Tổng quan luận án
Gà Nòi (Gallus gallus) là một trong những giống gia cầm bản địa được nuôi phổ biến nhất tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nhờ khả năng thích ứng tốt với điều kiện thời tiết, chế độ dinh dưỡng thấp và cung cấp chất lượng thịt, trứng đặc thù. Tuy nhiên, việc chăn nuôi gà Nòi ở các nông hộ phần lớn vẫn theo phương thức cổ truyền thả vườn, tự ấp và nuôi con, dẫn đến tình trạng đàn giống bị lai tạp, sinh trưởng chậm và năng suất sinh sản đạt mức thấp (sản lượng trứng dao động từ 40 đến 50 quả/mái/năm, tỷ lệ ấp nở khoảng 70% đến 80% theo Nguyễn Văn Quyên, 2010). Các tính trạng sinh sản ở gia cầm vốn là tính trạng số lượng có hệ số di truyền thấp, chịu sự chi phối phức tạp của môi trường, dinh dưỡng và hệ thống nội tiết do nhiều gen quy định.
Tại thời điểm thực hiện đề tài, các nghiên cứu di truyền ở mức độ phân tử trên dòng gà Nòi bản địa còn rất hạn chế và hầu như chưa có công bố nào về tính đa dạng di truyền quần thể cũng như vai trò của các gen ứng viên liên quan đến tiềm năng sinh sản. Xuất phát từ khoảng trống nghiên cứu này, luận án "Đặc điểm ngoại hình, đa hình gen và ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cải thiện năng suất sinh sản của gà Nòi" do nghiên cứu sinh Châu Thanh Vũ thực hiện tại Trường Đại học Cần Thơ (năm 2018) nhằm thiết lập cơ sở khoa học và ứng dụng chỉ thị phân tử phục vụ công tác giống.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm 3 nội dung cụ thể:
- Xác định đặc điểm ngoại hình và đánh giá đa dạng di truyền giữa các nhóm gà Nòi tại ĐBSCL.
- Xác định sự ảnh hưởng của một số gen ứng viên liên quan đến năng suất sinh sản ở gà Nòi.
- Chọn tạo để cải thiện năng suất sinh sản gà Nòi.
Đối tượng nghiên cứu là các cá thể và quần thể gà Nòi (Gallus gallus). Phạm vi không gian khảo sát bao gồm 6 tỉnh, thành phố thuộc ĐBSCL: Cần Thơ, Sóc Trăng, Kiên Giang, Bến Tre, Trà Vinh và Đồng Tháp. Phạm vi nội dung tập trung vào: điều tra các đặc điểm kiểu hình ngoại hình, đánh giá cấu trúc di truyền qua 10 chỉ thị vi vệ tinh (microsatellite), phân tích đa hình đơn nucleotide trên 6 gen ứng viên (PRL, VIP, BMPR-IB, MTNR1C, GH, NPY) bằng kỹ thuật PCR-RFLP, và theo dõi các chỉ tiêu năng suất sinh sản qua chu kỳ 12 tháng đẻ ở thế hệ xuất phát cùng thế hệ 1 (F1).
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Luận án đã tổng thuật hệ thống các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước thuộc các mảng nội dung liên quan:
Về đặc điểm giống, ngoại hình và sinh trưởng của gà Nòi: Vị trí phân loại động vật học của gà nhà được xác lập theo Nguyễn Ân và ctv. (1983). Nguyễn Hữu Vũ và Nguyễn Đức Lưu (2001), Nguyễn Mạnh Dũng và Huỳnh Hồng Hải (2006), Nguyễn Văn Thưởng (2004) ghi nhận gà Nòi có tầm vóc lớn, cơ thể cao ráo, màu lông đa dạng (gà ô, gà điều, gà nhạn, gà khét, gà ó). Trần Thị Kim Anh và ctv. khảo sát biến dị màu sắc lông trên đàn gà Nòi. Lê Hồng Mận và Hoàng Hoa Cương (2005) xác định khối lượng gà Nòi lúc 4,5–5 tháng tuổi đạt 1,2–1,4 kg ở gà trống và 1,1–1,2 kg ở gà mái. Nguyễn Văn Quyên (2010) công bố khối lượng gà sơ sinh đạt 31,97 g, 18 tuần tuổi đạt 1.178,68 g (mái) và 1.488,43 g (trống), tuổi đẻ đầu 219,10 ngày, khối lượng vào đẻ 1.677,45 g, sản lượng trứng 48,35 quả/năm. Tác giả cũng chỉ ra khẩu phần có mức ME 2.750 kcal/kg và CP 16% cho năng suất 96 trứng/12 tháng với tỷ lệ thụ tinh 96,33% và tỷ lệ nở 97,67%. Lê Hồng Mận (2002) phân tích nhu cầu acid amin chứa lưu huỳnh trong giai đoạn gà thay lông.
