CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tính trạng số lượng 1. Khái niệm tính trạng số lượng Tính trạng số lượng còn được gọi là tính trạng đo lường, phản ánh sự sai khác nhau giữa các cá thể là sự khác về mức độ hơn là sự sai khác về chủng loại, ở các cá thể, các giá trị về tính trạng số lượng có biến dị liên tục.
Sự phân bố giá trị của tính trạng số lượng là phân bố chuẩn, ngược lại những tính trạng chất lượng sự phân bố các biến số là rời rạc và không liên tục. Đa số các tính trạng về sinh sản, sinh trưởng và cho thịt của vật nuôi là tính trạng số lượng, mà chúng là những tính trạng mang giá trị kinh tế trong chăn nuôi (Trần Đình Miên và cs. Đặc điểm di truyền học của tính trạng số lượng Tính trạng số lượng là tính trạng do nhiều cặp gen quy định, đồng thời chịu ảnh hưởng bởi ngoại cảnh. Giá trị kiểu hình (P) của một tính trạng số lượng được biểu thị: P=G+E Trong đó: P: Giá trị kiểu hình (Phenotypic value) G: Giá trị kiểu gen (Genotypic value) E: Sai lệch môi trường (Environmental deviation) Tùy theo khả năng tác động khác nhau của các gen-alen, giá trị kiểu gen bao gồm các thành phần khác nhau: Giá trị cộng gộp A tích lũy (Additive value) còn được gọi là giá trị giống (Breeding value), sai lệch trội D (Dominance deviation) và sai lệch tương tác gen I (Interaction deviation).
Do vậy, giá trị kiểu gen được biểu thị: G=A+D+ I GCV = D + I 5 GCV (Gene combination value) còn được gọi là giá trị kết hợp của các gen. Giá trị giống là cơ sở của chọn lọc, tiến bộ di truyền và giá trị kết hợp của các gen chính là cơ sở của lai tạo, ưu thế lai và suy hóa cận huyết. Sai lệch môi trường (E) được thể hiện qua sai lệch môi trường chung (Eg) và sai lệch môi trường đặc biệt (Es). Do vậy, sai lệch môi trường được biểu thị chi tiết là: E = Eg + Es Trong đó, Eg là sai lệch giữa cá thể do hoàn cảnh thường xuyên và không cục bộ gây ra và Es là sai lệch môi trường, đặc biệt là sai lệch cá thể do hoàn cảnh tạm thời và cục bộ gây ra.
Như vậy, theo Jonhansson (1968) [120], khi một kiểu hình của một cá thể được cấu tạo từ hai locus trở lên thì giá trị kiểu hình của nó được biểu thị chi tiết bằng: P = A + D + I + Eg + Es Tất cả các giá trị kiểu hình của các tính trạng số lượng luôn biến thiên do tác động qua lại giữa các tổ hợp gen và môi trường. Khái niệm về lai giống và ưu thế lai Lai giống là phương pháp nhân giống bằng cách cho đực giống và cái giống thuộc hai quần thể khác nhau phối giống với nhau, hai quần thể này có thể là hai dòng, hai giống, hai loài khác nhau. Lai giống làm cho tần số kiểu gen đồng hợp tử ở thế hệ sau giảm đi, còn tần số kiểu gen dị hợp tử tăng lên. Là phương pháp chủ yếu nhằm khai thác biến đổi di truyền của quần thể gia súc.
Ưu thế lai là khái niệm biểu thị sức sống, sức đề kháng và năng suất của con lai vượt trội hơn cha mẹ, khi cha mẹ là những cá thể không có quan hệ huyết thống với nhau. Ưu thế lai không chỉ biểu hiện ở sức chịu đựng mà còn bao gồm cả ưu thế về sức sống, sức kháng bệnh, tăng khối lượng, khả năng cho sữa và tỷ lệ chết. Cơ sở di truyền của ưu thế lai Ưu thế lai được giải thích bằng các giả thuyết sau: Thuyết trội: Giả thuyết này cho rằng mỗi bên bố mẹ có những cặp gen trội đồng hợp tử khác nhau. Khi tạp giao ở thế hệ F1 sẽ có các gen trội ở tất cả các locus.
