少哺乳动物亲本其中之一的白细胞数的遗传标记指征的发生率以及其急性期蛋白水平的遗传标记指征的发生率的步骤。可选择地，此方法可以包括评估哺乳动物的白细胞数的遗传标记指征的发生率以及其急性期蛋白水平的遗传标记指征的发生率的步骤。
有利地，多于一次的白细胞计数和/或对急性期蛋白水平的评估以时间间隔的方式进行。
有利地，检测高性能哺乳动物的方法包括评估NK(自然杀伤细胞)阳性的单个核细胞、B细胞以及单核细胞标记的比例的步骤。这些检测方法被认为可预测哺乳动物目前的感染情况。随着NK细胞、B细胞和单核细胞比例的增加，哺乳动物个体的先天免疫和性能水平则趋于降低。
NK细胞、B细胞和单核细胞标记阳性的单个核细胞的比例可以通过对血液单个核细胞亚群的鉴定、分类和列举，以及计算作为NK细胞和/或B细胞和/或单核细胞种类的数目，以及表达作为所有单个核细胞群体一部分的上述每个种类进行检测。
有利地，评估哺乳动物先天免疫的检测在同一性别、处于同样环境条件下、例如在同一农场饲养的动物中进行对比。适当的，所有进行比较的测量来自24小时内采自哺乳动物的样品，优选1小时内。适当地，来自动物的样品在当天或者在最短的延迟时间内被检测。有利地来自每个动物的超过一个样品在时间间隔下被检测。
典型地血液样品与抗凝剂如EDTA混合，用来评估总白细胞数和/或对急性期蛋白水平。当血液样品被用来对急性期蛋白水平进行评估时，血液样品应被离心，合适地在1000g的离心力下，大约10-20分钟以分离血浆。优选在收集血液样品8小时内对血浆进行分离。
合适的方法还包括从同品种、在相同条件下饲养的哺乳动物中采集的血液样品的步骤，其中所有进行比较的样品在大约同一时间内采集，优选在24小时之内，合适地，5小时或更短，有利地为1小时之内。适当地检测6个或更多哺乳动物以计算平均值，典型的是10个或更多哺乳动物，优选20个或更多个哺乳动物，更优选50个或更多个哺乳动物。
优选的检测哺乳动物先天免疫水平的方法包括以下步骤i)评估哺乳动物或者至少其亲本之一的总白细胞数和/或动物或者至少其亲本之一的急性期蛋白水平和/或一个或多个这些测定的遗传标记指征的发生率；ii)将所得的检测结果与相应的被检测动物同种的动物的平均值进行比较。
本发明还提供了检测具有高先天免疫水平的动物品种的方法，该方法包括根据上述方法检测同一品种哺乳动物的性能，计算该品种中哺乳动物先天免疫水平的平均值和将此先天免疫水平的平均值与从其他品种哺乳动物中获得的先天免疫水平的值相比较的步骤。
本发明进一步提供了通过检测哺乳动物总白细胞数和评估NK、B细胞和单核细胞标记阳性的单核细胞比例以及结合上述数值创建哺乳动物全身免疫指数的方法。
使用下述公式对全身免疫指数进行计算指数＝WBC/(s.d.WBC)+NK prop/(s.d.NK prop)+B prop/(s.d.B prop)+(Monocyte prop)/(s.d.monocyte prop)其中“WBC”指总白细胞数，“s.d.”指变量的标准偏差，而“prop”指某种标记阳性的单核细胞的比例。
较高的全身免疫指数值与哺乳动物较高的遗传性能相关的。
全身免疫指数反应了哺乳动物的健康，以及个体的生产率(例如从动物的饲养瘦肉量的转化的角度讲)。
本发明还提供了检测哺乳动物先天免疫水平的试剂盒，该试剂盒包括检测总白细胞数和/或急性期蛋白水平和/或检测上述一种或多种测量的遗传标记指征的发生率的方法。
在本发明的一个实施例中，试剂盒包括检测总白细胞数的方法。
在本发明的另一个实施例中，试剂盒包括检测急性期蛋白水平的方法。
试剂盒优选还包括将得到的值与被检测哺乳动物同品种的相应检测项目的平均值进行比较的方法，从而确定该动物的先天免疫水平。
