CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CƠ SỞ KHOA HỌC Đặc điểm di truyền của con giống được thể hiện và biểu đạt thông qua nhiều tiêu chí khác nhau. Trong khoa học di truyền, giống cần phải đề cập và nghiên cứu các vấn đề cơ bản là: Kiểu gen, kiểu hình, tính trạng số lượng, tính trạng chất lượng.vì đây chính là những đặc điểm đặc trưng về năng lực di truyền và phản ánh sức sản xuất của con vật. Tính trạng chất lượng Tính trạng chất lượng do một vài cặp gen quy định và có thể nhận thức đánh giá qua cảm giác mà không thể đo lường được một cách cụ thể, chính xác (màu lông, màu da, hình dạng.
Những tính trạng chất lượng hầu như không hoặc chịu ảnh hưởng rất ít từ môi trường bên ngoài. Do vậy, tính trạng chất lượng không liên quan tới giá trị kinh tế. Tính trạng số lượng Tính trạng số lượng là những tính trạng được quy định bởi nhiều cặp gen có hiệu ứng nhỏ nhất định, tính trạng số lượng bị tác động bởi các nhân tố môi trường (Hazel L. Sự sai khác giữa các cá thể là sự sai khác về mức độ hơn sự sai về chủng loại, đó là bản chất của tính trạng đa gen.
Các tính trạng sản xuất của vật nuôi là các tính trạng số lượng do nhiều gen điều khiển, mỗi gen đóng góp một mức độ khác nhau và cấu thành lên năng suất của vật nuôi. Giá trị kiểu hình của các tính trạng sản xuất có sự phân bố liên tục và chịu tác động nhiều bởi nhân tố ngoại cảnh. n 4 Tính trạng số lượng còn được coi là tính trạng đo lường vì sự nghiên cứu chúng phụ thuộc vào đo lường. Hầu hết những tính trạng có giá trị kinh tế của vật nuôi đều là những tính trạng số lượng và phần lớn những sự thay đổi trong quá trình tiến hoá của sinh vật cũng là sự thay đổi của các tính trạng số lượng.
Đề giải thích hiện tượng di truyền các tính trạng số lượng. Nilson và Ehle, (1908) (được Trần Đình Miên trích dẫn, 1975) [15] đã đưa ra giả thuyết đa gen với nội dung sau: Tính trạng số lượng chịu tác động của nhiều cặp gen. Phương thức di truyền của các cặp gen này tuân theo các quy luật cơ bản của di truyền: Phân li, tổ hợp, liên kết…Mỗi gen thường có tác dụng một phần rất nhỏ tới kiểu hình, nhưng nhiều kiểu gen có giá trị cộng gộp lớn hơn. Tác dụng của nhiều gen khác nhau trên cùng một tính trạng có thể là không cộng gộp cũng có thể là cộng gộp.
Theo Nguyễn Văn Thiện, (1995) [25], trước hết là sự giống nhau giữa các con vật thân thuộc (Relative); quan hệ thân thuộc càng gần con vật càng giống nhau. Đó là cơ sở di truyền của sự chọn lọc (Selection); thứ nữa là sự suy thoái cận thân (Inbreeding depression) và hiện tượng ngược lại về sức sống của con lai (Heterosis). Đây là cơ sở của sự chọn phối để nhân thuần và tạp giao. Giá trị kiểu hình của tính trạng số lượng Kiểu hình chịu tác động của kiểu gen và môi trường.
Giá trị đo lường được của tính trạng số lượng trên một cá thể gọi là kiểu hình của cá thể đó. Các giá trị có liên quan với kiểu gen là giá trị cộng gộp và sai lệch môi trường. Giá trị kiểu hình của bất kỳ một tính trạng số lượng nào cũng được biểu thị thông qua giá trị của kiểu gen và sai lệch môi trường. Giá trị kiểu hình được biểu diễn như sau: P=G+E Trong đó: P: Giá trị kiểu hình (Phenotype Value) G: Giá trị kiểu gen (Genotype Value) E: Sai lệch môi trường (Enviromental Value) n 5 1.
Các yếu tố ảnh hưởng đến tính trạng số lượng * Ảnh hưởng của kiểu gen G=A+D+I Giá trị “A” (Additive Value) là giá trị cộng gộp của các gen, là thành phần quan trọng nhất, cố định không thay đổi, có thể di truyền được và còn gọi là giá trị giống của cá thể (Breeding Value), là cơ sở di truyền của việc chọn giống. Chúng ta biết rằng, bố mẹ chỉ truyền cho con các gen của chúng chứ không phải truyền đạt kiểu gen cho đời sau. Kiểu gen phải được sáng tạo mới ở mỗi thế hệ. Giá trị gen truyền đạt từ bố mẹ cho đời con gọi là “hiệu ứng trung bình” của các gen.
Hiệu ứng trung bình của một gen là sai lệch trung bình của cá thể so với trung bình của quần thể mà nó đã nhận được gen đó từ một bố hoặc mẹ nào đó, còn gen kia nhận được từ bố hoặc mẹ khác trong quần thể. Tổng các hiệu ứng trung bình của các gen mà nó đang mang được gọi là giá trị cộng gộp hoặc giá trị giống của cá thể. Giá trị giống của cá thể có thể được biểu thị bằng đơn vị tuyệt đối, nhưng để tiện lợi chúng thường để dưới dạng sai lệch so với trung bình quần thể và dùng chữ A để biểu thị. Giá trị giống là thành phần quan trọng của kiểu gen, vì nó cố định và có thể di truyền được.