Về cơ sở di truyền ngoại hình: Các công trình di truyền cổ điển xác định alen Id, $id^+$, $id^M$, $id^C$ trên nhiễm sắc thể Z liên kết với gen B quy định sắc tố melanin da chân (Punnett, 1923; Mc Gibbon, 1974); tương tác giữa locus W và Y quy định sắc tố xantofin ở da và chân; alen ww làm giảm sắc tố vàng và tốc độ tăng trưởng (Patteson et al.); alen $G^+$ và g quy định màu mào, tích (Deakin and Robertson, 1935); các locus C, I, E, $E^R$ chi phối sự biểu hiện màu lông (Bateson and Punnett, 1906); các locus R và P điều khiển dạng mào hoa hồng, mào hạt đậu hay mào đơn (Bateson, 1902; Bateson and Punnett, 1906; Cavalie and Merat, 1965).
Về đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị microsatellite: FAO (2004) đề xuất tập hợp 30 chỉ thị microsatellite cho gà. Dấu phân tử vi vệ tinh được chứng minh tính ưu việt về mức độ đa hình đồng trội (Weigend and Romanov, 2001; Zhang et al., 2002; Sunnucks, 2001). Dự án AVIANDIV khảo sát 50 giống gà với 25 locus. Hillel et al. (2003) phân tích 22 locus trên 52 quần thể chỉ ra Gallus gallus gallus là tổ tiên chính. Nhiều tác giả công bố cấu trúc di truyền quần thể gia cầm: Granevitze et al. (2007) trên 64 quần thể; Tadano et al. (2007a) trên 5 giống thương phẩm; Liu et al. (2008) trên gà Yangzhou; Chatterjee et al. (2008) trên gà White Leghorn; Cuc et al. (2006, 2010) và Berthouly et al. (2009) trên gà H'Mông và các giống gà bản địa Việt Nam. Các nghiên cứu quốc tế khác gồm: Singhapol (2003), Dorji et al. (2010), Ding et al. (2010), Osman et al. (2005), Roushdy et al. (2008), Babar et al. (2012), Mogesse (2007), Dana (2011), Pirany et al. (2007), Msoffe et al. (2005), Muchadeyi et al. (2005), Ya-bo et al. (2006), Qu et al. (2006), Kaya and Yıldız (2008), Mukesh et al. (2011), Vanhala et al. (1998), Wimmers et al. (2000), Romanov and Weigend (2001).
Về sinh lý sinh sản, chất lượng trứng và các yếu tố ảnh hưởng: Brandsch and Bilchel (1978), Nguyễn Thị Mai và ctv. (2009), Bùi Hữu Đoàn và ctv. chuẩn hóa các chỉ tiêu đánh giá sức đẻ và sức sinh sản; Panda (1996) đưa ra công thức chỉ số hình dáng trứng; Trương Thúy Hường (2005) phân tích hệ số di truyền tỷ lệ ấp nở (0,16–0,20). Tác động của nhiệt độ và stress nhiệt được phân tích bởi Ayo et al. (2010), Khan and Sarda (2003), Simon (2003), Mahmoud et al. (1996), Dantzer and Kelly (1989), Altan et al. (2003), Egbunike (1979). Dinh dưỡng protein và năng lượng được khảo sát qua Harms et al., Brillard (2007), Alsobayel (1992), King'ori et al.; ảnh hưởng của CLA và selen hữu cơ qua Chamruspollert and Sell (1999), Aydin et al. (2001, 2004), Donaldson and Fites (1970), Park et al. (2000), Agate et al. (2000), Osman et al.; tính chất lý học của trứng qua Narushin and Romanov (2002), Williamson and Payne (1978), Mandlekar (1981), Abiola et al., North and Bell (1990).