Nếu bố có kiểu gen AABBCCCddeeff và mẹ có kiểu gen aabbccDDEEFF thì thế hệ F1 sẽ có 6 kiểu gen AaBbCcDdEeFf. Do tính trạng số lượng được quyết định bởi nhiều gen, nên xác suất xuất hiện kiểu gen đồng hợp tử chiếm tỷ lệ thấp. Ngoài ra, còn có sự liên kết giữa các gen trội và gen lặn trên cùng một nhiễm sắc thể, nên xác suất tổ hợp được kiểu gen tốt cũng thấp. Thuyết siêu trội: Hiệu quả của một alen trạng thái dị hợp tử sẽ khác với hiệu quả từng alen ở trạng thái đồng hợp tử và các alen dị hợp tử có tác động lớn hơn các cặp alen đồng hợp tử Aa>AA>aa.
Do vậy, kiểu gen dị hợp tử sẽ có khả năng thích nghi tốt hơn với những thay đổi của môi trường. Tương tác gen: Lai giống đã hình thành nên các tổ hợp gen mới trong đó có tác động tương hỗ giữa các alen không cùng locus là nguyên nhân tạo ra ưu thế lai. Có thể hiểu cơ sở của ưu thế lai là kết quả của sự tăng lên của tần số kiểu gen dị hợp. Khi tần số của kiểu gen dị hợp tăng lên thì giá trị kết hợp của các gen (GCV) sẽ tăng lên và đó là cũng là cơ sở gốc rễ của ưu thế lai.
Khi tần số kiểu gen dị hợp tăng lên thì giá trị ưu thế lai sẽ tăng theo. Các yếu tố ảnh hưởng đến ưu thế lai - Công thức lai Có 3 loại ưu thế lai. Ưu thế lai cá thể, ưu thế lai con mẹ và ưu thế lai con bố, các loại ưu thế lai này lần lượt do kiểu gen cá thể, con mẹ và con bố quy định. Mỗi loại tính trạng khác nhau thì sẽ có các loại ưu thế lai khác nhau.
Ưu thế lai đặc trưng cho mỗi công thức lai. Theo Trần Đình Miên và cs (1994) [40], mức độ ưu thế lai đạt được có tính riêng biệt cho từng cặp lai cụ thể. Ưu thế lai của mẹ có lợi cho đời con, ưu thế lai của lợn nái ảnh hưởng đến số con/ổ và tăng khối lượng của lợn con. Ưu thế lai cá thể ảnh hưởng tới sinh trưởng và sức sống của lợn con, đặc biệt ở giai đoạn sau cai sữa.
Ưu thế lai của bố thể hiện ở tính hăng của con đực, kết quả phối giống, tỷ lệ thụ thai. Nguyễn Văn Đức và cs (2010) [18] cho biết, ưu thế lai của số con sơ sinh còn sống đạt 9,23% đối với lợn nái F1(Landrace × Móng Cái), 11,18% đối với lợn nái F1(Yorkshire × Móng Cái) và 14,44% đối với lợn nái F1(Pietrain × Móng Cái). Nguyễn Hữu Tỉnh và cs (2015) [62], cũng đã báo cáo về ưu thế lai của tính trạng tăng khối lượng ở các tổ hợp lợn lai giữa giống F1(Duroc × Pietrain), F1(Pietrain × Duroc), Duroc × (Pietrain × Duroc) và Pietrain × (Duroc × Pietrain) trong giai đoạn 20 - 100 kg lần lượt là: 5,1; 4,5; 1,4; 2,7 %; dày mỡ lưng là: - 2,8; -3,9; -0,4; 2,0 và hệ số chuyển hóa thức ăn là: -2,7; -2,0; 0,0; 0,2. 7 - Tính trạng Ưu thế lai phụ thuộc vào tính trạng, những tính trạng liên quan đến khả năng nuôi sống và khả năng sinh sản có ưu thế lai cao nhất.
