Luận án tiến sĩ hus nghiên cứu sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của một số giống gà việt namluận án ts sinh học

Luận án tiến sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của một số giống gà việt namluận án, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Nghiên cứu sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của một số giống gà Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận văn

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• BẢNG VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 0.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 0.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 0.3. Mục đích nghiên cứu
• 0.4. Nội dung nghiên cứu của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Hormon sinh trưởng
• 1.2. Hormon sinh trưởng và sinh trưởng ở gà
• 1.3. Hormon sinh trưởng tái tổ hợp
• 1.4. Tình hình nghiên cứu gen hormon sinh trưởng vật nuôi ở trong và ngoài nước
• 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.5. Một số đặc điểm và tính năng sản xuất của một số giống gà nội
• 1.5.1. Gà Ri
• 1.6. Các phương pháp sinh học phân tử sử dụng trong luận án
• 1.6.1. Phương pháp xác định trình tự ADN
• 1.6.2. Enzym giới hạn
• 1.6.3. Đa hình độ dài các đoạn giới hạn (RFLP)
• 1.6.4. Dấu phân tử trong phân tích di truyền vật nuôi
• 1.6.5. Cấu trúc gen hormon sinh trưởng của gà
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp lấy mẫu máu
• 2.2.2. Phương pháp tách ADN
• 2.2.3. Phản ứng nhân ADN đặc hiệu (PCR)
• 2.2.4. Cắt sản phẩm PCR bằng enzym giới hạn
• 2.2.5. Xác định độ lớn các đoạn ADN sau khi cắt bằng enzym giới hạn
• 2.2.6. Giải trình tự sản phẩm PCR
• 2.2.7. Theo dõi và xử lý các tính trạng số lượng
• 2.2.7.1. Đối với gà Ri
• 2.2.7.2. Đối với gà Mía
• 2.2.7.3. Đối với gà Hồ và gà ác
• 2.2.7.4. Xử lý các tính trạng số lượng
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Cấu trúc đặc thù intron 1 của gen hormon sinh trưởng của một số giống gà Việt Nam
• 3.1.1. Kết quả giải trình tự intron 1 của gen hormon sinh trưởng
• 3.1.2. Tính đa hình điểm cắt MspI trong intron 1 của gen hormon sinh trưởng
• 3.1.3. Đặc điểm cấu trúc đoạn bổ sung trong gen hormon sinh trưởng
• 3.2. Phân tích đa hình trong intron 4 của gen hormon sinh trưởng của một số giống gà Việt Nam
• 3.3. Mối liên quan giữa tính đa hình gen hormon sinh trưởng với các tính trạng sản xuất của gà Ri
• 3.3.1. Các kiểu gen hormon sinh trưởng của gà Ri
• 3.3.2. Xác định mối liên quan của kiểu gen với các tính trạng sản xuất
• 3.3.3. Ảnh hưởng của đột biến điểm đến tính trạng sản xuất của gà Ri
• 3.4. Mối liên quan giữa tính đa hình gen hormon sinh trưởng với các tính trạng sản xuất của gà Mía
• 3.4.1. Các kiểu gen hormon sinh trưởng của gà Mía
• 3.4.2. Xác định mối liên quan của kiểu gen với các tính trạng sản xuất
• 3.4.3. Ảnh hưởng của đột biến điểm đến tính trạng sản xuất của gà Mía
• 3.5. Kết luận
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng ở gà Việt Nam

Nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng ở gà Việt Nam là một lĩnh vực quan trọng trong chăn nuôi gia cầm. Hormon sinh trưởng có vai trò quyết định trong việc điều chỉnh tốc độ sinh trưởng và phát triển của gà. Việc hiểu rõ về gen hormon sinh trưởng sẽ giúp cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm từ gà. Các nghiên cứu hiện tại cho thấy sự khác biệt di truyền giữa các giống gà nội địa, từ đó mở ra hướng đi mới cho việc chọn giống và nâng cao hiệu quả chăn nuôi.