Về di truyền số lượng, QTL và gen ứng viên: Đào Đức Long (2002), Võ Văn Sơn (2000) và Nguyễn Chí Bảo (1978) tổng hợp hệ số di truyền các tính trạng sản xuất trứng (số lượng trứng: 30%; khối lượng trứng: 60%; màu vỏ: 60%; ấp nở: 15%). Bloom et al., Bitgood and Somes (1993), Groenen et al. thiết lập bản đồ di truyền gà (3.800 cM). Tuiskula-Haavisto et al. (2002) xác định vị trí QTL tác động lên tuổi đẻ trứng đầu (NST Z: 65–137 cM, NST 3: 153–201 cM), khối lượng trứng (NST 4: 173–230 cM, NST Z: 65–92 cM), sản lượng trứng (NST Z: 78–101 cM, NST 4: 160–204 cM, NST 8: 34–58 cM, NST 5: 38–48 cM). Cơ sở phương pháp gen ứng viên và kỹ thuật PCR-RFLP được chuẩn hóa bởi Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2004), Lynch and Walsh (1997), Koopaei and Koshkoiyeh (2011), Lê Duy Thành và ctv. (2007), Trần Nhân Dũng và ctv., Mulholland (2012), Stuber et al., Mohler and Singrun (2004), Teneva et al., Burgos et al. (2007), Davoli and Braglia (2008), Andersson (2001), Rothschild and Soller (1997).
Các nghiên cứu gen ứng viên cụ thể gồm: PRL (Cui et al., 2006; Au and Leany, 2002; Sharp et al.; Zhou et al.); VIP (McFarlin et al., 1995; Porter et al., 2006; Sharp et al., 1998; Christian and Moenter, 2008; Chaiseha and Halawani, 1999; Caldwell et al.; Zhou et al., 2010); BMPR-IB (Dube et al., 1998; Sumitomo et al., 1993; Lim et al.; Mulsant et al., 2001; Onagbesan et al., 2003; Zhang et al., 2008); MTNR1C (Li et al.; Sundaresan et al., 2009; Malpaux et al.; Courtillot et al.; Soares et al.; Nishiyama et al., 2009; Ebisawa et al.; Poon and Pang, 1994; Natesan and Cassone, 2002); cGH (Apa and Micheli, 1994; Kelley and Felton, 1995; Mou et al.; Hrabia, 2015; Shaw et al.; Tanaka et al.; Hargis et al.; Kuhnlein et al., 1997; Liu et al., 2001; Feng et al.; Lamb et al., 1988; Thakur et al., 2009); NPY (Zhou et al., 2005; Contijoch et al.; Kuenzel and Fraley, 1995; Dunn et al., 2004; Li et al., 2009; Fatemi et al., 2012; Torkamanzehi and Kuhnlein, 2007; Uemoto et al., 2009; Xu et al., 2011a).