Giá trị “D” (Dominance deviation) là sai lệch trội, là tác động giữa các cặp alen ở trong cùng một locus. Khi xem xét một locus duy nhất, sự khác nhau giữa giá trị kiểu gen G và giá trị gen A của một kiểu gen nào đó chính là sự sai lệch trội (D), do đó: G=A+D Sai lệch trội được sản sinh từ các tác động qua lại giữa các cặp alen ở trong cùng một locus, đặc biệt là các cặp alen dị hợp tử. Nếu không có tính trội thì giá trị kiểu gen và giá trị cộng gộp là trùng hợp với nhau. n 6 Có thể hình dung sai lệch trội của các cặp gen như sau: Giả sử locus A có cặp gen tương ứng là A1 và A2 với hiệu ứng trung bình của các gen là a1 và a2 thì tác dụng của các gen A1 và A2 tới cá thể là: G = a1 + a2 + d Trong đó, d là giá trị của sai lệch trội; có nghĩa là G = A + D.
Giá trị “I” (Interaction deviation) là sai lệch tương tác hoặc sai lệch át gen của các cặp gen không cùng alen. Khi kiểu gen do từ 2 locus trở lên cấu thành, giá trị kiểu gen có thể thêm một sai khác do sự tương tác giữa các gen thuộc locus khác nhau. Gọi: GA là giá trị kiểu gen của một cá thể thuộc locus A; GB là giá trị kiểu gen của một cá thể thuộc locus B; G là giá trị kiểu gen của 2 locus. Khi đó ta sẽ có: G = GA + GB + IAB Trong đó: IAB là sai lệch của giá trị kiểu gen so với tổng giá trị cộng gộp lại.
Sai lệch I được gọi là sai lệch tương tác hoặc sai lệch át gen. Loại sai lệch này thường thấy trong di truyền học số lượng. Về mặt lý thuyết có nhiều tương tác át gen khác nhau. Đầu tiên là loại tương tác át gen tuỳ theo số lượng nhân tố (locus) tham gia.
Khi có sự tương tác giữa 2 locus thì gọi là tương tác át gen 2 nhân tố, khi có sự tương tác giữa 3 locus thì gọi là tương tác át gen 3 nhân tố… Những tương tác như vậy gọi là tương tác át gen tuỳ theo số lượng nhân tố (locus) tham gia. Giá trị D và I không cố định, không di truyền, nó phụ thuộc vào sự tương tác giữa các gen nên nó là cơ sở di truyền về lai giống. * Ảnh hưởng của môi trường Có 2 loại môi trường chính, đó là sai lệch môi trường chung và sai lệch môi trường riêng. Sai lệch môi trường biểu diễn bằng công thức: E = Eg + ES n 7 Trong đó: - Eg (General environmental deviation): Là sai lệch môi trường chung, các sai lệch do các nhân tố môi trường tác động đến toàn bộ cá thể trong một nhóm vật nuôi hoặc tác động lên cả đời con vật… Do đó, sai lệch môi trường chung là sai lệch giữa các nhóm cá thể.
- ES (Special environmental deviation): Là sai lệch môi trường riêng - môi trường đặc biệt; Đây là sai lệch giữa các cá thể do hoàn cảnh tạm thời hoặc cục bộ gây ra. Tóm lại, khi một kiểu hình của một cá thể được cấu tại từ 2 locus trở lên thì giá trị kiểu hình của nó được biểu thị như sau: P = A + D + I + Eg + ES Qua việc phân tích các nhân tố ảnh hưởng tới tính trạng số lượng ở trên, có thể thấy muốn nâng cao năng suất của vật nuôi cần phải thông qua: - Tác động về mặt di truyền (G) như: Tác động vào hiệu ứng cộng gộp (A) bằng phương pháp chọn lọc. Tác động vào hiệu ứng trội (D) và át gen (I) bằng cách phối giống tạp giao (chọn giống). - Tác động vào môi trường (E) bằng cách cải tiến điều kiện chăn nuôi như thức ăn, thú y, chuồng trại, nuôi dưỡng, chăm sóc tốt, phòng chống dịch bệnh và các yếu tố bất lợi khác.
Như vậy, tác động về mặt di truyền là nhiệm vụ của công tác giống, còn về mặt môi trường là trách nhiệm của các kỹ thuật chăn nuôi, thú y. Lai giống và ưu thế lai 1. Lai giống Lai giống là phương pháp nhân giống bằng cách cho các đực giống và cái giống thuộc hai quần thể khác nhau phối giống với nhau. Hai quần thể này có thể lai hai giống, hai dòng hoặc hai loài khác nhau.
Do vậy, đời con không còn là dòng, giống thuần mà là con lai giữa hai dòng, giống khởi đầu là bố mẹ của chúng. n 8 Lai tạo là phương pháp làm lay động tính bảo thủ di truyền của các cá thể, các dòng, các giống, phối hợp các cá thể hoặc các tổ chức đó lại nhằm tạo ra những tổ hợp di truyền mới, xuất hiện những cá thể, những dòng, những giống cao sản hơn những giống cũ. Thông qua chọn lọc, chọn phối và hiện tượng phối hợp tạo lên những tổ hợp di truyền mới cũng làm phong phú thêm các đặc tính di truyền. Lai giống là phương pháp chủ yếu nhằm khai thác biến đổi di truyền của quần thể gia súc.
Lai giống có những ưu việt vì con lai thường có ưu thế lai đối với một số tính trạng nhất định. Lai giống là cho giao phối giữa những động vật thuộc hai hay nhiều giống khác nhau. Lai khác dòng là cho giao phối giữa các động vật thuộc các dòng khác nhau trong cùng một giống.