本发明还提供了用于评估动物全身免疫指数的试剂盒，该试剂盒包括检测哺乳动物总白细胞数和检测NK，B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例的方法，将总白细胞数和NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例组合的方法，以及将这些值与作为标准值的被检测哺乳动物品种的平均值进行比较的方法，从而确定该动物全身免疫的指数。
研究的特定检测项目在大量的可能的检测项目中，下述检测项目对于检测遗传性高性能的哺乳动物是非常有用的I总血细胞数可以对动物或者其父本的总白细胞数进行评估，其中高的白细胞数与高性能相关。特别是已注意到父畜的高总白细胞数和子代的高性能之间高度相关。通过使用血细胞计数器对白细胞计数，并将数值表达成每毫升106的形式对总的白细胞数进行测量。
IIα-1酸性糖蛋白可以采用商业可购得的径向免疫扩散分析对血浆中的α-1酸性糖蛋白进行测量，其中α-1酸性糖蛋白与特异的抗α-1酸性糖蛋白血清反应而形成肉眼可见的沉淀环。α-1酸性糖蛋白成比例地直接浓缩在沉淀环的区域。而且发现，下述的检测方法对创建全身免疫指数特别有用III NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例可以通过采用合适的单克隆抗体进行检测，例如MIL-4(IgG1的同型)(CD11R1，NK细胞特异)，与B细胞上的抗猪免疫球蛋白的轻链结合的K139 E1(IgG2a的同型)，与单核细胞上的SWC3a抗原结合的74-22-15(IgG2b的同型)。单核细胞可以与单克隆抗体在冰上孵育30分钟，然后漂洗。藻红蛋白或者FITC偶联的羊抗鼠IgG1，IgG2a或IgG2b加入用于检测与之相匹配的结合单克隆抗体。典型地，通过流式细胞仪采用向前散射和边散射的线性扩增和荧光信号的对数扩增对10,000个荧光标记的细胞进行分析。
本发明批露了检测高性能哺乳动物的有效方法以及重点关注先天免疫反应特性的全身免疫指数。
这些检测方法的特点在于(i)可以检测采自于未受激活的哺乳动物的血液样品；(ii)技术上允许对相对大规模动物样品进行检测；(iii)检测方法精确并且在时间上具有可重复性；(iv)对于动物群的检测在不同天数采集的样品具有一致性；(v)具有可遗传性；(vi)可预测由哺乳动物遗传和/或的周边环境引起的哺乳动物的性能。
对全身免疫指数的特性作一主要概括(i)白细胞数是重要的，主要是因为在遗传上其与生长速率，例如在限量饲喂条件下瘦肉的获得，以及动物的性能相关；(ii)NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例是重要的，主要是因为其可以在哺乳动物个体水平上预示该动物的性能。因为环境与性能相关，其显然对哺乳动物个体的健康水平具有诊断意义。
正如上文所述，这些信息可以在两个方面应用(i)检测高性能动物的方法可以用来校正任何环境考验对性能的影响；或(ii)全身免疫指数可以分为(例如使用BLUP方法)遗传和环境两个部分。环境部分可以用来预校正环境考验影响的性能特征，遗传部分与校正的性能特征一起用于描述所有性能的选择指数。
上文描述的检测高性能哺乳动物的方法可以使养猪者(i)提高性能并且(ii)处理那些选自健康状况很好的猪而在‘恶劣’的商业环境下评估得到令人失望的结果的遗传/环境(GxE)问题。
在商业环境下，使用遗传标记的可能性特别具有吸引力。
潜在地，遗传标记可以提高选择的准确性并使得结果不依赖于环境的测量。
本发明将仅以实施例的方式进行描述。
实施例1实验方法免疫测量的遗传影响的说明猪畜群这里研究的猪选自爱丁堡的“瘦肉生长型”猪并且是的“大白”品种。特别地，本研究中的猪来源于前期在限量饲喂条件选出的高或低效瘦肉生长型的猪的品系(简写LGR-限量饲喂的瘦肉生长-在下文中使用以作为这些猪的描述)。具有高或低性能品质的品系之间进行了比较。这些猪畜群在生长速率和屠体瘦肉含量上存在差别。同时也研究了可获得的没有经过选择的对照猪系。