Khoảng trống nghiên cứu: Mặc dù các cơ chế sinh học phân tử và bản đồ QTL đã được thiết lập trên các giống gà công nghiệp thế giới, tại Việt Nam chưa có công trình nào đánh giá toàn diện mức độ đa hình của các gen ứng viên (PRL, VIP, BMPR-IB, MTNR1C, GH, NPY) trên quần thể gà Nòi bản địa ở ĐBSCL để tìm kiếm các chỉ thị SNP có hiệu ứng liên kết phục vụ chọn lọc hỗ trợ chỉ thị phân tử (Marker-Assisted Selection - MAS).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết và tiếp cận phân tích
Luận án vận dụng lý thuyết di truyền số lượng kết hợp với phương pháp tiếp cận gen ứng viên (Candidate Gene Approach) và chỉ thị phân tử. Căn cứ vào các con đường chuyển hóa nội tiết chi phối hoạt động buồng trứng và rụng trứng (trục hạ đồi - tuyến yên - tuyến sinh dục), các gen kiểm soát sự tiết prolactin (PRL), peptide hoạt hóa ruột (VIP), protein hình thành xương (BMPR-IB), thụ thể melatonin (MTNR1C), hormone tăng trưởng (GH) và neuropeptide Y (NPY) được lựa chọn làm mục tiêu xác định đột biến điểm.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
-
Phương pháp điều tra và đo đạc ngoại hình:
- Khảo sát các tính trạng định tính: màu lông, màu mắt, màu mỏ, màu da chân, dạng mào trên đàn gà Nòi trưởng thành tại 6 tỉnh.
- Đo đạc các chiều đo hình thái học và khối lượng sống cá thể theo quy chuẩn chăn nuôi.
-
Phương pháp phân tích di truyền phân tử:
- Nguồn mẫu: Mẫu lông gà được thu thập để ly trích ADN tổng số.
- Đánh giá đa dạng di truyền: Sử dụng 10 cặp mồi chỉ thị microsatellite theo khuyến cáo của ISAG/FAO. Sản phẩm khuếch đại PCR được phân tách bằng điện di trên gel polyacrylamide 10% hoặc gel agarose 5%, nhuộm bạc/ethidium bromide để xác định kích thước đoạn khuếch đại.
- Phân tích đa hình gen ứng viên bằng PCR-RFLP: Sử dụng các cặp mồi khuếch đại các đoạn gen mục tiêu, sau đó ủ với enzyme cắt giới hạn (Restriction Enzyme) tương ứng:
- Gen PRL: cắt bằng enzyme AluI và Csp6I.
- Gen VIP: cắt bằng enzyme ApoI.
- Gen BMPR-IB: cắt bằng enzyme HindIII.
- Gen MTNR1C: cắt bằng enzyme MboI.
- Gen GH: cắt bằng enzyme SacI và MspI.
- Gen NPY: cắt bằng enzyme DraI.
| Gen ứng viên |
Vùng khảo sát / Đa hình |
Enzyme cắt giới hạn |
| PRL |
PRL/AluI |
AluI |
| PRL |
PRL/Csp6I |
Csp6I |
| VIP |
VIP/ApoI |
ApoI |
| BMPR-IB |
BMPR-IB/HindIII |
HindIII |
| MTNR1C |
MTNR1C/MboI |
MboI |
| GH |
GH/SacI |
SacI |
| GH |
GH/MspI |
MspI |
| NPY |
NPY/DraI |
DraI |
-
Phương pháp đánh giá năng suất sinh sản và chọn lọc giống:
- Bố trí theo dõi cá thể gà Nòi thế hệ xuất phát qua 12 tháng đẻ liên tục để ghi nhận: tuổi đẻ quả trứng đầu tiên (ngày), khối lượng gà mái vào đẻ (g hoặc kg), khối lượng trứng qua các tháng (g), tổng sản lượng trứng (quả/mái), tỷ lệ trứng có phôi (%), số gà con nở ra (con).
- Ghép đôi giao phối chọn lọc các cá thể mang kiểu gen ưu thế để tạo thế hệ 1 (F1), tiếp tục theo dõi và đối chứng năng suất sinh sản với thế hệ xuất phát.
-
Xử lý số liệu thống kê:
- Sử dụng phần mềm chuyên dụng (bao gồm Biodiversity Pro) để tính toán số lượng alen, tần số alen, tần số kiểu gen, độ dị hợp tử quan sát ($H_o$), độ dị hợp tử mong đợi ($H_e$), hệ số cận huyết quần thể ($F_{is}$), khoảng cách di truyền Nei và thiết lập cây quan hệ di truyền.
- Phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định sai khác giữa các giá trị trung bình kiểu gen bằng trắc nghiệm thống kê ở mức ý nghĩa $P < 0,05$. Phân tích hệ số tương quan giữa các chiều đo hình thái với chỉ tiêu sinh sản.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương này tổng thuật toàn diện cơ sở sinh học và di truyền của gà Nòi và gia cầm:
- Đặc tính sinh học của gà Nòi: Hệ thống hóa phân loại động vật học, ngoại hình, tầm vóc, chỉ tiêu sinh trưởng và sinh sản của gà Nòi chăn nuôi tại Việt Nam. Phân tích tập tính mọc lông chậm, chu kỳ thay lông vào mùa thu (tháng 7–8 dương lịch) và ảnh hưởng của dinh dưỡng (protein, acid amin chứa lưu huỳnh) đến tiến trình này.
- Cơ chế di truyền tính trạng ngoại hình: Điểm lại các locus chi phối sắc tố melanin và xanthophyll ở da chân (Id, W, Y), sắc tố mào tích (G), sắc tố lông (C, I, E), cấu trúc mào (R, P).
- Phương pháp microsatellite trong nghiên cứu đa dạng di truyền: Nguyên lý chuỗi lặp lại đơn chuỗi ngắn (1–6 bp), tính chất đồng trội và giá trị ứng dụng trong thiết lập bản đồ di truyền và phân nhóm giống gia cầm theo chuẩn FAO.
- Sinh lý sinh sản và các yếu tố ảnh hưởng: Định lượng các chỉ tiêu sức đẻ trứng, tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ ấp nở, tỷ lệ nuôi sống; cơ chế tác động của stress nhiệt thông qua cytokine IL-1 và rối loạn tiết GnRH; vai trò của chế độ chiếu sáng, nhu cầu ME, protein, tỷ lệ Ca/P (5:1), selen hữu cơ và tác động bất lợi của hàm lượng CLA cao đối với sự phát triển phôi.
- Di truyền số lượng và QTL: Tổng hợp hệ số di truyền các chỉ tiêu sinh sản và vị trí các vùng QTL trên các nhiễm sắc thể Z, 2, 3, 4, 5, 8.
- Gen ứng viên và PCR-RFLP: Trình bày chi tiết cấu trúc phân tử và vai trò sinh lý của 6 gen (PRL, VIP, BMPR-IB, MTNR1C, GH, NPY) trong điều hòa trục nội tiết sinh sản gia cầm.
Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương này mô tả chi tiết quy trình tổ chức thực nghiệm:
- Phương tiện nghiên cứu: Địa bàn thu thập mẫu tại 6 tỉnh ĐBSCL (Đồng Tháp, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Kiên Giang, Cần Thơ); hệ thống chuồng trại, thiết bị phòng thí nghiệm sinh học phân tử, hóa chất tách chiết và phản ứng PCR, enzyme cắt giới hạn.
- Tiến trình triển khai 3 nội dung:
- Nội dung 1: Điều tra kiểu hình ngoại hình và xác định cấu trúc di truyền qua 10 chỉ thị microsatellite.
- Nội dung 2: Đánh giá kiểu hình sinh sản 12 tháng đẻ ở thế hệ xuất phát và phân tích đa hình 6 gen ứng viên bằng kỹ thuật PCR-RFLP.
- Nội dung 3: Thiết lập công thức lai chọn giống cá thể mang kiểu gen ưu thế, tạo đàn thế hệ 1 và theo dõi các chỉ tiêu năng suất sinh sản thế hệ 1.
- Quy chuẩn kỹ thuật: Lập bảng chi tiết về trình tự các cặp mồi, chu trình nhiệt PCR tối ưu cho từng locus, thành phần phản ứng cắt enzyme giới hạn và các thuật toán phân tích thống kê sinh học.
