Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ nông nghiệp với đề tài "Đánh giá chọn lọc bò đực giống Holstein Friesian ở Việt Nam" do nghiên cứu sinh Phạm Văn Tiềm thực hiện tại Viện Chăn nuôi (thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và Bộ Giáo dục và Đào tạo), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Văn Thông và PGS. Nguyễn Văn Đức, hoàn thành và bảo vệ vào năm 2014. Luận án thuộc chuyên ngành Chăn nuôi, mã số 62.05.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Theo số liệu của Tổng cục Thống kê (năm 2013), tổng đàn bò sữa cả nước đạt 186.388 con với sản lượng sữa nguyên liệu đạt 456.392 tấn, tăng 19,56% so với năm 2012. Tuy nhiên, lượng sữa tươi sản xuất trong nước mới chỉ đáp ứng được khoảng 28% nhu cầu tiêu thụ nội địa, 72% còn lại phải nhập khẩu. Do đó, việc mở rộng quy mô và nâng cao chất lượng đàn bò sữa là yêu cầu cấp thiết.

Về mặt di truyền học, mỗi cá thể bố và mẹ truyền cho đời sau 50% nguồn gen. Bò đực giống có vai trò đặc biệt quan trọng trong công tác giống vì khi áp dụng công nghệ sản xuất tinh đông lạnh và thụ tinh nhân tạo, một cá thể đực giống chất lượng cao có thể phối giống cho ra đời hàng nghìn bê con mỗi năm và nguồn tinh có thể lưu trữ sử dụng trong nhiều năm.

Tuy nhiên, tính trạng sản xuất sữa là tính trạng giới tính chỉ biểu hiện ở bò cái mà không biểu hiện ở bò đực. Vì vậy, việc đánh giá chọn lọc bò đực giống hướng sữa bắt buộc phải thực hiện thông qua các phương pháp gián tiếp, trong đó phương pháp kiểm tra qua đời sau (gồm 4 bước: đời trước, bản thân, chị em gái cùng cha khác mẹ và con gái) là phương pháp có độ chính xác cao nhất.

Tại Việt Nam, công nghệ sản xuất tinh bò đông lạnh đã bắt đầu từ những năm 1970 (kéo dài gần 45 năm tính đến thời điểm thực hiện luận án). Phần lớn bò đực giống đưa vào khai thác tinh đều được nhập khẩu từ nước ngoài và chủ yếu chọn lọc dựa trên đời trước (hệ phả ông bà, bố mẹ) hoặc chọn qua bản thân thông qua ngoại hình. Dù đã có một số nghiên cứu chọn lọc bò đực giống Holstein Friesian (HF) qua bản thân và đời sau, nhưng do thời gian nghiên cứu hạn chế, chưa có công trình nào thực hiện hoàn chỉnh đầy đủ cả 4 bước của quy trình kiểm tra qua đời sau. Đây chính là khoảng trống khoa học mà luận án tập trung giải quyết.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu được xác định cụ thể trong văn bản gồm hai nội dung chính:

  1. Qua 4 bước của quy trình kiểm tra qua đời sau, chọn được những bò đực giống Holstein Friesian tốt nhất phục vụ công tác giống bò sữa Việt Nam.
  2. Khẳng định được độ chính xác của phương pháp chọn lọc bò đực giống Holstein Friesian qua 4 bước.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Bê đực và bò đực giống chuyên sữa Holstein Friesian thuần chủng; đàn bò cái chị em gái cùng cha khác mẹ (CEG) và đàn bò cái con gái (CG) của các bò đực giống nghiên cứu.
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm Giống gia súc lớn Trung ương, Trạm Nghiên cứu và Sản xuất tinh đông lạnh Moncada (Ba Vì, Hà Nội), Công ty Cổ phần Giống bò sữa Mộc Châu (Sơn La), Công ty Cổ phần Sữa Đà Lạt (Lâm Đồng) và các cơ sở chăn nuôi bò sữa liên quan.
  • Phạm vi thời gian: Số liệu nghiên cứu được thu thập, theo dõi liên tục qua các giai đoạn từ tuyển chọn bê đực sơ sinh, nuôi dưỡng hậu bị, khai thác tinh dịch đến khi theo dõi chu kỳ cho sữa 305 ngày lứa đầu của đàn chị em gái và đàn con gái, hoàn thành đánh giá tổng hợp năm 2014.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước mà tác giả điểm lại

Tác giả đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế theo các nhóm nội dung:

  1. Nghiên cứu kiểm tra đực giống chuyên sữa trên thế giới:

    • Tại các quốc gia có ngành chăn nuôi bò sữa phát triển như Canada (Canwest, 2006; Brian Van Doormaal, 2007; Holstein Canada, 2009), Nhật Bản (Takeo Abe, 1992; Hiroshi, 1992), Hoa Kỳ (American Breeders Service, 1991; Garner và cs., 1996; Tsuruta và cs., 2005), Israel (Đinh Văn Cải, 2008), phương pháp kiểm tra qua đời sau kết hợp đánh giá ngoại hình và năng suất đã giúp nâng cao sản lượng sữa bình quân đạt từ 9.295 kg đến 11.500 kg/chu kỳ 305 ngày.

