LUAN AN TOM TAT TIENG VIET NGUYEN THI MINH THUAN

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NCS NGUYỄN THỊ MINH THUẬN Tên đề tài: “ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ MỐI TƯƠNG QUAN ĐA HÌNH GEN POU1F1 VỚI TÍNH TRẠNG SINH TRƯỞNG CỦA DÊ ĐỊA PHƯƠNG ĐỊNH HĨA” Ngành: Chăn ni Mã số: 9.62.01.05 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHĂN NUÔI THÁI NGUYÊN – 2022 Luận án hồn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM - ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Văn Phùng TS Phạm Bằng Phương Người phản biện 1: ……………………………… Người phản biện 2: ……………………………… Người phản biện 3: ……………………………… Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường Họp tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Vào hồi ……., ngày …… Tháng …… năm 2022 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Trung tâm học liệu Đại Thái Nguyên - Thư viện trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Dê địa phương Định Hóa (dê Định Hóa) giống dê địa, gắn liền với đời sống người dân huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên Dê có đặc điểm ngoại hình đặc trưng giống dê Cỏ tai nhỏ, ngắn, khả leo trèo giỏi Dê nuôi theo phương thức quảng canh, người dân chăn thả dê triền đồi núi từ sáng chiều tối, lượng thức ăn thu nhận hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên Để bổ sung muối cho dê, người dân thường pha muối vào nước cho dê uống trước chăn sau chuồng Dê Định Hóa có khối lượng nhỏ giống giống dê nội nuôi địa phương khác dê Cỏ nuôi huyện Lạc Thủy, tỉnh Hịa Bình (Đinh Văn Bình Nguyễn Văn Trường, 2003) hay dê Cỏ nuôi huyện Nho Quan tỉnh Ninh Bình (Phạm Kim Đăng Nguyễn Bá Mùi, 2015) có khối lượng thấp so với giống dê lai, dê cải tạo dê lai giống (Saanen Alpine) với Jumnapari; dê lai dê Boer với dê Cỏ; dê Bách Thảo lai với dê Cỏ (Đậu Văn Hải Cao Xuân Thìn, 2001; Đinh Văn Bình Nguyễn Văn Trường, 2003; Phạm Kim Đăng Nguyễn Bá Mùi, 2015; Gatew cs., 2019 ) Mặc dù có tầm vóc nhỏ, dê lại có ưu điểm trội khả thích nghi với điều kiện tự nhiên, tập quán chăn nuôi, chất lượng thịt thơm ngon, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Trong trình phát triển, việc đưa giống dê nhập nội dê Boer có suất cao vào huyện Định Hóa với mục đích cải tạo giống dê địa phương khiến cho giống dê có xu hướng suy giảm hữu nguy biến Do vậy, cần thiết phải bảo tồn giống dê địa, vốn gắn liền với đời sống phần lịch sử, văn hoá, xã hội cộng đồng dân tộc thiểu số Tày, Nùng, Dao, Hoa, Sán Chí,… chiến khu Việt Bắc năm xưa Tuy nhiên, với khối lượng xuất bán thấp, hiệu kinh tế không cao, làm cho người dân không quan tâm đầu tư phát triển giống dê địa Một vấn đề đặt làm để nâng cao khả sinh trưởng, nâng cao tầm vóc dê mà khơng ảnh hưởng đến đặc điểm giống? Đã có nhiều kết nghiên cứu sinh trưởng dê tính trạng số lượng chịu chi phối nhiều gen gen POU1F1, GH, MSTN, BMP5 IGF1 (Saleha cs., 2012; Li cs., 2016; Sahar cs., 2016; Lin cs., 2017) Trong đó, gen POU1F1 gen đóng vai trị chủ đạo Nhiều cơng trình ngồi nước cho thấy, bổ sung thêm thức ăn thô xanh, thức ăn phế phụ phẩm thức ăn hỗn hợp cho dê góp phần nâng cao khả sinh trưởng, sức sản xuất thịt dê (Truong Thanh Trung Nguyen Van Thu, 2018; Bewketu cs., 2018; Brand cs., 2019…) Xuất phát từ đó, chúng tơi thực đề tài: “Đặc điểm sinh trưởng