测量策略在猪生长的第14-24周龄进行了采集个体生长速率和进食量的标准程序检测。在测试的中期(18周龄)和末期(24周龄)采集血液样品并进行检测。
在全身免疫系统中使用免疫学检测的关键是可重复性。可重复性包括两个部分I)检测的精确性和II)时间跨度中检测的稳定性。
检测的精确性可以通过对比同一样品的重复检测之间的相似性进行评估，即样品内的可重复性。期望其值达到1.0。时间跨度中检测的稳定性，即时间跨度上的可重复性，描述了与通常检测结果或者针对特定的动物在给定天里的检测结果的比对程度。时间跨度上的可重复性也是遗传可能性的上限。主观上，我们希望时间跨度的可重复性大于0.4-0.5。
对于总白细胞计数和不同的白细胞计数的样品内和时间跨度的可重复性可以通过对每头猪在间隔一周取两份血液样品进行重复检测进行评估，即每头猪进行4次检测。其结果可预示重复性，和这些测量的适用性。可重复性研究的结果在表1中表示。表1中还表示了间隔6周取2份样品的急性期蛋白(α-1酸性糖蛋白)的可重复性的评估。
表1每种检测的可重复性分析
表2中总结了对猪的检测策略。后缀1和2用来区分猪群，猪群2是猪群1的下一代。对于‘品系’，H指高，C指对照，L指低，即高指高性能的猪系。两种性别的猪都进行了检测。
表2实验设计和检测策略
白细胞的分析方法用血球计数器对白细胞计数，并表示为106/ml的方式对白细胞进行分析。为了区别白细胞，用利什曼染剂(Leishman)对血液涂片染色，之后基于形态而将细胞分为淋巴细胞，嗜中性粒细胞，单核细胞，嗜曙红细胞和嗜碱细胞；其数目也表示为106/ml的方式。
急性期蛋白的分析方法进行急性期蛋白(α-1酸性糖蛋白)检测的猪血液样品与白细胞计数的猪血液样品同时抽取。采用购买的径向免疫扩散分析对血浆α-1酸性糖蛋白检测，其中α-1酸性糖蛋白与其特异的抗血清反应而形成可见的沉淀环，直接根据α-1酸性糖蛋白在沉淀环中所占的面积而对其浓度进行测定。
单核细胞的分析方法从相同的血液样品中分离出作为白细胞的单核细胞。NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例可以通过采用下述的单克隆抗体进行评估，即MIL-4(IgG1的同型)(CD11R1，NK细胞特异)，与B细胞上的抗猪免疫球蛋白的轻链结合的K139E1(IgG2a的同型)和与单核细胞上的SWC3a抗原结合的74-22-15(IgG2b的同型)。单核细胞与单克隆抗体在冰上孵育30分钟，然后漂洗。加入藻红蛋白或者FITC偶联的羊抗鼠IgG1，IgG2a或IgG2b以检测与之相匹配的同型结合单克隆抗体。特别地，通过流式细胞仪采用向前散射和边散射的线性扩增和荧光信号的对数扩增对10,000个荧光标记的细胞进行分析。
结果整个种群的免疫检测统计概要下文列出一些免疫检测的统计摘要除了要调整性别和种群/品系的固定影响，也要采用已知的残余最大可能性的(residual maximum likelihood，REML)统计技术调整每天取样的随机影响(在种群中的)。不同天之间的变化显示了检测的一致性，即由于非特异因素，一群猪在不同时间检测结果的跳跃程度------换句话说，即在特定时间对一组动物检测结果的可靠性。为了归纳这些信息，称为“稳定性”的参数用下式计算1-σ2(取样天)/(σ2(取样天)+σ2(残余))，其中σ2代表可变成分。如果不同天之间的变量与从动物之间的常规变化推测的结果相似(也就是，σ2(残余))，那么，样品不同之间的变量趋于0而稳定性参数趋于1.0。如果动物不同群体之间的检测波动非常大，那么稳定性参数则变得非常小。为了进行比较，性能测试的稳定性参数通常要大于0.8。
白细胞计数对于白细胞计数的统计概要在表3中出示。标准偏差(s.d.)值是σ2(残余)。在检测中期和后期对个体动物的检测结果的相关性比预期低。重复性分析发现对总白细胞的间隔一周的检测结果的相关性为0.50；因此，检测间隔的时间越长，相关性就越低。