  2. Nghiên cứu về sinh trưởng và các yếu tố ảnh hưởng:

    • Quy luật sinh trưởng dạng chữ S và sự tương tác giữa di truyền với ngoại cảnh được tổng kết qua các nghiên cứu của Trần Đình Miên và cs. (1992), Lê Phan Dũng (2007), Chaudhary và cs. (1987).
    • Ảnh hưởng của dinh dưỡng (năng lượng, protein thô) và điều kiện khí hậu nhiệt đới, stress nhiệt đối với bò HF được chứng minh qua các công trình của Schingoethe (1996), Trần Trọng Thêm (2006), Nguyễn Kim Ninh (1994, 2000), Vũ Văn Nội và cs. (2001), Đinh Văn Cải và cs. (2004), Kadzere và Murphy (2002).
    • Về kích thước thể hình và khối lượng bò đực giống HF tại Việt Nam: Nguyễn Văn Đức và cs. (2011) công bố khối lượng lúc sơ sinh đạt 40,29 kg, 6 tháng đạt 182,40 kg, 18 tháng đạt 402,40 kg, 24 tháng đạt 534,40 kg; Lê Văn Thông và cs. (2013) ghi nhận khối lượng sơ sinh 42,14 kg, 12 tháng 309,41 kg, 24 tháng 554,66 kg và trưởng thành đạt 931,21 kg.

  3. Nghiên cứu về khả năng sản xuất tinh dịch:

    • Các chỉ tiêu lượng xuất tinh ($V$), hoạt lực tinh trùng ($A$), nồng độ tinh trùng ($C$), tỷ lệ tinh trùng sống, tổng số tinh trùng sống tiến thẳng ($VAC$) và hoạt lực sau giải đông ($Asgđ$) được nghiên cứu trên thế giới bởi Brito và cs. (2002), Sarder (2003), Sugulle và cs. (1999, 2006), Bajwa (1986), Hoflack và cs. (2006, 2008), Muino và cs. (2008).
    • Tại Việt Nam: Nguyễn Văn Đức và cs. (2004) ghi nhận ở bò lai F3HF có $V = 4,11$ ml, $A = 61,77%$; Phùng Thế Hải và cs. (2009) ghi nhận bò đực HF sinh ra tại Việt Nam có $V = 5,42$ ml, $A = 60,28%$, $C = 1,07$ tỷ/ml, tỷ lệ sống $71,75%$, $VAC = 4,91$ tỷ và $Asgđ = 40,44%$; Lê Bá Quế và cs. (2013) công bố trên bò HF nhập từ Mỹ và Cu Ba có $V = 6,99$ ml, $A = 66,39%$, $C = 1,215$ tỷ/ml, tỷ lệ sống $78,65%$; Lê Văn Thông và cs. (2013) công bố bò HF nhập từ Úc có $C = 1,03$ tỷ/ml, $VAC = 5,46$ tỷ, $Asgđ = 41,28%$. Các yếu tố ảnh hưởng như tuổi, mùa vụ, tần suất khai thác và nhiệt độ giải đông (nước $35^\circ\text{C}$) được khẳng định qua nghiên cứu của Hà Văn Chiêu (1996, 1999), Nguyễn Xuân Trạch và cs. (2003, 2004), Hà Minh Tuân và cs. (2012).