mối tương quan đa hình gen POU1F1 với tính trạng sinh trưởng dê địa phương Định Hóa” Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu chung Đánh giá khả sinh trưởng, tương quan đa hình gen POU1F1 ảnh hưởng kiểu gen gen POU1F1 thức ăn bổ sung đến sinh trưởng dê Định Hóa 2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá khả sinh trưởng dê Định Hóa - Đánh giá tương quan đa hình gen POU1F1 đến tính trạng sinh trưởng dê Định Hóa - Xác định ảnh hưởng kiểu gen gen POU1F1 thức ăn bổ sung đến sinh trưởng sức sản xuất thịt dê Định Hóa Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết đề tài sử dụng làm tài liệu tham khảo cho nghiên cứu tài liệu giảng dạy sở đào tạo chuyên ngành chăn nuôi 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Giúp nhà khoa học nghiên cứu giống định hướng chiến lược khai thác phát triển nguồn gen giống vật nuôi địa phục vụ công tác bảo tồn Làm sở để khuyến cáo người dân ứng dụng vào thực tế chăn nuôi, góp phần nâng cao suất hiệu chăn nuôi dê, thực tốt chiến lược bảo tồn phát triển nguồn gen địa Những đóng góp đề tài Đề tài cơng trình nghiên cứu có hệ thống có số đóng góp cho khoa học: - Đã xác định mối tương quan kiểu gen gen POU1F1 đến tính trạng sinh trưởng dê Định Hóa - Đã xác định ảnh hưởng kiểu gen gen POU1F1và thức ăn bổ sung đến khả sinh trưởng suất thịt dê Định Hóa Cấu trúc luận án Luận án gồm 105 trang (không kể danh mục tài liệu tham khảo): mở đầu trang; tổng quan tài liệu 36 trang; đối tượng, vật liệu, nội dung phương pháp nghiên cứu 10 trang; kết nghiên cứu thảo luận 49 trang; kết luận đề nghị trang Trong luận án có 20 bảng, đồ thị, 14 hình ảnh màu thể kết đề tài NCS tham khảo 99 tài liệu (trong có 38 tài liệu xuất năm gần đây) CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học di truyền liên quan đến tính trạng sinh trưởng dê 1.1.1 Bản chất di truyền tính trạng liên quan đến sinh trưởng Thực chất sinh trưởng tăng trưởng phân chia tế bào thể (Dương Mạnh Hùng cs., 2017) Theo quan điểm di truyền học, sinh trưởng thuộc tính trạng số lượng Tính trạng chịu ảnh hưởng yếu tố di truyền điều kiện ngoại cảnh (Trần Huê Viên, 2001) 1.1.2 Mối liên quan đa hình gen đến tính trạng sinh trưởng dê 1.1.2.1 Tổng quan số gen liên quan đến tính trạng sinh trưởng dê Trong nghiên cứu gen gia súc, hàng nghìn, hàng trăm locus tính trạng số lượng QTL (quantitative trait loci) xác định có số nghiên cứu xác định locus tính trạng số lượng QTL dê Những locus liên quan đến hormone tăng trưởng - GH, IGF-I, leptin (LEP), MSTN, POU1F1 gen BMP 1.1.2.2 Đa hình gen mối tương quan đa hình kiểu gen gen POU1F1 liên quan đến tính trạng sinh trưởng Trong gen liên quan đến tính trạng sản xuất dê gen POU1F1 gen có vai trị quan trọng Nó khơng liên quan đến tính trạng sinh trưởng mà cịn liên quan đến tính trạng sinh sản, suất chất lượng sữa gen tham gia điều khiển hoạt động gen GH, PRL TSHβ (Feng cs., 2012; Daga cs., 2013; Lan cs., 2009) 1.1.3 Ảnh hưởng giống - di truyền đến sinh trưởng dê Có nhiều biện pháp đưa để nâng cao sinh trưởng dê Trong biện pháp lai tạo nhanh mang lại hiệu cao Tuy nhiên, cho lai tạo với mục đích cải tạo giống dê địa phương khiến cho giống dê có xu hướng suy giảm suy thối bị pha tạp với nguồn gen ngoại nhập, làm cho đặc điểm di truyền giống gốc dần hữu nguy biến Vì vậy, để bảo tồn