猪瘟是猪的一种高度接触性传染病,该病对家猪、野猪均具有感染性,因此疫情分布广泛,每年给养猪业带来巨大的经济损失,其疫情的防控形势非常严峻。目前,猪瘟疫情防控主要分为两种方式,一种是通过严格的卫生防疫措施,一旦发生疫情即采取扑杀的手段,另外一种则是主要通过大规模的免疫接种,预防疫情及控制疫情发展。接种免疫常用的疫苗为猪瘟弱毒苗,特别是中国兔化弱毒疫苗应用最为广泛。但近年来,随着病毒流行趋势发生变化及毒株存在抗原性变异的可能,加之传统疫苗制备株经过多年驯化也可能发生变异,使传统疫苗免疫效果受到影响。利用转基因植物制备可饲疫苗因其在生产及使用方面存在的巨大优势,越来越引起研究人员的重视。猪瘟病毒囊膜表面主要抗原E1蛋白、E2蛋白和Erns蛋白,其中E2蛋白、Erns蛋白是制备猪瘟亚单位疫苗的首选抗原。E2蛋白是CSFV主要保护性抗原,能诱导机体产生中和抗体,保护机体免受强毒的攻击。在对Erns蛋白的研究中发现,Erns蛋白免疫机体后,同样能够刺激机体产生中和抗体,能使免疫猪获得对CSFV的保护力。本研究分别利用拟南芥及亚麻芥生物反应器表达了猪瘟病毒表面抗原E2蛋白及E2-Erns融合蛋白,并验证了所表达蛋白口服免疫时的免疫效果。具体研究结果如下:1.根据拟南芥密码子偏好性对猪瘟病毒表面抗原E2基因进行基因序列的优化,并将其克隆入植物表达载体中,成功构建了菜豆蛋白启动子驱动的种子特异性表达的目的基因的植物表达载体pPHAP1301-E2。2.根据拟南芥密码子偏好性对猪瘟病毒表面抗原E2、Erns基因进行基因序列的优化,利用柔性Linker连接E2与Erns基因,构建了以菜豆蛋白启动子驱动的种子特异性表达的猪瘟病毒表面抗原E2-Erns融合表达的植物表达载体pPHAP1301-E2-Erns。3.利用农杆菌介导花序浸染法将外源基因转导至拟南芥中,再利用Basta抗性筛选出转基因植株,制备了能够表达猪瘟病毒表面抗原的拟南芥植物生物反应器。对目标蛋白进行SDS-PAGE及Western-blot检测,最终确定本试验利用拟南芥表达出了E2蛋白及E2-Erns融合蛋白,分别命名为A-E2、A-E2-Erns。利用表达的A-E2、A-E2-Erns蛋白分别口服免疫小鼠,两种蛋白均能使免疫鼠产生较高滴度的血清IgG,在小鼠的粪便中也检测到了IgA抗体,说明利用拟南芥植物生物反应器所表达的猪瘟病毒表面抗原蛋白A-E2、A-E2-Erns具有良好的免疫原性。4.考虑到开发植物疫苗的可饲性及实用性,本研究又利用亚麻芥作为植物表达体系,将E2、E2-Erns基因利用农杆菌介导的花序浸染法转化入亚麻芥中,成功制备了能够表达猪瘟病毒表面抗原蛋白的亚麻芥植物生物反应器。提取转基因亚麻芥种子总蛋白,利用SDS-PAGE及Western-blot检测目标蛋白,最终确定本试验利用亚麻芥表达出了E2蛋白及E2-Erns融合蛋白,分别命名为C-E2、C-E2-Erns。小鼠口服免疫实验结果表明,两蛋白均能诱导小鼠产生血清免疫及黏膜免疫反应。利用C-E2、C-E2-Erns蛋白口服免疫家兔,获得了较高的抗体阻断率,免疫六周后进行攻毒,所有的免疫兔均能抵抗猪瘟兔化弱毒的攻击。说明亚麻芥表达的C-E2、C-E2-Erns蛋白均可作为制备猪瘟植物可饲疫苗的候选疫苗株。本研究成功利用植物生物反应器表达了猪瘟病毒表面抗原,并证明了所表达的抗原蛋白具有良好的免疫原性,可以通过口服免疫的方式诱导机体产生免疫反应,为进一步利用植物生物反应器制备猪瘟亚单位可饲疫苗及其疫苗的商品化提供了实验依据。