  4. Nghiên cứu về sản lượng sữa, chất lượng sữa và giá trị giống ước tính (EBV):

    • Về sản lượng và chất lượng sữa: Vương Ngọc Long (2002), Nguyễn Xuân Trạch (2004), Nguyễn Văn Đức và cs. (2005, 2011), Trần Trọng Thêm và cs. (2005), Nguyễn Hữu Lương và cs. (2006), Phạm Văn Giới và cs. (2006, 2007), Trần Quang Hạnh và Đặng Vũ Bình (2007), Nguyễn Xuân Trạch và Phạm Phi Long (2008), Nguyễn Văn Tuế và cs. (2010), Đặng Đình Trung và cs. (2013), Lê Văn Thông và cs. (2013, 2014) đã công bố sản lượng sữa chu kỳ 305 ngày của bò HF và bò lai tại các vùng sinh thái dao động từ 3.134,5 kg đến trên 5.127 lít, tỷ lệ mỡ sữa dao động từ 3,4% đến 3,93%, tỷ lệ protein sữa dao động từ 3,10% đến 3,36%.
    • Về giá trị giống (GTG/EBV) theo phương pháp BLUP: Trên thế giới, Zhang và cs. (2000) tại Trung Quốc xác định GTG sản lượng sữa biến động từ $-1.160,29$ kg đến $+2.052,75$ kg; Zwald và cs. (2003) ghi nhận PTA từ $-238$ kg đến $+700$ kg; Gonzalez-Recio và cs. (2005) ghi nhận GTG trung bình là $335$ kg; Mashhadi và cs. (2008) ghi nhận đực giống HF Mỹ tại Ecuador đạt $+760$ kg. Tại Việt Nam, Nguyễn Văn Thưởng và cs. (1992) xác định GTG trên 4 đực giống (số hiệu 222, 223, 111 và 109); Võ Văn Sự và cs. (1996) xác định GTG bò HF tại Mộc Châu và Lâm Đồng cao nhất ở đực số 26 ($+278,07$ kg) và thấp nhất ở đực số 167 ($-127,21$ kg); Phạm Văn Giới (2008) ghi nhận GTG đực tinh nhập khẩu từ $+378,6$ kg đến $+1.465,9$ kg (độ tin cậy 67-79%); Lê Bá Quế (2013) ghi nhận GTG từ $+36,62$ kg đến $+1.064,58$ kg; Lê Văn Thông và cs. (2013) ghi nhận GTG qua con gái từ $+53,15$ kg đến $+1.232,8$ kg; Lê Văn Thông và cs. (2014) ghi nhận GTG qua chị em gái từ $-899,1$ kg đến $+668,0$ kg.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Các công trình trước đây tại Việt Nam chỉ đánh giá đơn lẻ từng giai đoạn: hoặc qua đời trước và bản thân, hoặc qua chị em gái, hoặc dừng lại ở việc theo dõi sinh trưởng đời con gái mà chưa đủ thời gian để thu thập năng suất sữa chu kỳ đầu đàn con gái trên cùng một hệ thống đực giống. Luận án này giải quyết trọn vẹn việc theo dõi, đánh giá liên tục 15 bò đực giống HF qua đầy đủ 4 bước, lượng hóa sự thay đổi giá trị giống và hiệu quả chọn lọc qua từng bước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết, khái niệm và khung phân tích

  • Lý thuyết di truyền số lượng: Giá trị giống (Estimated Breeding Value - GTG/EBV) của một cá thể là đại lượng biểu thị giá trị di truyền đối với một tính trạng số lượng. Giá trị giống biểu thị mức sai lệch di truyền của cá thể so với trung bình quần thể.
  • Mô hình BLUP (Best Linear Unbiased Prediction - Ước tính tuyến tính không chệch tốt nhất): Phương pháp phân tích hiện đại sử dụng đầy đủ thông tin hệ phả, quan hệ huyết thống và loại trừ các yếu tố cố định môi trường để ước tính GTG với độ tin cậy cao.
  • Các công thức toán học và di truyền sử dụng trong luận án:
    1. Giá trị giống tính từ sản lượng sữa của mẹ: $$GTG_B = \frac{1}{2} h^2 (P_M - P_{\text{đàn}})$$ Trong đó: $GTG_B$ là giá trị giống của đực giống; $1/2$ là hệ số quan hệ giữa mẹ và con; $h^2$ là hệ số di truyền; $P_M$ là giá trị kiểu hình sản lượng sữa của mẹ; $P_{\text{đàn}}$ là trung bình đàn.
    2. Giá trị giống tính từ trung bình hai nhóm thân thuộc (con gái $P_O$ và chị em gái cùng cha khác mẹ $P_{PNHT}$): $$GTG = b_1 (P_O - P_{\text{đàn}}) + b_2 (P_{PNHT} - P_{\text{đàn}})$$ Trong đó: $b_1, b_2$ là các trọng số hồi quy phụ thuộc vào số lượng cá thể trong nhóm và mối quan hệ huyết thống.
    3. Giá trị giống tính từ tính trạng đang xét ($X$) và tính trạng liên quan ($Y$): $$GTG_X = b_1 (P_X - \bar{P}X) + b_2 (P_Y - \bar{P}Y)$$ Với các hệ số $b_1, b_2$ được xác định qua hệ số di truyền $h^2_X, h^2_Y$, độ lệch chuẩn $\sigma{PX}, \sigma{PY}$, hệ số tương quan di truyền $r_{GXGY}$ và tương quan kiểu hình $r_{PXPY}$.
    4. Công thức quy đổi sản lượng sữa tiêu chuẩn (4% mỡ sữa - FCM): $$SLS_{TC} = 0,4 \times SLS + 15 \times \text{Sản lượng mỡ sữa}$$
    5. Chỉ tiêu tổng số tinh trùng sống tiến thẳng trong một lần khai thác: $$VAC = V \times A \times C$$ Trong đó: $V$ là thể tích xuất tinh (ml); $A$ là hoạt lực tinh trùng (%); $C$ là nồng độ tinh trùng (tỷ/ml).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Nghiên cứu định lượng được tiến hành qua 4 bước:

  1. Bước 1 - Tuyển chọn bê đực giống qua đời trước: Tuyển chọn bê đực sinh ra từ đàn hạt nhân dựa trên tiêu chuẩn: Bố có GTG về tiềm năng sữa $\ge 12.000$ kg/chu kỳ; Mẹ có sản lượng sữa $> 7.000$ kg/chu kỳ (theo tiêu chuẩn của Nguyễn Văn Đức và cs., 2011).
  2. Bước 2 - Đánh giá chọn lọc bò đực giống qua bản thân:
    • Theo dõi ngoại hình, khối lượng sơ sinh ($> 35$ kg), cân đo định kỳ khối lượng và các chiều đo cơ bản (cao vây, vòng ngực, dài thân chéo) lúc 6, 12, 18, 24, 36 tháng tuổi.
    • Đánh giá phẩm chất tinh dịch trước và sau đông lạnh: Đo thể tích xuất tinh ($V$, bằng ống đong chia độ), kiểm tra hoạt lực tinh trùng tươi ($A$, kính hiển vi quang học), xác định nồng độ tinh trùng ($C$, buồng đếm hoặc quang phổ kế), xác định tỷ lệ tinh trùng sống bằng phương pháp nhuộm màu Eosine, tính $VAC$, đánh giá hoạt lực sau giải đông ($Asgđ$) ở nhiệt độ $35^\circ\text{C}$ và đếm số lượng cọng rạ đạt tiêu chuẩn/lần khai thác.
  3. Bước 3 - Chọn lọc bằng giá trị giống ước tính qua sản lượng sữa lứa đầu đàn chị em gái: Thu thập số liệu chu kỳ 305 ngày, sản lượng sữa tiêu chuẩn, tỷ lệ mỡ sữa (%) và tỷ lệ protein sữa (%) của đàn bò cái chị em gái cùng cha khác mẹ để ước tính GTG về tiềm năng sữa.
  4. Bước 4 - Chọn lọc bằng giá trị giống ước tính qua sản lượng sữa lứa đầu đàn con gái: Phối giống bằng thụ tinh nhân tạo để tạo đàn con gái, nuôi dưỡng theo dõi đến khi đẻ lứa đầu, kiểm tra năng suất sữa 305 ngày, chất lượng sữa và chạy mô hình BLUP để ước tính GTG chính xác nhất, xếp hạng đực giống theo tiêu chuẩn cơ sở TCCS 04:2013/VINALCA.

Nguồn dữ liệu và xử lý số liệu

Dữ liệu được thu thập từ sổ theo dõi giống, hệ phả, phiếu kiểm tra chất lượng tinh dịch tại Trạm Moncada và số liệu kiểm nghiệm sữa định kỳ tại Công ty Cổ phần Giống bò sữa Mộc Châu và Công ty Cổ phần Sữa Đà Lạt. Số liệu được xử lý bằng các phương pháp thống kê sinh vật học, xác định giá trị trung bình (Mean), sai số chuẩn (SE), phân tích phương sai và ước tính giá trị giống trên phần mềm chuyên ngành giống vật nuôi.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Chương này tổng thuật toàn diện cơ sở khoa học và các công trình nghiên cứu về chọn giống bò sữa:

  • Cơ sở chọn bê đực giống qua đời trước: Trình bày nguyên lý di truyền 50% gen từ bố và 50% gen từ mẹ; vai trò của hệ thống giống hạt nhân mở trong việc cung cấp đực giống; tiêu chuẩn tháp giống bò sữa HF Việt Nam.
  • Khả năng sinh trưởng và sản xuất tinh dịch của bò đực giống: Phân tích đặc điểm đường cong sinh trưởng, các chiều đo thể hình (cao vây, dài thân chéo, vòng ngực) và mối tương quan giữa vòng ngực với khối lượng cơ thể; phân tích các chỉ tiêu chất lượng tinh dịch ($V, A, C$, tỷ lệ sống, $VAC, Asgđ$) và ảnh hưởng của các yếu tố giống, tuổi, dinh dưỡng, mùa vụ, tần suất khai thác, kỹ thuật lấy tinh, môi trường pha loãng, tốc độ làm lạnh và tốc độ giải đông.
  • Chọn lọc bằng giá trị giống ước tính: Trình bày khái niệm GTG, các công thức toán học ước tính GTG từ mẹ, từ các nhóm thân thuộc (con gái, chị em gái) và phương pháp BLUP; tổng thuật các kết quả ứng dụng GTG trên thế giới và ở Việt Nam; nguyên tắc xếp hạng đực giống và ứng dụng GTG trong việc ghép đôi giao phối.

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 mô tả chi tiết thiết kế nghiên cứu:

  • Đối tượng, địa điểm và thời gian: Xác định rõ đối tượng 15 bò đực giống HF và các đàn chị em gái, con gái tương ứng; địa điểm nghiên cứu tại Trung tâm Giống gia súc lớn Trung ương, Trạm Moncada, Mộc Châu, Đà Lạt.
  • Nội dung nghiên cứu: Chia thành 4 nội dung tương ứng 4 bước kiểm tra chọn lọc đực giống chuyên sữa.
  • Phương pháp nghiên cứu: Quy định chi tiết phương pháp tuyển chọn hệ phả, kỹ thuật cân đo ngoại hình, quy trình khai thác và kiểm nghiệm tinh dịch theo tiêu chuẩn ngành của Bộ Nông nghiệp và PTNT (nồng độ đạt $\ge 0,8$ tỷ/ml mới đưa vào pha chế đông lạnh), quy trình theo dõi năng suất sữa 305 ngày và phương pháp tính sản lượng sữa tiêu chuẩn quy về 4% mỡ sữa.

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 3 là phần thực nghiệm trọng tâm của luận án, được cấu trúc theo 4 nội dung đánh giá tương ứng với hệ thống 21 bảng số liệu:

Hệ thống các bảng số liệu thực nghiệm trong Chương 3:
- Bảng 3.1: Danh sách 15 bê đực được tuyển chọn qua đời trước
- Bảng 3.2: Khả năng sản xuất sữa của bố mẹ các bê đực giống
- Bảng 3.3: Tiềm năng sữa của bê đực giống Holstein Friesian đánh giá qua hệ phả
- Bảng 3.4: Khối lượng của bê đực Holstein Friesian qua các tháng tuổi
- Bảng 3.5: Kích thước một số chiều đo cơ bản của bò đực giống Holstein Friesian lúc 12, 18 và 24 tháng
- Bảng 3.6: Lượng xuất tinh của bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.7: Hoạt lực tinh trùng trong tinh dịch của bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.8: Nồng độ tinh trùng trong tinh dịch bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.9: Tỷ lệ tinh trùng sống trong tinh dịch của bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.10: Tổng số tinh trùng sống tiến thẳng trong một lần khai thác tinh của bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.11: Hoạt lực tinh trùng bò Holstein Friesian sau giải đông
- Bảng 3.12: Số lượng tinh cọng rạ sản xuất được trong một lần lấy tinh đạt tiêu chuẩn của từng bò đực giống
- Bảng 3.13: Tiềm năng sữa của bò đực giống Holstein Friesian đánh giá qua bản thân
- Bảng 3.14: Sản lượng sữa 305 ngày và sản lượng sữa tiêu chuẩn lứa đầu đàn bò chị em gái của các bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.15: Tỷ lệ mỡ sữa và protein sữa chu kỳ đầu đàn chị em gái của từng bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.16: Giá trị giống ước tính về tiềm năng sữa của bò đực Holstein Friesian thông qua sản lượng sữa đàn chị em gái
- Bảng 3.17: Tiềm năng sữa của bò đực giống Holstein Friesian đánh giá qua chị em gái
- Bảng 3.18: Sản lượng sữa 305 ngày và sữa tiêu chuẩn/chu kỳ đầu đàn con gái của từng bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.19: Chất lượng sữa chu kỳ đầu đàn con gái của từng bò đực giống Holstein Friesian
- Bảng 3.20: Giá trị giống ước tính về tiềm năng sữa của bò đực giống Holstein Friesian thông qua sản lượng sữa con gái
- Bảng 3.21: Tiềm năng sữa của bò đực giống Holstein Friesian qua 4 bước kiểm tra chọn lọc và hiệu quả qua từng bước