nguồn gen quý, nên sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử, kỹ thuật chọn lọc để nâng cao sinh trưởng dê địa 1.2 Ảnh hưởng thức ăn dinh dưỡng đến sinh trưởng sức sản xuất thịt dê Việc bổ sung thêm thức ăn thô xanh, chế biến nâng cao dinh dưỡng, bổ sung thêm thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng cao thức ăn tinh hỗn hợp góp phần nâng cao sinh trưởng dê, nâng cao suất thịt hiệu kinh tế chăn nuôi dê Mức độ bổ sung tùy thuộc vào giống dê, giống có suất cao, cần bổ sung mức dinh dưỡng cao giống địa phương suất thấp CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng, địa điểm thời gian nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Dê Định Hóa - Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm triển khai xã Kim Phượng, Phượng Tiến, Trung Hội, Bộc Nhiêu huyện Định Hóa HTX chăn ni động vật địa huyện Phú Lương tỉnh Thái Nguyên Các nghiên cứu gen tiến hành Phịng thí nghiệm sinh học phân tử Viện Khoa học sống - Đại học Thái Nguyên - Thời gian nghiên cứu: Từ năm 2016 - 2020 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Nội dung 1: Nghiên cứu sinh trưởng sức sản xuất thịt dê Định Hóa (1) Sinh trưởng tích lũy sinh trưởng tuyệt đối (g/con/ngày) dê thời điểm sơ sinh tháng tuổi từ sơ sinh đến 12 tháng tuổi (2) Khảo sát số chiều đo: Cao vây, vòng ngực, dài thân chéo, vòng ống thời điểm sơ sinh, 1, 3, 6, 9, 12 tháng tuổi (3) Khảo sát suất thịt dê Định Hóa thời điểm 12 tháng tuổi 2.2.2 Nội dung 2: Nghiên cứu đa hình gen POU1F1 mối tương quan với tính trạng sinh trưởng dê Định Hóa (1) Số lượng mẫu: 336 (2) Phân tích đa hình kiểu gen POU1F1 (3) Phân tích mối tương quan đa hình gen POU1F1 với tính trạng sinh trưởng dê 2.2.3 Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng kiểu gen gen POU1F1 thức ăn bổ sung đến sinh trưởng dê Định Hóa (1) Ảnh hưởng kiểu gen gen POU1F1 thức ăn bổ sung đến sinh trưởng tích lũy, sinh trưởng tuyệt đối dê Định Hóa (2) Ảnh hưởng tương tác kiểu gen gen POU1F1 thức ăn bổ sung đến sinh trưởng dê Định Hóa (3) Ảnh hưởng kiểu gen gen POU1F1 thức ăn đến suất thịt dê Định Hóa (4) Tiêu tốn chi phí thức ăn/kg tăng khối lượng dê thí nghiệm 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu sinh trưởng sức sản xuất thịt dê Định Hóa Mục tiêu nhằm đánh giá khả sinh trưởng sức sản xuất thịt dê Định Hóa nuôi điều kiện chăn nuôi nông hộ (1) Phương pháp nghiên cứu sinh trưởng dê Định Hóa: Dê chọn từ đàn dê thương phẩm, đảm bảo đặc điểm đặc trưng dê Định Hóa Thí nghiệm tiến hành 03 hộ gia đình, có điều kiện chuồng trại, đồi bãi chăn thả phương thức chăn nuôi tương đồng Số lượng dê nghiên cứu 60 con, có 30 dê đực 30 dê Thời gian theo dõi từ sơ sinh đến 12 tháng tuổi Thí nghiệm nhắc lại hai lần, lần thí nghiệm, hộ gia đình ni 10 dê (5 đực, cái) Thời gian thí nghiệm từ tháng 12/2016 đến tháng 6/2018 Dê thí nghiệm đánh số nuôi theo đàn hộ nông dân Hàng ngày dê chăn thả bãi (đồi, núi) từ khoảng sáng đến chiều tối Ban đêm dê nhốt chuồng Dê bổ sung nước có pha muối trước ăn sau chuồng, không bổ sung thức ăn tinh Cân đo kích thước chiều dê vào buổi sáng trước chăn thả dê Khối lượng thể cân theo tháng từ sơ sinh đến 12 tháng tuổi Khối lượng sơ sinh dê cân sau đẻ ra, lau khô Sử dụng cân đồng hồ Nhơn Hịa loại kg (có độ xác ± 10 g) Kích thước số chiều đo dê xác định thời