Các tính trạng có hệ số di truyền thấp sẽ có ưu thế lai cao và các tính trạng có hệ số di truyền cao sẽ có ưu thế lai thấp. Điều này có nghĩa là người ta hy vọng rằng ưu thế lai sẽ quan trọng trong các tính trạng liên quan đến sinh sản hơn là các tính trạng liên quan đến những đặc điểm sinh trưởng, năng suất và chất lượng thịt. Vì vậy, để cải thiện tính trạng này, so với chọn lọc, lai giống là một biện pháp nhanh hơn và hiệu quả hơn. Một số tính trạng của lợn có ưu thế lai khác nhau: số con sơ sinh/ổ có ưu thế lai cá thể là 2%, ưu thế lai của mẹ là 8%; số con cai sữa/ổ có ưu thế lai cá thể là 9%, ưu thế lai của mẹ là 11%; khối lượng cả ổ lúc 21 ngày tuổi có ưu thế lai cá thể là 12%, ưu thế lai của mẹ là 18% (Richard, 2000) [154].
Lê Đình Phùng và cs (2011) [48] cho biết, lợn nái F1(Landrace × Yorkshire) có khả năng sinh sản tốt hơn lợn nái Landrace và Yorkshire, tính trạng tổng hợp số kg lợn con cai sữa/nái/năm tương ứng là 146,5 so với 142,2 và 140,6 kg/nái/năm, giá trị ưu thế lai tương ứng là 3,53%. - Sự khác biệt giữa bố và mẹ Ưu thế lai phụ thuộc vào sự khác biệt giữa các cá thể tham gia vào phép lai, các cá thể có khoảng cách di truyền càng xa nhau bao nhiêu thì ưu thế lai thu được khi lai giữa chúng càng lớn bấy nhiêu. Trong chăn nuôi lợn công nghiệp, hình thức lai giống phổ biến nhất là sử dụng lợn nái F1(Landrace × Yorkshire) lai với đực cuối cùng để tạo ra đời con có năng suất cao và một số đặc tính chất lượng thịt vượt trội. Các giống lợn Pietrain hoặc Landrace, thường được sử dụng làm con đực giống cuối cùng vì chúng truyền gen cho năng suất cao và giống lợn đực Duroc cũng được sử dụng nhằm cải thiện các tính trạng chất lượng thịt (Blasco và cs.
Một số giống lợn bản địa ở Trung Quốc, chẳng hạn như Meishan, có khả năng sinh sản vượt trội so với các kiểu gen mẹ hiện đang sử dụng và có thể có giá trị lớn để cải thiện năng suất sinh sản của nái. Tuy nhiên, những giống lợn ở Trung Quốc có khả năng sinh trưởng và năng suất thịt xẻ rất thấp (Bidanel và cs. Do đó, một số nước trên thế giới đã sử dụng nguồn gen lợn Meishan để tạo các dòng lợn tổng hợp có năng suất sinh sản cao nhờ vào ảnh hưởng của bổ sung và ưu thế lai. Các dòng tổng hợp này được lai với các đực cuối cùng để tạo đời con lai có năng suất và chất lượng thịt cao đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
8 Ngoài ra, các yếu tố ngoại cảnh cũng ảnh hưởng đến ưu thế lai như: điều kiện nuôi dưỡng kém thì ưu thế lai có được sẽ thấp, ngược lại trong điều kiện nuôi dưỡng tốt thì ưu thế lai có được sẽ cao. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ NĂNG SUẤT SINH SẢN VÀ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT SINH SẢN CỦA LỢN NÁI 1.