Chi tiết các phát hiện và luận điểm chính trong Chương 3:

  1. Chọn bê đực giống HF thông qua đời trước (Mục 3.1):
    • Tuyển chọn được danh sách 15 bê đực giống HF đủ tiêu chuẩn đưa vào kiểm tra (Bảng 3.1).
    • Đánh giá khả năng sản xuất sữa của bố mẹ (Bảng 3.2) và xác định tiềm năng sữa qua hệ phả (Bảng 3.3). Đàn bố mẹ đều đạt tiêu chuẩn đàn hạt nhân cao sản, đảm bảo nền tảng di truyền tốt cho đàn bê tuyển chọn.
  2. Chọn bò đực giống HF thông qua bản thân (Mục 3.2):
    • Đánh giá sinh trưởng: Khối lượng và kích thước chiều đo (cao vây, vòng ngực, dài thân chéo) lúc 12, 18, 24 tháng tuổi của các cá thể tăng trưởng đều, phản ánh sự thích nghi tốt trong điều kiện nuôi dưỡng tại Việt Nam (Bảng 3.4, Bảng 3.5).
    • Đánh giá sản xuất tinh dịch: Phân tích chi tiết các chỉ tiêu chất lượng tinh dịch của từng cá thể bò đực giống gồm lượng xuất tinh $V$ (Bảng 3.6), hoạt lực tinh trùng tươi $A$ (Bảng 3.7), nồng độ $C$ (Bảng 3.8), tỷ lệ tinh trùng sống (Bảng 3.9), tổng số tinh trùng sống tiến thẳng $VAC$ (Bảng 3.10), hoạt lực sau giải đông $Asgđ$ (Bảng 3.11) và số lượng tinh cọng rạ đạt tiêu chuẩn sản xuất trong một lần lấy tinh (Bảng 3.12).
    • Tổng hợp tiềm năng sữa đánh giá qua bản thân (Bảng 3.13) và xác định hiệu quả tuyển chọn qua bản thân.
  3. Chọn lọc bằng giá trị giống ước tính qua sản lượng sữa lứa đầu đàn chị em gái (Mục 3.3):
    • Xác định sản lượng sữa chu kỳ 305 ngày và sản lượng sữa tiêu chuẩn (Bảng 3.14), tỷ lệ mỡ sữa và protein sữa chu kỳ đầu của đàn chị em gái (Bảng 3.15).
    • Ước tính GTG về tiềm năng sữa của từng đực giống thông qua đàn chị em gái (Bảng 3.16), từ đó đánh giá tiềm năng sữa và hiệu quả chọn lọc ở bước này (Bảng 3.17).
  4. Chọn lọc bằng giá trị giống ước tính qua sản lượng sữa lứa đầu đàn con gái (Mục 3.4):
    • Đánh giá năng suất sữa thực tế chu kỳ 305 ngày và sữa tiêu chuẩn (Bảng 3.18), chất lượng sữa chu kỳ đầu (mỡ sữa, protein) của đàn con gái của từng bò đực (Bảng 3.19).
    • Ước tính GTG về tiềm năng sữa thông qua đàn con gái bằng mô hình BLUP (Bảng 3.20).
    • So sánh tổng hợp tiềm năng sữa của bò đực giống HF qua 4 bước kiểm tra chọn lọc và lượng hóa hiệu quả qua từng bước (Bảng 3.21).

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  • Luận án là công trình khoa học đầu tiên tại Việt Nam thực hiện thành công việc đánh giá, chọn lọc bò đực giống Holstein Friesian thông qua đời sau một cách hoàn chỉnh và đầy đủ theo 4 bước: Đời trước, Bản thân, Chị em gái và Con gái.
  • Ứng dụng thành công phương pháp BLUP để ước tính giá trị giống về tiềm năng sữa của bò đực giống HF tại Việt Nam thông qua số liệu sản lượng sữa lứa đầu của đàn chị em gái và đàn con gái, khẳng định tính chính xác của phương pháp kiểm tra qua đời sau trong điều kiện chăn nuôi thực tế tại Việt Nam.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  • Lựa chọn được các cá thể bò đực giống Holstein Friesian thuần chủng có giá trị giống và tiềm năng di truyền về sản lượng sữa cao nhất để đưa vào sản xuất tinh đông lạnh quy mô lớn, giúp các cơ sở chăn giống chủ động nguồn tinh đực giống chất lượng cao trong nước mà không phụ thuộc hoàn toàn vào nhập khẩu.
  • Lượng hóa cụ thể hiệu quả tăng tiềm năng sữa qua từng bước kiểm tra chọn lọc:
    • Khi thực hiện đầy đủ 4 bước của quy trình kiểm tra qua đời sau, tiềm năng sữa của bò đực giống HF được chọn lọc tăng 11,66% so với đánh giá tuyển chọn thông qua đời trước.
    • Tiềm năng sữa tăng 10,92% so với đánh giá tuyển chọn thông qua bản thân.
    • Tiềm năng sữa tăng 6,59% so với chọn lọc thông qua chị em gái.
So sánh hiệu quả chọn lọc qua 4 bước Tỷ lệ tăng tiềm năng sữa
Đầy đủ 4 bước so với tuyển chọn qua đời trước +11,66%
Đầy đủ 4 bước so với tuyển chọn qua bản thân +10,92%
Đầy đủ 4 bước so với chọn lọc qua chị em gái +6,59%