điểm sơ sinh, 1, 3, 6, 12 tháng tuổi Phương pháp đo kích thước số chiều đo (Dương Mạnh Hùng cs., 2017) Vòng ngực (VN, cm): Sử dụng thước dây, đo chu vi quanh vòng ngực tiếp giáp phía sau xương bả vai Cao vây (cm): Dùng thước gậy đo từ mặt đất đến đỉnh cao xương bả vai (sau u vai), đặt thước thẳng vng góc với mặt đất Chỉ tiêu dùng để đánh giá phát triển chân trước phần thân trước Dài thân chéo (cm): Dùng thước gậy đo từ phía trước đầu khớp bả vai cánh tay đến phía sau u ngồi Vịng ống: Dùng thước dây đo chu vi 1/3 phía xương bàn chân trái phía trước Các tiêu theo dõi gồm: sinh trưởng tích lũy; sinh trưởng tuyệt đối (xác định theo TCVN 9715 - 2013); cao vây, dài thân chéo, vòng ngực vòng ống (2) Phương pháp khảo sát suất thịt dê Định Hóa Tiến hành theo phương pháp mổ khảo sát dê Dê mổ khảo sát giai đoạn 12 tháng tuổi Số lượng mổ độ tuổi gồm đực Cho dê nhịn đói sau 24 giờ, cân khối lượng hơi, cắt tiết, lột da phân loại sản phẩm sau mổ giết theo tiêu nghiên cứu khối lượng móc hàm, khối lượng thịt xẻ, khối lượng thịt tinh khối lượng xương Phương pháp cân thành phần thân thịt: Sử dụng loại cân đồng hồ Nhơn Hịa, loại kg (độ xác ± 10 - 30 g), kg (độ xác ± 10 - 30 g) 30 kg (độ xác ± 50 - 150 g) Các tiêu tính tốn: Các tỷ lệ móc hàm, thịt xẻ, thịt tinh, xương tính theo khối lượng sống (%) Số liệu xử lý thống kê phần mềm Minitab 17.0 So sánh sai khác số trung bình sinh trưởng, suất thịt dê đực dê phương pháp Turkey Pairwise Comparitions 2.3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu đa hình gen POU1F1 mối tương quan với tính trạng sinh trưởng dê Định Hóa (1) Phương pháp lấy mẫu: Sau tiến hành thao tác chăm sóc dê sinh, tiến hành lấy mẫu mô tai Số lượng mẫu 336 thu khoảng thời gian từ 01/2017 đến 02/2020 hộ chăn nuôi dê (2) Phương pháp tách chiết ADN: ADN tổng số dê địa phương tách chiết theo kit tách chiết ADN genome GenomePlex theo quy trình sau: + Phương pháp tách triết ADN tổng số bao gồm các11 bước (3) Phương pháp khuếch đại đoạn gen POU1F1: Cặp mồi thiết kế dựa trình tự gen POU1F1 (AJ549207) cừu gen POU1F1 bò (Zhao cs., 2004) để khuếch đại đoạn exon (Lan cs., 2007) thể bảng 2.1 Bảng 2.1 Trình tự cặp mồi sử dụng phản ứng PCR Kích thước Tên mồi Trình tự dự kiến POU1F1-F 5’ - CCA TCA TCT CCC TTC TT - 3’ 450 bp POU1F1-R 5’ - AAT GTA CAA TGT GCC TTC GAG-3’ Sản phẩm PCR sau khuếch đại gửi giải trình tự công ty 1st BASE Singapore (4) Phương pháp phân tích đa hình đoạn gen enzyme giới hạn Cắt sản phẩm PCR gen POU1F1 enzyme giới hạn DdeI Bảng 2.2.Thành phẩn phản ứng cắt gene POU1F1 enzyme DdeI Thành phần Thể tích (µ) Enzyme DdeI Buffer Tango 10X Sản phẩm PCR 20 H2O Tổng thể tích 30 Bảng Vị trí cắt enzyme giới hạn Tên Enzyme Nguồn gốc Vị trí cắt Vi khuẩn Desulfovibrio 5’ C ↓ T N A G 3’ POU1F1/DdeI desulfuricans 3’ G A N T ↑ C 5’ (5) Phương pháp theo dõi sinh trưởng dê: Sau đợt phân tích, tiến hành chọn dê có kiểu gen D 1D1 dê có kiểu gen D1D2 để nuôi theo dõi sinh trưởng tích lũy Đảm bảo giống tính biệt, điều kiện chăm sóc, ni dưỡng dê mang kiểu gen Khối lượng dê cân thời điểm sơ sinh, 3, 6, 12 tháng tuổi Phương pháp cân xử lý số liệu nội dung (6) Phương pháp phân tích thống kê xác định mối tương quan kiểu gen gen POU1F1 với tính trạng sinh trưởng Tần số allele phân bố kiểu gen so sánh sử dụng kiểm tra Chisquare Khi giá trị P