乳房炎是造成奶牛业损失最严重的疾病,尽管在许多国家都广泛地实施了乳房炎防制措施,但它仍然是世界奶牛业面临的最大威胁。研究表明,奶牛乳房炎抗性在种间和种内都存在显著的遗传差异,通过遗传选择提高乳房炎抗性可能是解决这一重大疾病最好的长期策略。本研究对β-防御素、AHCY、MPIF-1等三个基因进行了克隆和比较基因组学分析,旨在通过对上述与奶牛乳房炎抗性相关基因的分析,进一步揭示乳房炎抗性的分子机理。本研究取得的主要结果如下:1、根据GenBank中注册的牛β-防御素BNBD5的cDNA序列设计引物,成功扩增出牛β-防御素BNBD5基因的编码序列,构建了克隆质粒。2、牛、人、小鼠β-防御素氨基酸序列趋于中度保守,相似性74.3,一致性20.0,都属于β-防御素超家族成员。牛β-防御素蛋白模拟结构由三个β-片层反向组成,六个半胱氨酸形成三对二硫键稳定了β-防御素分子的三级结构。通过3D结构分析,证明牛β-防御素也是一种在上皮细胞表面具有微生物菌落抗性的抗菌肽。3、牛、人、小鼠AHCY氨基酸序列高度保守,相似性99.5,一致性95.1。牛AHCY蛋白包含3个保守结构域,其3D模拟结构主要由两部分组成,每个部分都是由两边的α-螺旋包围多个β-片层组成。4、牛、人、小鼠MPIF-1氨基酸序列保守性较高,相似性37.8,一致性29.7。牛MPIF-1蛋白包含:二聚体界面(I型、P型)、四聚体界面、受体结合凹槽、糖胺多糖(GAG)及N-loop结合位点等多种结构,其3D模拟结构显示MPIF-1以单体形式存在,由一个α-螺旋和3个β-片层组成,除了具有多数细胞趋化因子都具有的4个半胱氨酸外,MPIF-1还有另外两个半胱氨酸形成的一个二硫键。通过计算模拟结构的电荷分布,发现其具有一个明显的正电荷口袋。