表3检测中期和后期，总白细胞和不同白细胞(106细胞/毫升)的统计概要。
相当的α-1酸性糖蛋白结果是，检测中期平均值＝436μg/ml，s.d.＝167μg/ml，稳定性＝0.91；检测末期平均值＝261μg/ml，s.d.＝89μg/ml，稳定性＝0.93。
性能特性对性能特性的统计摘要在表4中出示。效率表示为增重/食物(gain/food)，此值为正态分布，可以判定此值越大越好。稳定性值以及测试期间的两部分性能间的相关性基本与免疫检测中的值相同。这使得确信免疫检测至少象性能检测特性一样稳定。
表4性能特性的统计摘要
特定品系的免疫测定的统计以性别和种群/品系作为固定影响而种群中测量日作为随机影响，采用REML方法通过同时分析每一个特定特性的所有数据而对品系平均数评估。为测定显著性，从品系平均数的方差/协方差矩阵中对品系平均数的标准误差和差分的标准误差进行了测定。
总白细胞数的品系平均数表5中出示了总白细胞数的品系平均数。每个平均数后面括号内的数值是这些被评估的平均值的标准误差。Sed是差分标准误差，基于它对H-L的差分进行了测定(**＝1％显著性水平，*＝5％显著性水平)。为了有助于解释，显著性的结果用粗体表示。-表示对于这些动物没有进行相关检测。
在检测的两个阶段，H和L品系的白细胞数目存在大的和稳定的差别，其限制性的数据表明关于对照品系的差分是均衡的。对于选定品系差分的稳定性表明白细胞数目是可以遗传的并且与选择标准具有遗传相关性。
表5总白细胞数的品系平均值(106细胞/毫升)，(**＝P＜0.01*＝P＜0.05)
主要因为效率上的改变，而选出H和L LGR品系。所以，选择出高品系(H)以将不经济的代谢力降低到最小。血液中增加的白细胞可以作为对本低感染作出有效反应的能力的指标。本低感染的影响可以被白细胞的合适产物降低到最小——产生这些细胞的费用要远远超过它们所提供的收益。同样地，部分低品系(L)的反应变为更低效率是由于其不含有对本低攻击产生恰当反应的能力。WBC的数目是动物先前遭受传染性生物攻击的指标，以及动物对抗此攻击的能力。本研究中所有猪都在一起圈养，因此面临相同的攻击。所有，这些猪的WBC显示了其对抗和处理适当感染，即“商业”环境的能力。这些结果显示具有较高WBC数目是一个选择猪在商业环境中具有更高应对攻击能力的机制。这些结果显示使用WBC数目或WBC QTL的选择技术可以被用在无特殊病原体的环境中，以在遗传上提高商业环境中的后代的性能和效率。
关于急性期蛋白的品系平均数表6中显示了高(H)和低(L)品系之间的“限量喂养条件下的瘦肉生长”品系(LGR1和LGR2)的急性期蛋白的平均数和差分。Sed是H-L被检测差分的标准误差(**＝1％显著性水平，*＝5％显著性水平)。为了方便参考，显著性的结果用粗体表示。-表示对于这些动物没有进行相关检测。
表6α-1酸性糖蛋白的品系平均值(μg/ml)，(**＝P＜0.01，*＝P＜0.05)
对这些结果的解释与白细胞计数结果中的解释相同。主要因为效率上的改变，而选出H和L LGR品系。所以，选择出高品系(H)以将不经济的代谢力降低到最小。增加的急性期蛋白可以作为对本低感染作出有效反应的能力的指标。本低感染的影响可以被急性期蛋白的合适产物降低到最小——产生这些细胞的费用要远远超过它们所提供的收益。
这些结果表明急性期蛋白的水平是可遗传的并且与限量喂养条件下瘦肉获得具有遗传相关性。因此使用急性期蛋白水平的选择技术可以被用在无特殊病原体的环境中，以在遗传上提高商业环境中的后代的性能和效率。
总之，白细胞数和急性期蛋白水平稳定并且是性能基因型的有意义的预报器值。我们的结果证实先天免疫是关键的并且进一步可以通过在目前的品种中选择而得到提高。