Chương 4: Kết quả thảo luận
Chương này trình bày toàn bộ các phát hiện thực nghiệm và số liệu đối sánh:
-
Đặc điểm ngoại hình và phân tích đa dạng di truyền:
- Phân bố kiểu hình ngoại hình: Gà trống có màu lông đỏ đen (gà điều/ô) chiếm tỷ lệ cao nhất với 42,2%; gà mái có màu lông nâu (gà chuối/bịp) chiếm ưu thế với 55,6%. Về màu da chân, kiểu hình da chân vàng chiếm tỷ lệ phổ biến nhất ở cả hai giới tính (42,5% đến 46,4%).
- Kích thước chiều đo và khối lượng: Xác lập các thông số chiều đo cơ thể gà Nòi trưởng thành và hệ số tương quan giữa kích thước các chiều đo với khối lượng cơ thể.
- Cấu trúc di truyền qua 10 microsatellite: Xác định số lượng alen trên mỗi locus, tính toán tần số alen, tần số kiểu gen, tần số dị hợp tử quan sát ($H_o$), mong đợi ($H_e$) và hệ số $F_{is}$. Dựa trên ma trận khoảng cách di truyền và cây phát sinh di truyền từ phần mềm Biodiversity Pro, 6 quần thể gà Nòi ĐBSCL được phân thành 2 nhóm chính:
- Nhóm 1: Quần thể gà Nòi tại Đồng Tháp và Cần Thơ.
- Nhóm 2: Quần thể gà Nòi tại Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng và Kiên Giang.
-
Năng suất sinh sản thế hệ xuất phát và tác động của các đa hình gen ứng viên:
- Ghi nhận diễn biến năng suất trứng và khối lượng trứng trung bình qua từng tháng trong suốt chu kỳ 12 tháng đẻ. Xác định ma trận hệ số tương quan giữa đặc điểm ngoại hình, kích thước cơ thể với các chỉ tiêu sinh sản.
- Tách chiết thành công ADN từ mẫu lông và nhận diện đột biến điểm trên 8 vị trí đa hình của 6 gen: PRL/AluI, PRL/Csp6I, VIP/ApoI, BMPR-IB/HindIII, MTNR1C/MboI, GH/SacI, GH/MspI và NPY/DraI.
- Hiệu ứng di truyền của từng locus gen:
- Đa hình PRL/Csp6I ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê đến tuổi đẻ trứng đầu, khối lượng gà mái vào đẻ và khối lượng trứng.
- Đa hình MTNR1C/MboI ảnh hưởng đến khối lượng trứng và tỷ lệ trứng có phôi.
- Đa hình GH/MspI có liên kết đến tổng số trứng và số gà con nở ra.
- Đa hình NPY/DraI thể hiện ảnh hưởng rõ nét nhất: Gà mang kiểu gen đồng hợp DD đạt năng suất sinh sản vượt trội so với kiểu gen đồng hợp II ($P < 0,05$).
| Chỉ tiêu sinh sản |
Kiểu gen DD (NPY/DraI) |
Kiểu gen II (NPY/DraI) |
Mức sai khác ($P$) |
| Tuổi đẻ quả trứng đầu (ngày) |
178 |
Cao hơn |
$P < 0,05$ |
| Khối lượng gà mái vào đẻ (kg) |
1,8 |
- |
- |
| Khối lượng trứng trung bình (g) |
46,1 |
- |
- |
| Tổng sản lượng trứng (quả/12 tháng đẻ) |
100 |
Thấp hơn |
$P < 0,05$ |
| Tỷ lệ trứng có phôi (%) |
84,3 |
Thấp hơn |
$P < 0,05$ |
| Số gà con nở ra (con) |
72,1 |
Thấp hơn |
$P < 0,05$ |
- Kết quả chọn tạo và đánh giá năng suất sinh sản thế hệ 1 (F1):
- Thực hiện ghép phối chọn lọc các cá thể mang kiểu gen DD ở đa hình NPY/DraI có năng suất cao từ thế hệ xuất phát để tạo đàn thế hệ 1.
