Giáo trình Chọn giống vật nuôi Giáo trình Chọn giống vật nuôi Khái niệm về giống và công tác giống gia súc; Một số giống gia súc phổ biến ở nước ta; Chọn giống gia súc; Nhân giống gia súc; Ứng dụng công nghệ sinh học trong công tác giống gia súc;...Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình!
CHƯƠNG GHÉP ĐÔI GIAO PHỐI MH33 - 04 Giới thiệu: Trong chăn nuôi gia súc gia cầm để tạo đàn giống hệ sau có phẩm chất tốt người ta tường thực phương pháp ghép đôi giao phối để phát triển thêm tính trạng chất lượng mong muốn mà trước tiến hành chọn lọc Mục tiêu: - Kiến thức: giúp sinh viên nắm nguyên tắc ghép đôi giao phối để tạo giống vật nuôi suất cao - Kỹ năng: Thực nguyên tắc ghép đôi giao phối tạo giống vật nuôi đạt hiệu cao - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Có ý thức lợi ích việc học tập, từ có thái độ học tập đắn; ý thức tự học hỏi nâng cao trình độ Khái niệm ý nghĩa * Khái niệm: Ghép đôi giao phối hay chọn phối chọn đực chọn lọc giao phối với nhằm thu đời có tính trạng mong muốn theo mục tiêu nhân giống Nếu biết chọn phối đắn khơng củng cố mà cịn phát triển thêm tính trạng chất lượng mong muốn mà trước tiến hành chọn lọc * Ý nghĩa: Cũng cố phát triển thêm tính trạng chất lượng mong muốn, giảm nhược điểm đời sau Các nguyên tắc chọn phối - Xác định mục tiêu giống rõ ràng tuân thủ phương pháp dự kiến để đạt mục tiêu thơng qua nhân giống hay lai tạo - Đực giống phải có ưu di truyền cao so với ghép đơi với - Tăng cường sử dụng xuất sắc - Củng cố di truyền đời sau đặc điểm tốt có hai bên bố mẹ - Cải tiến đời sau đặc điểm không thoả mãn bố mẹ - Đưa vào đàn (dòng, giống) đặc điểm mong muốn cách sử dụng có đặc tính mong muốn đàn hay giống (dòng) khác 49 - Điều khiển mức độ đồng huyết nhằm không cho phép suy thoái cận huyết - Phát sử dụng phối hợp tốt nhóm (về mặt di truyền) để ghép đơi lặp lại Các hình thức chọn phối 3.1 Chọn phối theo huyết thống Chọn phối theo huyết thống vào mức độ quan hệ huyết thống (thân thuộc) cá thể đực để định ghép đơi (hay khơng ghép đơi) giao phối với Có hai loại chọn phối dựa quan hệ huyết thống sau: + Giao phối đồng huyết: Cho giao phối cá thể có quan hệ huyết thống với (thường tính đời) Hình thức phối giống cần sử dụng thận thường dùng cần củng cố vài đặc tính tốt (thường xuất hiện), nhân giống theo dịng Khơng nên áp dụng rộng rãi phương pháp mà khơng có kiểm sốt chặt chẽ dễ gây suy thối cận huyết làm tăng hội đồng hợp tử gen lặn xấu + Giao phối không đồng huyết: Cho ghép đôi đực khơng có quan hệ huyết thống hay có q đời Hình thức nhằm tránh nguy suy thoái cần huyết Trong thực tiễn sản xuất cần theo dõi nguồn gốc cá thể để kiểm tra mối quan hệ đực (kể tinh TTNT) giống trước phối giống nhằm đảm bảo giao phối không đồng huyết 3.2 Chọn phối theo phẩm chất + Chọn phối đồng chất: Cho ghép đôi đực giống có phẩm chất tốt giống (về thể hình tính sản xuất) Chọn phối đồng chất nhằm trì đời sau tính đồng hình, tăng số lượng cá thể đời sau có kiểu hình tính sản xuất mong muốn đạt bố mẹ Chọn phối đồng chất làm tăng tính ổn định di truyền cao tiêu chuẩn giống Chọn phối đồng chất chủ yếu áp dụng đàn giống cao sản, đặc biệt nhân giống theo dịng Chọn phối đồng chất áp dụng lai giống nhằm tạo tính ổn định di truyền cho tính trạng mong muốn + Chọn phối dị chất: Cho giao phối đực khác biệt rõ rệt mặt ngoại hình số tính sản xuất Nói cách khác ghép đôi giao phối cá thể có đặc tính tốt khác Mục đích thu đòi sau cá thể tập hợp nhiều đặc tính tốt từ hai phía bố mẹ Tuy nhiên, cần ý không ghép đơi cá thể có tính trạng đối lập để hy vọng đời sau có san tính trạng 50 Thực hành Phương pháp đánh số tai vật nuôi Câu hỏi ôn tập Nêu nguyên tắc chọn phối? Có hình thức chọn phối nào? Giải thích? 