柔嫩艾美耳球虫癸氧喹酯耐药株的人工诱导及差异表达基因分析

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鸡球虫病是一种重要的寄生性原虫病,对全球养禽业造成巨大的经济损失。目前抗球虫药的应用仍是控制鸡球虫病的主要手段,但由于长期及不合理地使用抗球虫药物,几乎所有使用过的抗球虫药都有耐药虫株的出现,而且球虫对新药产生耐药性的时间缩短,耐药性问题日趋严重,因此,鸡球虫的耐药性是当前养禽业所面临的一个迫切需要解决的理论和实践研究难题。本研究以柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)为研究对象,选择目前广泛应用的喹诺酮类抗球虫药癸氧喹酯,首次对鸡柔嫩艾美耳球虫进行癸氧喹酯耐药株的人工诱导,以动物实验检验母株对药物的敏感性及耐药株对药物的耐药性,通过高通量测序技术(RNA-SEQ)筛选到癸氧喹酯敏感株和耐药株特异或差异表达基因,并对其相关功能进行预测分析。  本研究第一部分对鸡柔嫩艾美耳球虫癸氧喹酯耐药株进行人工诱导,采用拌料给药浓度递增法,以低于推荐剂量的药物浓度开始诱导,逐步提高浓度,以5.4 mg/kg癸氧喹酯为起始诱导浓度连续传代,以病变记分减少率(RLS)、最适抗球虫百分数(POAA)和抗球虫指数(ACI)3项指标综合判定耐药性,以特异PCR方法对获得的耐药虫株进行纯种的分子鉴定。实验结果显示,在实验室条件下进行柔嫩艾美耳球虫耐药虫株的诱导,经9次传代后,癸氧喹酯耐药株RLS为8.33%(+),敏感株RLS为100%(-);癸氧喹酯耐药株POAA为15%(+),敏感株POAA为82%(-);癸氧喹酯耐药株ACI为110.22%(+),敏感株ACI为190.11(-)(注:“+”表示耐药性阳性;“-”表示耐药性阴性),成功地诱导出对54 mg/kg癸氧喹酯具有完全抵抗力的耐药虫株。特异PCR鉴定获得的耐药虫株为柔嫩艾美耳球虫纯种。以上结果为进一步的球虫耐药的分子机理研究提供了材料。  本研究第二部分对敏感株(母株)及第一部分获得的柔嫩艾美耳球虫癸氧喹酯耐药株进行卵囊总RNA的提取,应用高通量测序技术RNA-SEQ筛选特异或差异表达基因,代表性差异表达基因用荧光定量PCR验证,并对结果进行数据分析。通过转录组的比较分析,获得了2747条差异表达基因,其中34条为敏感株特有,而39条为耐药株特有。对这些特有基因进行的功能分析表明,敏感株和耐药株分别只有10条(25.6%)和19条(48.7%),而高达74.4%和51.3%的基因尚未进行深入研究。在差异显著的基因中,我们筛选了5条备选耐药性分子标记基因进行验证,获得表达差异高达929倍和17倍的分子标记,为后续功能基因组学研究奠定了基础。
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