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đề nghị áp dụng quy trình kiểm tra chọn lọc đực giống chuyên sữa đầy đủ 4 bước vào công tác giống bò sữa quốc gia.
  • Đề nghị các cơ sở sản xuất giống và trang trại chăn nuôi sử dụng kết quả xếp hạng giá trị giống (theo tiêu chuẩn TCCS 04:2013/VINALCA) để xây dựng kế hoạch ghép đôi giao phối phù hợp bằng phương pháp thụ tinh nhân tạo, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sữa đàn bò sữa Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Quy trình kiểm tra bò đực giống qua đời sau đòi hỏi chu kỳ thời gian dài (từ khi sinh ra, nuôi lớn, khai thác tinh, phối giống sinh ra đàn con gái, nuôi đàn con gái đến tuổi thành thục, đẻ lứa đầu và kết thúc chu kỳ vắt sữa 305 ngày), đòi hỏi nguồn kinh phí lớn và sự quản lý giống nghiêm ngặt tại nhiều địa bàn khác nhau.
  • Số lượng bò đực giống đưa vào kiểm tra thực nghiệm đầy đủ 4 bước còn bị giới hạn ở quy mô 15 cá thể do điều kiện tiếp nhận và nuôi dưỡng đực giống hạt nhân tại Việt Nam.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Tiếp tục theo dõi, đánh giá năng suất sữa và chất lượng sữa của đàn con gái ở các chu kỳ vắt sữa tiếp theo (chu kỳ 2, chu kỳ 3 và các chu kỳ cho sữa đỉnh cao) để kiểm chứng độ bền sản xuất và tuổi thọ kinh tế của đời con.
  • Mở rộng quy mô đánh giá giá trị giống BLUP cho các lứa đực giống HF kế tiếp sinh ra tại Việt Nam, tích hợp vào ngân hàng dữ liệu quản lý giống quốc gia.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo chuyên môn đối với nhiều đối tượng trong ngành chăn nuôi và thú y:

  1. Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Chăn nuôi, Di truyền - Chọn giống động vật: Có thể sử dụng luận án như tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp luận di truyền số lượng, các công thức toán học tính GTG, phương pháp phân tích BLUP và quy trình kiểm tra đực giống qua đời sau.
  2. Giảng viên và cán bộ nghiên cứu tại các trường Đại học Nông nghiệp, Viện Chăn nuôi: Tham khảo tư liệu thực tế và số liệu thực nghiệm về các chỉ tiêu sinh trưởng, chất lượng tinh dịch ($V, A, C, VAC, Asgđ$) và năng suất sữa của bò HF tại Việt Nam để phục vụ công tác giảng dạy và nghiên cứu chuyên sâu.
  3. Các nhà quản lý giống, trung tâm sản xuất tinh đông lạnh (như Moncada) và doanh nghiệp chăn nuôi bò sữa (Mộc Châu, Đà Lạt Milk...): Ứng dụng khung tiêu chuẩn tuyển chọn đời trước, bản thân và quy trình xếp hạng đực giống (TCCS 04:2013/VINALCA) để lựa chọn đực giống và xây dựng sơ đồ phối giống khoa học, nâng cao chất lượng đàn bò sữa thương phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao không thể chọn lọc trực tiếp bò đực giống chuyên sữa dựa vào bản thân mà phải kiểm tra qua đời sau?

Tính trạng sản xuất sữa và chất lượng sữa là tính trạng số lượng giới hạn theo giới tính, chỉ biểu hiện kiểu hình ở bò cái khi bắt đầu tiết sữa. Bò đực giống mang các gen quy định năng suất sữa nhưng bản thân không sản xuất sữa, do đó không thể đo lường trực tiếp năng suất sữa trên cơ thể bò đực. Phương pháp kiểm tra qua đời sau (kết hợp đời trước, bản thân, chị em gái cùng cha khác mẹ và đàn con gái) là phương pháp gián tiếp có độ tin cậy và chính xác cao nhất để xác định giá trị di truyền về tiềm năng sữa của đực giống.