动物个体中作为性能特性预报器的免疫学特性上述的品系平均值描述了在特异选择策略和免疫测量之间的遗传关系。大量的结果显示免疫测量结果是可以遗传的并且与特定的选择标准相关。然而，在相同环境中免疫测量结果对猪群体水平上的作用仅仅显示遗传上的关系。而没有提供免疫测量结果和猪个体性能之间的信息，即不能用免疫测量结果解释猪个体的性能或健康状况。在去掉选择品系和品种的遗传影响之后，通过使关于免疫特性的性能衰退可以得到这个结论，即通过在品系里寻找性能和免疫测量之间的关系。这个衰退可以极大地(但不能完全地)描述特性之间的环境关系。
关于白细胞数目的性能特性的衰退通常很小并且不显著。此模型中其他因素是性，种群/品系和测量日。
研究发现NK，B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例(提及时作为NK细胞，B细胞或单核细胞)可预报性能。表7中出示了关于每一个此检测的性能特性的衰退。
表7中期和检测末期中关于NK，B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例的性能检测特性的衰退(×103)
性能特性描述整个的性能检测。(**＝1％显著性水平，*＝5％显著性水平)。为了有助于解释，显著性的结果用粗体表示。-表示对于这些动物没有进行相关检测。(**＝P＜0.01，*＝P＜0.05)。上标a指将测量值进行平方根转换后进行分析。
在忽略所有统计上显著性回归的情况下随着NK，B细胞以及单核细胞比例的升高，猪的性能趋向于降低，提示这些测量结果预报了动物当前的感染状况。
全身免疫指数通过将与性能密切相关的特性结合而构建了全身免疫指数——这里白细胞数目作为性能基因型的指标并且NK，B细胞以及单核细胞的比例作为当前感染状况的指标。使用标准偏差对每个特性进行衡量。因此，在检测末期获得的指数结果，可能从单个血液样品衍生而来，是指数末期＝WBC/8.3+(NK细胞比例/3.03)+(B细胞比例/3.71)+(单核细胞比例/3.30)在检测中期获得的相对应的指数是指数中期＝WBC/7.2+(NK细胞比例/3.82)+(B细胞比例/5.68)+(单核细胞比例/3.98)公式中的分母是相应的每一个特性的标准偏差。不同的数据集显然会导致不同的标准偏差并且产生不同的公式。表8中出示了LGR2种群的中期和末期指数的品系平均值。这些数值是无因次的。尽管检测中期的指数值仅为0.58，检测末期的指数稳定性是0.90。在检测末期指数中，可以看到高有效性的品系差分。较高的指数值是与品系的较高生物性能相关联的。因此此指数是可以遗传的并且与重要的生物变量具有遗传相关性。在检测中期指数中，也看到非常重要的品系差分。中期和末期指数之间的相关性是0.45。
表8中期和检测末期中全身免疫的品系平均值，(**＝P＜0.01，*＝P＜0.05)。
表9出示了描述关于两个指数的整个检测的性能特性的回归系数，同时给出了在有和没有指数的情况下，统计模型的校正R2值。模型中其它因子包括性别，种群/品系和测量日。除了检测中期指数中的有效性降低到5％的水平的增重/食物的回归，所有的回归系数都是非常显著的。而且，所有的回归都处于生物校正的方向，即否定。此外，将指数加入到解释每个性能特性的回归方程式大大降低了剩余标准误差，这提高了模型的适应性以及R2值——在除了检测中期指数中的增重/食物之外的所有的回归。因此，在猪个体水平上，所有指数为诊断个体健康，以及个体生产力而服务。
表9全身免疫指数检测的中期和末期中所有性能检测的性能特性回归(×103)，以及有或无情况下的校正R2值，(**＝P＜0.01，*＝P＜0.05)。
对全身免疫指数特性的摘要1.在时间跨度上，该指数是稳定的，象性能特性一样稳定；2.是可遗传的；3.与(适当的)性能特性具有遗传相关性，即在限量喂养条件下的瘦肉生长；4.在动物个体水平上，可以诊断猪的健康状况，一定程度上对性能进行预报随着指数的下降而性能提高。