1.1. Hormon sinh trưởng và vai trò của nó trong sinh trưởng gà

Hormon sinh trưởng, hay somatotropin, có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của gà. Nó kích thích tổng hợp protein, tăng cường hấp thụ dinh dưỡng và điều chỉnh quá trình trao đổi chất. Nghiên cứu cho thấy hàm lượng hormon sinh trưởng trong huyết tương thay đổi theo độ tuổi và giống gà, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng thịt.

1.2. Tình hình nghiên cứu gen hormon sinh trưởng ở gà Việt Nam

Mặc dù hormon sinh trưởng đã được nghiên cứu rộng rãi trên thế giới, nhưng ở Việt Nam, nghiên cứu về gen hormon sinh trưởng ở gà vẫn còn hạn chế. Các giống gà nội địa như gà Ri, gà Mía có tiềm năng lớn nhưng chưa được khai thác triệt để. Việc nghiên cứu gen này sẽ giúp xác định các đặc điểm di truyền có lợi cho sản xuất.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng ở gà Việt Nam vẫn gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là thiếu dữ liệu về di truyền và các phương pháp phân tích gen hiện đại. Điều này làm hạn chế khả năng hiểu biết về mối liên hệ giữa gen hormon sinh trưởng và các tính trạng sản xuất của gà.

2.1. Thiếu dữ liệu và công nghệ nghiên cứu

Việc thiếu hụt dữ liệu di truyền và công nghệ phân tích gen hiện đại là một trong những thách thức lớn. Nhiều nghiên cứu trước đây chưa áp dụng các phương pháp tiên tiến như PCR hay RFLP, dẫn đến kết quả không chính xác và thiếu tin cậy.

2.2. Khó khăn trong việc xác định mối liên hệ giữa gen và tính trạng

Xác định mối liên hệ giữa gen hormon sinh trưởng và các tính trạng sản xuất như khối lượng cơ thể, năng suất trứng là một thách thức lớn. Các yếu tố môi trường và dinh dưỡng cũng ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu, làm cho việc phân tích trở nên phức tạp.

III. Phương pháp nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng ở gà

Để nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng ở gà, cần áp dụng các phương pháp sinh học phân tử hiện đại. Các phương pháp như PCR, RFLP và giải trình tự ADN sẽ giúp xác định các biến thể gen và mối liên hệ của chúng với các tính trạng sản xuất.

3.1. Phương pháp PCR trong nghiên cứu gen

Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) cho phép nhân bản một đoạn ADN cụ thể, giúp xác định sự hiện diện của gen hormon sinh trưởng. Phương pháp này nhanh chóng và hiệu quả, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong nghiên cứu.

3.2. Phân tích đa hình gen bằng RFLP

RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) là phương pháp phân tích đa hình gen, cho phép xác định sự khác biệt di truyền giữa các giống gà. Phương pháp này giúp phát hiện các biến thể gen có liên quan đến tính trạng sản xuất, từ đó hỗ trợ trong việc chọn giống.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu gen hormon sinh trưởng ở gà

Nghiên cứu gen hormon sinh trưởng không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ứng dụng thực tiễn trong chăn nuôi. Việc xác định các kiểu gen có lợi sẽ giúp cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm từ gà, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế cho người chăn nuôi.

4.1. Tăng cường năng suất và chất lượng sản phẩm

Việc áp dụng các kết quả nghiên cứu gen hormon sinh trưởng sẽ giúp tăng cường năng suất và chất lượng thịt, trứng từ gà. Các giống gà được chọn lọc dựa trên gen có thể đạt được khối lượng cơ thể lớn hơn và năng suất trứng cao hơn.

4.2. Hướng đi mới cho ngành chăn nuôi

Nghiên cứu gen hormon sinh trưởng mở ra hướng đi mới cho ngành chăn nuôi gia cầm tại Việt Nam. Việc áp dụng công nghệ sinh học trong chọn giống sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và đáp ứng nhu cầu thị trường.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng

Nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng ở gà Việt Nam là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng với sự phát triển của công nghệ sinh học, việc nghiên cứu và ứng dụng gen hormon sinh trưởng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Tương lai của ngành chăn nuôi gia cầm sẽ phụ thuộc vào khả năng khai thác và ứng dụng các kết quả nghiên cứu này.