- Đánh giá năng suất qua 6 tháng thí nghiệm cho thấy: Gà mái thế hệ 1 mang kiểu gen DD có tổng sản lượng trứng tăng 11,3% so với thế hệ xuất phát. Kết quả này chứng minh tính khả thi của việc sử dụng chỉ thị NPY/DraI trong chọn giống nâng cao năng suất sinh sản ở gà Nòi.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học
- Cung cấp dẫn liệu khoa học hệ thống về các đặc điểm ngoại hình, kích thước chiều đo và tương quan hình thái của giống gà Nòi phân bố tại 6 tỉnh ĐBSCL.
- Xác định cấu trúc đa dạng di truyền phân tử và phân nhóm quan hệ di truyền của các quần thể gà Nòi ĐBSCL bằng bộ 10 chỉ thị microsatellite chuẩn quốc tế, chỉ ra sự phân tách thành 2 phân nhóm di truyền địa lý rõ rệt.
- Phát hiện các đột biến điểm và làm sáng tỏ mối liên kết di truyền giữa các đa hình đơn nucleotide trên các gen ứng viên (PRL, VIP, BMPR-IB, MTNR1C, GH, NPY) với các chỉ tiêu sinh sản ở gà Nòi.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn
- Xác định kiểu gen DD thuộc locus đa hình NPY/DraI là chỉ thị phân tử định lượng có giá trị cao, liên kết với các tính trạng rút ngắn tuổi đẻ đầu (178 ngày), tăng khối lượng trứng (46,1 g), tăng sản lượng trứng (100 quả/năm), nâng cao tỷ lệ thụ tinh (84,3%) và số con nở (72,1 con).
- Ứng dụng thành công chỉ thị gen NPY/DraI (kiểu gen DD) trong công tác chọn giống thực tế, tạo ra đàn gà Nòi thế hệ 1 có sản lượng trứng vượt 11,3% so với đàn xuất phát.
Kiến nghị và đề xuất
- Trong quy trình chọn giống và nhân thuần đàn gà Nòi tại ĐBSCL, cần ưu tiên áp dụng chỉ thị phân tử để sàng lọc và nâng cao tần số alen D của locus NPY/DraI.
- Cần khai thác kết hợp các kiểu gen có lợi từ đa hình PRL/Csp6I, MTNR1C/MboI và GH/MspI để cải thiện đồng thời các chỉ tiêu tuổi thành thục sinh dục, khối lượng trứng và tỷ lệ ấp nở.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Nghiên cứu được giới hạn khảo sát trên địa bàn 6 tỉnh ĐBSCL; số lượng locus khảo sát tập trung vào 10 chỉ thị microsatellite và 6 gen ứng viên sinh sản; việc đánh giá chọn lọc ở thế hệ 1 mới được theo dõi trong giai đoạn 6 tháng thực nghiệm.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục duy trì chọn lọc, nhân giống và theo dõi ổn định di truyền ở các thế hệ tiếp theo (F2, F3); mở rộng tầm soát các đa hình trên toàn bộ hệ gen hoặc các gen ứng viên khác chi phối đồng thời tính trạng sinh trưởng và chất lượng thịt của gà Nòi.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng thụ hưởng:
- Giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên các chuyên ngành Chăn nuôi, Thú y, Di truyền học và Công nghệ sinh học nông nghiệp.
- Cán bộ kỹ thuật tại các Trung tâm giống nông nghiệp, trạm khuyến nông và các cơ sở bảo tồn nguồn gen vật nuôi bản địa.
- Các nhà quản lý ngành chăn nuôi tại các tỉnh vùng Đồng bằng sông Cửu Long trong việc xây dựng quy hoạch và chương trình phát triển giống gia cầm địa phương.
- Nội dung đáng tham khảo: Quy trình ly trích ADN từ mẫu lông; bảng thông số mồi PCR và chu trình nhiệt tối ưu cho 10 locus microsatellite và 8 phản ứng PCR-RFLP; hệ thống dữ liệu đối sánh kiểu gen và năng suất sinh sản phục vụ chọn giống bằng chỉ thị phân tử (MAS).