这些结论在检测的中期和末期都是成立的。然而，包括稳定性值的结果提示检测末期的指数具有更高的可靠性和有效性。
在解决问题的同时，必须对指数所代表的一些特性的摘要引起的明显概念上的可能进行解释。这个明显的问题是遗传的和环境的指数特性之间互相冲突。遗传上，增高的指数值指示加强的性能——具有较高指数值以及免疫检测值的猪将具有较好的遗传特性以抵抗环境的攻击，因此具有较好的性能。然而，环境的高指数值与动物性能的下降相关联——遭受环境(病原菌)攻击的猪将会产生导致较高指数值但是较差性能的免疫反应。所有，选择作为单一实体的指数值作为遗传和环境因素冲突的指数表型是不合适的。对于这个问题，有两种解决办法。
首先，在数据有限的情况下，指数可以抛弃不用而选用个体性能检测，即急性期蛋白水平或白细胞计数(因为在猪个体水平上，这些值与性能之间没有关系)。作为对这个问题的延伸，可以使用NK，B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例统计对任何环境攻击影响的预校正的功能。
其次，如果对于有亲缘关系的动物存在足够大量的数据，采用众所周知的最好线性无偏预测(BLUP)统计技术将每一个动物的指数值分解成遗传和环境部分。为了鉴定动物具有最好的基因型，BLUP被动物饲养者使用的标准技术以将遗传和环境对性能的影响分开。环境部分可用来对环境攻击的影响进行性能特性预校正，而伴随着在选择的描述所有性能的指数的性能校正中使用遗传部分。
第二种策略可以有效的使用指数的所有特性并且生产可以更好对抗不同环境攻击的猪。
实施例2为提高在商业环境中猪性能和产仔率而使用WBC计数的正确性的范例。
下面提供的数据示范了在商业环境的工厂的实际情况中，在无特异病原菌的环境条件下使用WBC计数或WBC QTL的技术以提高遗传性能和产仔效率的方法。
作为产仔性能预报器的免疫性能在一无特异病原菌的农场中，对总数为92的公猪做了标准性能检测。在检测的末期(91kg)，对所有猪进行了白细胞(WBC)技术。对每个个体进行了标准的WBC数(SWBC)评估，以作为个体WBC从同期猪的平均值的偏离。随机选择5头猪作为父本。这些猪的子代分别在两个农场出生和饲养(农场1＝252个子代，农场2＝138个)，并且采用标准的检测方法对其性能进行检测。得到了子代每日增重以及在91kg时的脂肪厚度的特性。通过将(i)子代特性SWBC回归到父本，并且(ii)计算父本和子代家系平均的SWBC的相关性系数而对作为子代性能预报器的SWBC进行评估。在这些分析中，猪个体的性别和检测起始时的重量，以及每周的分批次数也都适合进行统计学分析。瘦肉增长的特性没有计算，然而，采用增加的每日增重和/或脂肪厚度的降低的组合来表示增加的瘦肉。
结果表10出示了结果。在两个农场中，基于父本SWBC的子代脂肪厚度的回归是高显著的，并且增加的父本SWBC与子代脂肪厚度的降低相关联。存在于子代平均脂肪厚度与父本SWBC之间强烈的负相关也说明了上述关系。子代平均日增重和父本SWBC之间是正相关，即符合预测的方向。这些结果表明父本SWBC可以预测性能增加的父本SWBC与显著降低的子代脂肪相关并且具有增加日增重的趋势，这些合起来指示增加的瘦肉获得量，以及动物的高效率和高性能。
表10子代性能和父本SWBC之间的关系(NS不显著，(**＝P＜0.01，*＝P＜0.0
讨论本实验检测了WBC数可以用来作为商业环境下子代性能的预报器的预测。这里提供的数据证明了此预测的合理性增加的父本WBC数与子代日增重和脂肪厚度性能的所期望的改变之间存在相关性。因此父本WBC数可以作为提高子代性能的选择标准。增加的父本WBC也与这些猪加强的效率相关。
权利要求