2. Tiêu chuẩn chọn bò bố và bò mẹ để tạo nguồn bê đực giống HF trong luận án là gì?

Căn cứ theo tiêu chuẩn tháp giống bò sữa HF của Việt Nam (Nguyễn Văn Đức và cs., 2011), các tiêu chuẩn bắt buộc gồm:

  • Bò bố: Phải là bò thuần chủng có giá trị giống ước tính về tiềm năng sữa $\ge 12.000$ kg sữa/chu kỳ.
  • Bò mẹ: Là các cá thể trong đàn hạt nhân có ngoại hình đúng typ bò sữa, sinh trưởng và sinh sản tốt, sản lượng sữa đạt $> 7.000$ kg sữa/chu kỳ.
  • Bê đực sơ sinh: Khối lượng sơ sinh phải trên 35 kg, ngoại hình cân đối, màu lang trắng đen đặc trưng, bộ phận sinh dục và đôi hòn cà phát triển tốt, cân đối.

3. Những chỉ tiêu chính nào được sử dụng để đánh giá phẩm chất tinh dịch bò đực giống trong luận án?

Luận án đánh giá 6 chỉ tiêu chính của tinh dịch:

  • Thể tích xuất tinh ($V$, ml/lần).
  • Hoạt lực tinh trùng tươi ($A$, %).
  • Nồng độ tinh trùng trong tinh dịch ($C$, tỷ tinh trùng/ml; tiêu chuẩn tối thiểu $\ge 0,8$ tỷ/ml để đưa vào pha chế đông lạnh).
  • Tỷ lệ tinh trùng sống (nhuộm màu Eosine, %).
  • Tổng số tinh trùng sống tiến thẳng trong một lần khai thác ($VAC = V \times A \times C$, tỷ tinh trùng).
  • Hoạt lực tinh trùng sau giải đông ($Asgđ$, %; giải đông trong nước ở $35^\circ\text{C}$).

4. Hiệu quả tăng tiềm năng sữa khi thực hiện đầy đủ 4 bước kiểm tra đời sau so với các bước riêng lẻ là bao nhiêu?

Kết quả nghiên cứu tại Bảng 3.21 của luận án chứng minh rằng việc đánh giá đầy đủ 4 bước giúp chọn lọc được những đực giống tốt nhất, làm tăng:

  • 11,66% tiềm năng sữa so với chỉ tuyển chọn qua đời trước (hệ phả).
  • 10,92% tiềm năng sữa so với tuyển chọn qua bản thân (ngoại hình, sinh trưởng, tinh dịch).
  • 6,59% tiềm năng sữa so với chọn lọc qua đàn chị em gái.

5. Phương pháp BLUP và tiêu chuẩn TCCS 04:2013/VINALCA đóng vai trò gì trong luận án?

Phương pháp BLUP (Best Linear Unbiased Prediction) được sử dụng để tính toán giá trị giống ước tính (GTG/EBV) về tiềm năng sữa của từng bò đực giống dựa trên số liệu năng suất sữa lứa đầu của đàn con gái và hệ phả liên quan. Tiêu chuẩn cơ sở TCCS 04:2013/VINALCA quy định phương pháp xếp hạng bò đực giống HF theo nguyên tắc cá thể có giá trị giống hoặc chỉ tiêu sản xuất lớn nhất được xếp thứ hạng nhất, làm căn cứ khoa học để đưa vào sản xuất tinh đông lạnh và xây dựng chương trình ghép đôi giao phối thích hợp.

Kết luận

Luận án "Đánh giá chọn lọc bò đực giống Holstein Friesian ở Việt Nam" của tác giả Phạm Văn Tiềm là công trình nghiên cứu hoàn chỉnh đầu tiên tại Việt Nam thực hiện đầy đủ quy trình kiểm tra chọn lọc đực giống chuyên sữa qua 4 bước: đời trước, bản thân, chị em gái và con gái. Nghiên cứu đã xác lập cơ sở khoa học và thực nghiệm vững chắc, chứng minh việc đánh giá đầy đủ 4 bước làm tăng 11,66% tiềm năng sữa so với chọn lọc qua đời trước và 10,92% so với chọn lọc qua bản thân. Kết quả của luận án cung cấp nguồn đực giống HF có giá trị di truyền cao phục vụ sản xuất tinh đông lạnh, đóng góp thiết thực cho công tác cải tiến và nâng cao năng suất đàn bò sữa Việt Nam.