Câu hỏi thường gặp
1. Quần thể gà Nòi tại 6 tỉnh ĐBSCL được phân nhóm di truyền như thế nào qua 10 chỉ thị microsatellite?
Dựa trên phân tích 10 chỉ thị microsatellite và thiết lập cây quan hệ di truyền bằng phần mềm Biodiversity Pro, gà Nòi tại 6 tỉnh được phân thành 2 nhóm chính:
- Nhóm 1: Gồm các quần thể gà Nòi tại tỉnh Đồng Tháp và Cần Thơ.
- Nhóm 2: Gồm các quần thể gà Nòi tại các tỉnh Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng và Kiên Giang.
2. Các đa hình gen ứng viên nào trong nghiên cứu có ảnh hưởng đến từng chỉ tiêu sinh sản cụ thể của gà Nòi?
- Đa hình PRL/Csp6I: Tác động đến tuổi đẻ quả trứng đầu tiên, khối lượng gà mái vào đẻ và khối lượng trứng.
- Đa hình MTNR1C/MboI: Tác động đến khối lượng trứng và tỷ lệ trứng có phôi.
- Đa hình GH/MspI: Tác động đến tổng sản lượng trứng và số gà con nở ra.
- Đa hình NPY/DraI: Tác động toàn diện đến tuổi đẻ đầu, khối lượng vào đẻ, khối lượng trứng, tổng sản lượng trứng, tỷ lệ thụ tinh và số con nở.
3. Kiểu gen DD của đa hình NPY/DraI mang lại các giá trị năng suất sinh sản cụ thể nào so với kiểu gen II?
Gà Nòi mang kiểu gen DD đạt năng suất sinh sản vượt trội có ý nghĩa thống kê ($P < 0,05$) so với kiểu gen II với các chỉ số cụ thể:
- Tuổi đẻ quả trứng đầu: 178 ngày.
- Khối lượng gà mái khi vào đẻ: 1,8 kg.
- Khối lượng trứng trung bình: 46,1 g.
- Tổng sản lượng trứng: 100 quả/12 tháng đẻ.
- Tỷ lệ trứng có phôi: 84,3%.
- Số gà con nở ra: 72,1 con.
4. Hiệu quả chọn tạo cải thiện năng suất trứng ở thế hệ 1 (F1) đạt mức độ nào?
Khi tiến hành chọn lọc các cá thể gà mái mang kiểu gen DD ở đa hình NPY/DraI có năng suất cao từ thế hệ xuất phát để tạo thế hệ 1, kết quả theo dõi thực nghiệm cho thấy tổng sản lượng trứng của gà thế hệ 1 đã tăng 11,3% so với đàn thế hệ xuất phát.
5. Đặc điểm ngoại hình phổ biến nhất về màu lông và màu da chân của gà Nòi khảo sát là gì?
- Về màu lông: Gà trống có màu lông đỏ đen chiếm đa số với tỷ lệ 42,2%; gà mái có màu lông nâu chiếm tỷ lệ phổ biến nhất với 55,6%.
- Về màu da chân: Màu da chân vàng xuất hiện với tần số cao nhất ở cả gà trống và gà mái, dao động trong khoảng từ 42,5% đến 46,4%.
Kết luận
Luận án của tác giả Châu Thanh Vũ đã hoàn thành việc mô tả đặc điểm ngoại hình và xác lập cấu trúc đa dạng di truyền của 6 quần thể gà Nòi tại ĐBSCL thông qua 10 chỉ thị microsatellite. Bằng phương pháp PCR-RFLP, nghiên cứu đã nhận diện được 8 điểm đột biến trên các gen PRL, VIP, BMPR-IB, MTNR1C, GH, NPY và xác định được kiểu gen DD ở đa hình NPY/DraI có mối liên kết chặt chẽ nhất với các tính trạng năng suất sinh sản vượt trội. Ứng dụng kiểu gen này vào thực tế chọn giống đã tạo ra đàn gà thế hệ 1 có sản lượng trứng tăng 11,3%, cung cấp cơ sở khoa học và công cụ chỉ thị phân tử hiệu quả cho công tác bảo tồn và nâng cao giá trị kinh tế của giống gà Nòi bản địa.