5.1. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Triển vọng nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng ở gà sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành chăn nuôi. Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu di truyền trong chăn nuôi

Nghiên cứu di truyền gen hormon sinh trưởng không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn bảo tồn và phát triển các giống gà nội địa. Điều này sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành chăn nuôi Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trục hormon sinh trưởng có ảnh hưởng lớn đến các quá trình sinh học, từ mức độ tế bào tới thay đổi kiểu hình cơ thể. Các gen của trục hormon sinh trưởng gây ảnh hưởng đến các chỉ số sinh lý, kiểm soát tính ngon miệng, tốc độ sinh trưởng, thành phần cấu trúc cơ thể, tuổi và khả năng sinh sản [36], [39], [22], [101] cũng như khả năng miễn dịch [76], [28], [65]. Các kết quả thu được từ các thực nghiệm chọn lọc đã chỉ ra rằng các gen của trục hormon sinh trưởng, chẳng hạn như gen hormon sinh trưởng có thể là các locut về tính trạng số lượng của vật nuôi [81].

Lợn được chọn lọc để tăng trọng nhanh và có độ dày mỡ lưng thấp thì có hàm lượng hormon sinh trưởng trong huyết tương cao [44], [24]. Bò được tiêm hormon sinh trưởng bò làm tăng sản lượng sữa [63], [61]. Schlee và cộng sự đã phát hiện ra giá trị giống về các tính trạng cho thịt khác nhau đáng kể trong các kiểu gen hormon sinh trưởng của bò [93]. Hàm lượng hormon sinh trưởng ở gà có mối liên quan tới tốc độ sinh trưởng, khối lượng cơ thể trưởng thành, tỷ lệ mỡ và` năng suất trứng [21], [33], [84], [87].

Tuy nhiên sự khác biệt về hàm lượng hormon sinh trưởng là so sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng và các gen điều hoà khác của trục hormon sinh trưởng mà chưa được biết [49]. Những nghiên cứu gần đây cho thấy phân tích đa hình ADN gen hormon sinh trưởng có mối liên quan với những tính trạng sản xuất khác nhau của vật nuôi [79]. Nghiên cứu gen hormon sinh trưởng của gà, Fotouhi và cộng sự (1993) đã phát hiện được 4 điểm cắt đa hình, một điểm bằng enzym SacI và 3 điểm bằng MspI, tất cả đều nằm trong các intron. Tần số của những đoạn đa hình ở gen hormon sinh trưởng gà không chỉ liên quan tới lượng mỡ bụng của gà hướng thịt mà còn liên quan với năng suất trứng, tuổi đẻ lứa đầu và khả năng kháng bệnh của 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] gà hướng trứng [50], [69].

Sử dụng các enzym MspI và SacI phân tích đa hình ADN của gen hormon sinh trưởng gà Leghorn trắng , Feng và cộng sự (1997) đã xác định được mối liên quan giữa kiểu gen với năng suất trứng và tuổi đẻ lứa đầu, nhưng không thấy sự liên quan với khối lượng cơ thể và khối lượng trứng. Kết quả nghiên cứu của Kuhnlein và cộng sự (1997) trên gà Leghorn trắng cũng cho kết quả tương tự [48], [68]. Các kết quả trên cho thấy rằng các intron của gen hormon sinh trưởng gà chứa các dấu chuẩn di truyền ở trong liên kết không cân bằng với các locut tính trạng số lượng, hoặc ảnh hưởng trực tiếp tới các tính trạng. Trong khi đó ở nước ta chưa có tác giả nào nghiên cứu về gen hormon sinh trưởng của gà, mà các giống gà nội của chúng ta rất đa dạng và phong phú và có sự khác biệt rõ nét về khối lượng cơ thể, kiểu hình và khả năng sản xuất.

