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本研究以提高乳中IgG含量为主线,以乳中IgG生成和转运调控机理为研究目的,通过六个试验系统研究了影响IgG含量及转运的因素、转运受体基因多态性对IgG含量和转运的影响、免疫刺激后奶牛乳中IgG消长规律及转运变化、免疫刺激后基因表达变化等转运机理。试验一以单因素方差分析、多元相关分析、通径分析和典型相关分析研究了影响乳中IgG浓度及转运总量的影响因素。单因素方差分析和多元相关分析方法表明乳中IgG浓度与奶牛胎次(r = 0.378,P < 0.01)、泌乳天数(r = -0.145,P < 0.05)、乳糖(r = -0.223,P < 0.01)和体细胞分数SCS(r = 0.217,P < 0.01)相关显著;通径分析表明胎次对乳中IgG浓度的通径系数为Py1,x1 =0.31(P < 0.01),为影响乳中IgG浓度的直接因素,而乳糖、产奶阶段和SCS的通径系数分别为Py1,x6 =-0.12、Py1, x2 =-0.11和Py1, x8=0.11,但均不显著(P > 0.05)表明这些因素为直接作用和间接作用综合作用的结果。典型相关分析结果表明,胎次、产奶阶段、乳成分等8项指标与免疫活性蛋白浓度之间存在4对典型变量,第一对和第二对典型变量分别包含了数据信息的67.3%和24.3%,具有统计意义。通径分析、典型分析可以刻画约IgG变异信息的30%、IgA 10%、IgM 20%、Lf 60%,说明本研究所涉及因素不能充分刻画乳中Ig浓度所有的变异,还有许多未知因素尚未涉及。本研究首次提出Lf指数(Lactoferrin Index)和IgG指数(Immunoglobulin G Index),根据指数大小,可以预测乳中Lf和IgG浓度的高低。通过筛选,乳中Lf和IgG的含量分别提高了40.7%和19.5%,筛选效果显著。试验二进行了奶牛FcRn受体α链FCGRT基因和β链B2M基因SNP多态性与乳中IgG浓度及转运的相关研究,结果表明,FCGRT基因启动区存在4个SNP,分为6个单倍型,共有11种单倍型组合,但单倍型组合对牛奶IgG含量和牛奶IgG转运总量的效应均不显著(P>0.05)。在B2M基因外显子上存在3个SNP位点,分为4个单倍型,共有8种单倍型组合,单倍型组合对牛奶IgG含量和牛奶IgG转运总量的效应显著(P < 0.05),对血清IgG含量和牛奶血液IgG浓度比值没有显著影响。单倍型组合H3H3奶牛个体为双碱基缺失纯合的奶牛个体,其奶牛个体有较低的乳IgG浓度和较高的血清IgG浓度(P < 0.05),表明双碱基缺失纯合个体的乳腺转运IgG效率较低。通径分析表明添加B2M单倍型组合因素后,刻画IgG变异信息提高到40%.试验三以Lipase为抗原模型,成功的制备了免疫刺激复合物(ISCOM)疫苗,ISCOM微粒为典型的笼格状微粒,形态均一,大小平均为27.0nm,为二十面体结构。试验四在ISCOM疫苗制备的基础上,引进奶牛乳腺埋植技术和抗原缓释技术制备抗原缓释剂(ARD),通过对奶牛乳腺埋植3种ARD,分别在埋植后0d、14d和28d刺激奶牛产生特异性抗体进入乳中。研究表明,乳腺埋植ARD对奶牛生产性能和乳成分没有影响,不会引发奶牛乳房炎;埋植后奶牛外周血液白细胞数、淋巴细胞数、中性粒细胞数量增多,试验组T淋巴细胞SI指数在15d时显著增高(P<0.05),表明ARD具有细胞免疫刺激作用,使奶牛的细胞免疫得到一定提高。奶牛血清中特异性抗体滴定效价均明显升高,ELISA滴定效价平均为2×106;埋植后9d便可检测到乳清中特异性抗体,其应答规律与3种ARD的释放一致。通过比较血清和乳清中特异性抗体含量变化,发现在血清效价相同的情况下,奶牛个体对IgG的转运存在差异;ARD埋植免疫后11d和20d抗体转运出现短暂性上升。试验五比较了初乳、常乳和免疫乳中特异性IgG效价,结果表明,ARD免疫后乳中ELISA效价平均为4.1×104,可以达到2~3d初乳的水平。试验六以泌乳小鼠为模型研究ISCOM免疫刺激后FCGRT和B2M基因mRNA表达情况,结果表明,小鼠乳腺B2M和FCGRT基因随着泌乳天数的上升而下降,B2M基因在0d表达最高,FCGRT基因在1d表达最高,此后维持在一个稳定水平;免疫荧光结果表明,0d的乳腺上皮细胞膜上的FcRn受体表达量要高于其它时间点。ISCOM的免疫刺激后,小鼠乳腺FCGRT和B2M基因mRNA表达上调,免疫后4d的FCGRT和B2M基因表达量要高于免疫后8d的表达量。