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F18大肠杆菌是一种产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli., ETEC),它可以通过菌毛粘附在小肠上皮细胞上,产生肠毒素,并在死亡溶解后释放内毒素脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)而引起仔猪腹泻、水肿、死亡,给养猪生产造成了巨大损失。目前研究发现,TLR4(Toll like receptor4)是将LPS的刺激信号直接传入细胞内的一种最重要的跨膜模式识别受体(Pattern recognition receptor, PRR)。TLR4主要通过识别LPS,经髓样分化因子(Myeloid differentiation primary response protein88, MyD88)蛋白与白介素1类受体(Interleukin-1receptor, IL-1R)信号转导途径重合,最终导致核转录因子(Nuclear factor Kb, NF-κB)的激活,引起各种炎症因子基因表达,促使F18大肠杆菌引起仔猪腹泻和水肿。鉴于TLR4在机体天然免疫与特异性免疫的关键环节发挥的重要作用,本试验将其作为猪抗病育种的候选基因进行研究,从DNA、mRNA和细胞水平对猪TLR4基因的功能进行探讨和分析,主要结果如下：1.采用PCR-SSCP方法对亚洲野猪、3个引进的商业化品种和10个中国地方猪品种共893个个体TLR4基因外显子1的遗传变异进行了检测,旨在系统分析国内外猪种TLR4基因的多态性,为探讨该基因在免疫和防御系统中发挥的作用提供依据。结果,在猪TLR4基因外显子1中分离到新的突变位点,共检测到3个等位基因,6种基因型。其中杜洛克检测到AA、BB、CC、AB、AC、BC基因型,有杜洛克血统的苏太猪中检测到BB、CC、BC基因型,长白猪、约克夏中检测到CC、BC基因型,野猪及所有10个中国地方猪品种TLR4基因外显子1高度保守,只检测到CC基因型,中国地方猪品种和引进品种TLR4基因外显子1多态性存在极显著的差异。3种基因型中CC型与GenBank中的序列一致,BB型为G93C同义突变,而AA基因型存在G194A同无义突变位点,这2个变异位点与个体抗逆性和一般抗病力的关系值得进一步深入研究。2.用实时荧光定量PCR法检测TLR4的组织表达谱及其在苏太猪F18大肠杆菌抗性型群体和敏感型群体的表达差异,结果表明：TLR4基因在所检测的仔猪11个组织中均表达,在肺、淋巴结、肾脏和脾脏等免疫器官中表达量较高,在肺中表达量最高；在F18大肠杆菌抗性群体和敏感性群体中,F18大肠杆菌敏感型个体的TLR4基因表达量普遍高于抗性型个体的表达量,在各个组织中(除胃外)TLR4表达量差异倍数从1.171到2.598不等,表明,TLR4基因通过固有免疫识别机制,对猪F18大肠杆菌等革兰氏阴性疾病有一定的影响,TLR4基因表达量的下调与F18大肠杆菌的抗性具有一定程度的关系。3.利用LPS诱导猪小肠上皮细胞,检测TLR4/MyD88信号通路基因的表达变化,0.1μg/mL LPS刺激IPEC后,TLR4、CD14、MyD88、TNF-α、IL-lfi和IFN-a的表达量都极显著升高(P<0.01),并在刺激后的2、4、6小时呈阶梯增长；1μg/mL LPS刺激IPEC后,TLR4、CD14、MyD88、TNF-α、IL-1β和IFN-a都明显升高且差异极显著(P<0.01),并在刺激后的4到6小时间增长显著。实验表明,在IPEC中,TLR4参与LPS激发的固有免疫应答机制,这一免疫通路将促进F18大肠杆菌的致病性,因此TLR4基因是猪F18大肠杆菌抗性育种的重要功能基因。