Để có cơ sở khoa học đánh giá sự sai khác về khả năng sản xuất của các giống gà ở mức độ phân tử và tìm những dấu chuẩn ADN có liên quan với những tính trạng sản xuất hữu ích chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của một số giống gà Việt Nam”. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2. ý nghĩa khoa học Hormon sinh trưởng không chỉ ảnh hưởng tới tốc độ sinh trưởng của vật nuôi, mà còn ảnh hưởng đến các tính trạng sản xuất khác như năng suất sữa của bò, năng suất trứng của gia cầm và chất lượng thịt của lợn. Tuy nhiên sự sai khác về hàm lượng hormon sinh trưởng là do sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng và một số gen điều hoà khác.

Do vậy xác định sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của các giống gà địa phương không chỉ là cơ sở để đánh giá sự khác biệt giữa các giống ở mức độ phân tử, mà còn phân biệt sự sai khác ở từng cá thể trong mỗi giống để tìm mối liên quan với các tính trạng hữu ích. 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. ý nghĩa thực tiễn Ngày nay nhờ những kỹ thuật mới trong sinh học phân tử, các nhà chọn giống đã định hướng phương pháp chọn lọc ở mức độ phân tử dựa vào các dấu chuẩn ADN có liên quan với các tính trạng sản xuất. Sử dụng các dấu chuẩn ADN để chọn lọc đặc biệt có ích khi các tính trạng mong muốn, khó định lượng và biểu hiện theo giới tính hay biểu hiện muộn trong quá trình sống, như khả năng kháng bệnh hay năng suất trứng ở gia cầm.

Do đó nghiên cứu xác định sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của gà để tìm các dấu chuẩn ADN liên quan với các tính trạng sản xuất sẽ mở ra hướng chọn lọc sớm, góp phần nâng cao hiệu quả trong chăn nuôi. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Xác định sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của các giống gà nội, để tìm ra những sai khác đặc trưng cho từng giống có thể sẽ liên quan với kiểu hình, khối lượng cơ thể và những khả năng sản xuất của các giống gà. - Xác định các kiểu gen hormon sinh trưởng của một số giống gà để tìm mối liên quan của các kiểu gen với các tính trạng sản xuất hữu ích, mở ra triển vọng chọn lọc ở mức độ phân tử, có độ chính xác cao và rút ngắn được thời gian chọn lọc, dẫn đến nâng cao hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Để thực hiện được các mục đích trên, cần phải thực hiện các nội dung nghiên cứu sau: - Nhân ADN trong intron 1 gen hormon sinh trưởng của 4 giống gà nội: gà Ri, gà Mía, gà ác và gà Hồ và giải trình tự đoạn gen này.

- Sử dụng enzym MspI phân tích đa hình ADN trong intron 1 của gen hormon sinh trưởng hai giống gà Ri và gà Mía được theo dõi khả năng sản xuất theo từng cá thể và tìm mối liên quan của các kiểu gen với các tính trạng sản xuất. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Nhân ADN trong intron 4 của gen hormon sinh trưởng của 4 giống gà nội và phân tích đa hình bằng enzym SacI. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. HORMON SINH TRƢỞNG Hormon sinh trưởng là somatotropin, do thuỳ trước tuyến yên tiết ra Somatotropin kích thích sinh trưởng và tăng khối lượng cơ thể.

Somatotropin có bản chất cấu tạo là protein [8,74]. Sự tiết hormon sinh trƣởng Một số hormon vùng dưới đồi ảnh hưởng đến tốc độ tiết hormon sinh trưởng. Một trong số đó là TRH (thyrotropin-releasing hormone) kích thích giải phóng hormon sinh trưởng. Tốc độ tiết hormon sinh trưởng của tuyến yên còn được điều hoà bởi hai hormon vùng dưới đồi, một trong hai loại đó có tác dụng kích thích, còn loại kia thì ức chế [105, 1690].