1.一种检测具有高先天免疫水平的哺乳动物的方法，该方法包括下述步骤(i)检测哺乳动物或者至少其亲代之一的总白细胞数，和/或哺乳动物或者至少其亲代之一的急性期的蛋白水平，或代表哺乳动物白细胞数和/或哺乳动物急性期蛋白水平的遗传标记；(ii)将获得的检测结果与同一品种的其他动物的相应的检测结果对比，其中测量值高于同一品种的平均检测值的哺乳动物具有高的先天免疫水平。
2.根据权利要求1的方法，其包括评估NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例的步骤，其中比例高于同品种哺乳动物的平均值的显示由于感染而使个体的性能降低的风险提高。
3.根据前述任何一项权利要求的方法，其中所述的哺乳动物是猪。
4.根据前述任何一项权利要求的方法，其中所有的对比样品为24小时之内从每个哺乳动物采得。
5.根据前述任何一项权利要求的方法，其中哺乳动物的先天免疫水平的检测在被测样品从哺乳动物采集后24小时之内进行。
6.根据前述任何一项权利要求的方法，其中急性期蛋白是α-1酸性糖蛋白或血清淀粉样A。
7.一种检测一类具有高先天免疫水平的哺乳动物的品种的方法，其包括执行前述任何一项权利要求所述方法的步骤，计算单一品种哺乳动物的平均先天免疫水平以及将获得的平均先天免疫水平与从其他动物品种中获得的相应的值进行比较。
8.一种创建全身免疫指数的评估方法，其通过检测哺乳动物或至少其亲本之一的总白细胞数、评估NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例以及联合这些数值而实现。
9.根据权利要求8的评估方法，其中全身免疫指数使用下述公式计算；指数＝WBC/(s.d.WBC+(NK prop)/(s.d.NK prop)+(B prop)/(s.d.B prop)+(monocyte prop)/(s.d.monocyte prop)其中“WBC”指总白细胞数，“s.d.”指变量的标准偏差，而“prop”指一特定标记阳性的单核细胞的比例。
10.根据权利要求8或9的任何一项的方法，其中高的全身免疫指数值与哺乳动物的高先天免疫性相关，此高先天免疫性是与同品种哺乳动物的平均先天免疫水平相比的。
11.一种评估动物先天免疫水平的试剂盒，其包含检测哺乳动物或者至少其亲代之一的总白细胞数的方法、和/或检测哺乳动物或者至少其亲代之一的急性期蛋白水平的方法、和/或检测代表哺乳动物总白细胞数的遗传标记的方法、或检测代表哺乳动物急性期蛋白水平的遗传标记的方法以及将这些数值与被检测哺乳动物同品种的哺乳动物的相应检测值的平均数对比的方法。
12.根据权利要求11所述的试剂盒，其包含将哺乳动物或者至少其亲代之一的总白细胞数，和/或哺乳动物或者至少其亲代之一的急性期的蛋白水平，或代表哺乳动物白细胞数的遗传标记和/或代表哺乳动物急性期蛋白水平的遗传标记与标准进行对比，并确定该哺乳动物先天免疫水平的方法，其中的标准指与被检测动物同品种动物的相应检测值的平均数。
13.一种检测动物全身免疫指数的试剂盒，其包括检测哺乳动物总白细胞数和NK、B细胞以及单核细胞标记阳性的单核细胞的比例的方法、结合这些数值的方法以及将这些数值与标准进行对比并确定该哺乳动物的全身免疫指数数值的方法，其中的标准指与被检测哺乳动物同品种的哺乳动物的相应的检测平均值。
全文摘要
本发明描述了通过检测哺乳动物或者至少其亲代之一的总白细胞数和/或哺乳动物或者至少其亲代之一的急性期蛋白水平而鉴定具有高先天免疫水平的哺乳动物的方法。或者使用代表这些数值的遗传标记。获得的结果与来自同品种其它动物的等价的检测进行比较。比同品种动物的相应检测的平均值高的数值表明具有高水平的先天免疫水平，其与动物的高性能相关。
文档编号C12Q1/68GK1774631SQ200480009934
公开日2006年5月17日 申请日期2004年2月16日 优先权日2003年2月15日
发明者S·C·毕晓普, E·J·格拉斯 申请人:罗斯林学院(爱丁堡)