Hormon kích thích giải phóng hormon sinh trưởng là GRF (growth hormone-releasing factor) [87], đã thu nhận được dưới dạng tương đối sạch từ vùng dưới đồi của một số loài động vật có vú, tuy nhiên nó chưa được miêu tả một cách đầy đủ. Hormon vùng dưới đồi ức chế giải phóng ra hormon sinh trưởng là somatostatin. Khi tiêm cho chuột 10 g somatostatin thì sau 15 phút giảm đáng kể hormon sinh trưởng ở trong máu. Nhưng tiêm somatostatin cho người làm giảm insulin và glucagon.

Hoạt tính của somatostatin được tìm thấy ở trong tuỷ sống, dịch nhầy dạ dày, tá tràng và tuyến tụy. Trong quá trình tiết hormon sinh trưởng, AMPv thực hiện chức năng như là chất trung gian. Mô tuyến yên của chuột nuôi cấy in vitro sẽ tăng quá trình tổng hợp và giải phóng hormon sinh trưởng, khi bổ sung vào môi trường nuôi cấy 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] những chất khác nhau để làm tăng hàm lượng AMPv trong tế bào, là do nó kích thích adenilatxiclas hoặc ức chế photphodiesteras. Ngoài ra estrogen và một trong những loại peptid truyền xung thần kinh ở não là  -endorfin cũng làm tăng giải phóng hormon sinh trưởng [105, 1691].

Cấu tạo hormon sinh trƣởng Trình tự axit amin của hormon sinh trưởng ở một số loài đã được xác định. Hormon sinh trưởng của người chứa 191 axit amin [105, 1691], còn của bò chứa 217 axit amin [104, 127]. Trong khi đó hormon sinh trưởng của gà chứa 216 axit amin [98], của lợn chứa 216 axit amin 102]. Hormon sinh trưởng có thể hợp lại trong môi trường kiềm tạo thành dimer.

Hoạt tính sinh học của hormon sinh trưởng có đặc điểm là đặc trưng cho loài cao. Mặc dù hormon sinh trưởng của một số loài vẫn có tác dụng khi thử nghiệm trên nhiều loài khác, nhưng chỉ có hormon sinh trưởng của loài linh trưởng có tác dụng đối với con người. Đây chính là cơ sở cho nhiều thử nghiệm phân huỷ từng phần hormon sinh trưởng của người để tách ra “nhân” không lớn mang hoạt tính sinh học, mà từ đó có thể tổng hợp được bằng hoá học. Khi thủy phân bằng plasmin thì trong phân tử hormon sinh trưởng của người phá vỡ mối liên kết giữa axit amin 134 với 135 và ngay cả giữa axit amin 140 với 141, để tạo thành phân tử chứa axit amin đầu N (đoạn 1-134) và axit amin đầu C (đoạn 141-191) được nối với nhau bởi liên kết disunfua giữa axit amin 53 với 165.

Phân tử này vẫn giữ được hầu hết các hoạt tính của hormon sinh trưởng trong các thử nghiệm sinh học. Sau khi tách làm hai đoạn và thử nghiệm hoạt tính của chúng đã cho thấy nhiều hiệu ứng trao đổi chất của hormon sinh trưởng người đều xuất hiện ở cả in vitro và in vivo, ngay cả ở đoạn chứa 1-134 axit amin của hormon. Tái tổ hợp hai đoạn nhờ tác dụng tương hỗ không cộng hoá trị dẫn tới phục hồi hoàn toàn hoạt tính hormon sinh trưởng. Đoạn mang hoạt tính là peptid có phân tử lượng ít hơn 10000 [105, 1691-1692].

11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tác dụng của hormon sinh trƣởng Hormon sinh trưởng tác động cùng với nhiều hormon khác và ảnh hưởng hầu hết đến các cơ quan của cơ thể, kích thích sinh trưởng và dẫn tới cùng một thời điểm thay đổi tất cả các con đường trao đổi chất [104, 127].