51 CHƯƠNG NHÂN GIỐNG GIA SÚC MH33 - 05 Giới thiệu: Trong chăn nuôi gia súc gia cầm để tạo đàn giống hệ sau có phẩm chất tốt người ta tường thực phương pháp nhân giống để phát triển thêm tính trạng chất lượng mong muốn mà trước tiến hành chọn lọc Mục tiêu: - Kiến thức: sinh viên hiểu vận dụng vào việc nhân giống vật nuôi cho phù hợp với mục đích ni, nhằm mang lại hiệu cao - Kỹ năng: Thực nguyên tắc nhân giống vật nuôi tạo giống vật nuôi đạt hiệu cao - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Có ý thức lợi ích việc học tập, từ có thái độ học tập đắn; ý thức tự học hỏi nâng cao trình độ Nhân giống chủng 1.1 Khái niệm ứng dụng nhân giống chủng Nhân giống phương pháp cho giao phối cá thể phẩm giống Phương pháp nhằm giới hạn biến dị phạm vi phẩm giống để tạo đồng ngoại hình, sức sản xuất Phương pháp nhằm ổn định trì đặc tính di truyền tốt phẩm giống Nhân giống dễ đưa đến cận huyết mức độ liên hệ thân tộc thú phạm vi phẩm giống cao, cận huyết làm suy thoái phẩm giống 52 Để tránh trường hợp ta nên cho giao phối cá thể đực có quan hệ thân tộc gần anh chị em họ xa Sự giao phối cá thể dòng gọi nhân giống theo dòng hay gọi lai dòng (linebreeding) Nhân giống theo dòng nhằm đạt đời cá thể có quan hệ di truyền gần gũi với tổ tiên hệ phả Tổ tiên đực đầu dòng Phương pháp nhân giống theo dòng nhằm tạo gia súc có đặc tính di truyền bền vững (đặc tính thường đặc tính đực đầu dòng) Nhân giống theo dòng thường nhà chọn giống thích sử dụng so với giao phối cận huyết nhân giống theo dịng thường khơng mạnh đặc tính di truyền cá thể thật ưu tú tập trung vào hệ phả Thí dụ xem hệ phả cá thể X : X S D Cá thể X có hệ số cận huyết Fx= 12,5% Tuy nhiên lai dòng , ta thấy R X-5 = 50% Cá thể X có 12,5 % cặp gen allen giống di truyền từ tổ tiên số nhận 50% cấu trúc di truyền từ cá thể số Các bước việc xây dựng dòng heo: Xác định mục tiêu dòng Nắm vững tiêu giống để chọn heo tốt đưa vào đàn cao sản ( hạt nhân ) Chọn thú đầu dòng tốt.Việc chọn gia súc phải thông qua phương pháp kiểm tra tiền sinh, hậu sinh thân Sau chọn, chúng cho sinh sản Xây dựng tiêu chuẩn ni dưỡng chăm sóc định hướng Chọn lọc hệ sau đạt tiêu chuẩn chủ yếu gia súc mang đặc tính đầu dòng Để củng cố dòng, sau 3-4 hệ ta lại cho giao phối đồng huyết trung thân 53 Sau dòng ổn định, lại cho lai dòng nhằm tạo dòng làm phong phú phẩm giống Ở giống nên có nhièu dịng để tránh cận huyết mà trì đặc tính phẩm giống Số dịng tối thiểu giống ta cho giao phối cá thể đàn mức độ cận huyết trung bình đàn tăng lên đời theo công thức sau : 1/(8 x số thú đực đàn ) + 1/ ( x số thú đàn ) Thí dụ: bị, tỉ lệ bị đực / 1/100 Nêu ta có dịng, dịng bị đực số bị phối 500 vầy mức độ đồng huyết đời đàn tăng lên là: 1/ (8 x ) + 1/ (8 x 500 ) = 1/40 = 2,5% Như vậy, độ đồng huyết tăng lên phần lớn phụ thuộc vào số thú đực Nếu có dịng đời độ đồng huyết tăng lên 2,5%, không nhiều Nhièu nước người ta xây dựng 10 hay 20 dòng để dễ thải loại dòng biến dị khơng tốt từ dịng tốt, người ta chọn lọc tạo thành dòng 1.2 Hệ phổ hệ số cận huyết 1.2.1 Hệ phổ Hệ phổ, gọi hệ phả (Pedigree) sơ đồ nguồn gốc huyết thống vật Căn vào hệ phổ vật nuôi, ta biết vật bố, mẹ, ông, bà hệ trước vật Do vậy, hệ phổ tư liệu quan trọng giúp cho việc xác định quan hệ họ hàng vật nuôi, định kế hoạch ghép đôi giao phối nhằm tránh giao phối cận huyết hậu suy hoá cận huyết Để ghi chép hệ phổ, người ta sử dụng vài phương pháp khác nhau, hình thành số loại hệ phổ khác nhau: - Hệ phổ dọc: Được ghi theo nguyên tắc: hàng hệ, hệ trước -ghi hàng dưới, hệ sau ghi hàng trên; hàng, đực ghi bên phải, ghi bên trái Ví dụ: Hệ phổ cá thể X Thế hệ trước X bố mẹ (thế hệ I) có bố (B), mẹ (M) Thế hệ trước bố mẹ ông bà (thế hệ II) có bố bố tức ông nội (BB), mẹ bố tức bà nội (MB), bố mẹ tức ông ngoại (BM), mẹ mẹ tức bà ngoại (MM) Thế hệ trước ông bà (cụ, hệ III) theo nguyên tắc - Hệ phổ ngang: Được ghi theo nguyên tắc: cột hệ, hệ trước ghi cột bên phải, hệ sau ghi cột bên trái; cột, đực ghi hàng trên, ghi hàng 1.2.2 Hệ số cận huyết 54 Giao phối vật có quan hệ họ hàng với gọi giao phối cận huyết, để đánh giá mức độ cận huyết người ta sử dụng khái niệm hệ số cận huyết, ký hiệu F Hệ số cận huyết cá thể X tính theo cơng thức Wright (1922): Fx 1/2 (1/2) + (1+F) = k n, k: số hệ (số đường nối) từ tổ tiên chung tới bố mẹ X Fk hệ số cận huyết tổ tiên chung Nếu tổ tiên chung không cận huyết (F=0), cơng thức tính hệ số cận đơn giản hơn: Fx = 1/2 (1/2)"+k Để tính hệ Số cận huyết cá thể, cần tiến hành bước sau: huyết đơn giản Xác định tổ tiên chung: Tổ tiên chung vật có đường nối tới bố tới mẹ cá thể (có quan hệ họ hàng bố với mẹ cá thể đó) - Xác định xem tổ tiên chung có cận huyết hay không? Chú ý cá thể cận huyết cá thể có vật hệ trước có quan hệ họ hàng với bố mẹ cá thể - Xác định đường nối từ tổ tiên chung tới bố mẹ cá thể; Dùng công thức Wright số liệu xác định để tính tốn kết cuối 1.3 Các hình thức nhân giống Nhân giống theo dòng phương thức đặc biệt nhân giống chủng nhằm tạo tập hợp vật ni có chung đặc điểm giống lại hình thành trì vài đặc điểm riêng biệt dịng Do vậy, thực chất nhân giống theo dòng làm cho giống trở thành quần thể đa dạng Trong trình nhân giống chủng giống định, người ta chọn lọc, xác định giống có suất cao tính trạng đó, nghĩa có đặc điểm tốt trội người chăn ni muốn trì đặc điểm tốt hệ sau Nhân giống chủng theo dòng đáp ứng nhu cầu Mục tiêu nhân giống theo dòng tạo nhóm vật ni mà qua hệ, ngồi đặc điểm chung giống, chúng giữ đặc điểm tốt giống xuất sắc 55 Do đực có vai trị truyền đạt di truyền rộng rãi nhiều lần nên bước khởi đầu quan trọng nhân giống theo dòng phải xác định đực giống có thành tích trội Con đực gọi đực đầu dòng Trong bước tiếp theo, người ta thường sử dụng giao phối cận huyết mức độ định kết hợp với chọn lọc nhằm trì, củng cố đặc điểm tốt đực đầu dòng hệ sau Các cặp giao phối cận huyết nhân giống theo dịng có tổ tiên chung đực đầu dòng Dòng tạo thành gọi dòng cận huyết Trong sản xuất gia cầm cơng nghiệp, người ta tạo số dịng cận huyết giống tạp giao (sơ đồ mô tả) Nhân giống tạp giao 2.1 Khái niệm Lai giống (nhân giống tạp giao) phương pháp nhân giống cách cho đực giống giống thuộc quần thể khác phối giống với Hai quần thể dịng, giống lồi khác Do vậy, đời khơng cịn dòng, giống mà lai dòng, giống khởi đầu bố mẹ chúng Ví dụ: cho lợn đực Yorkshire phối giống với lợn Móng Cái, đời lai Yorkshire x Móng Cái; cho bò Holstein (Hà Lan) phối giống với bò Lai Sind, đời lai Holstein x Lai Sind (còn gọi bò lai Hà Ấn) 2.2 Cơ sở lý luận nhân giống tạp giao – Ưu lai Nhân giống tạp giao có tác dụng chủ yếu 56 - Một tạo ưu lai (Heterosis) đời số tính trạng định Các tác động không cộng gộp nguyên nhân tượng sinh vật học - Hai làm phong phú thêm chất di truyền hệ lai, lại có đặc điểm di truyền giống khởi đầu Người ta gọi tác dụng phối hợp Điều có nghĩa lai giống sử dụng tác động cộng gộp nguồn gen hệ bố mẹ - Khái niệm ưu lại đề xuất Shull (1914) Ưu lai ứng dụng rộng rãi nhân giống trồng vật nuôi, mang lại hiệu rõ rệt cho sản xuất Ưu lai tượng lai có sức sống, sức chống đỡ bệnh tật suất cao mức trung bình hệ bố mẹ chúng Mức độ ưu lai tính trạng suất tính cơng thức: H (%) = 1/2(AB+ BA) - 1/2(A + B) x 100 1/2(A+B) đó, H: ưu lại (tính theo %) AB: giá trị kiểu hình trung bình lai bố A, mẹ B BA: giá trị kiểu hình trung bình lai bố B, mẹ A A : giá trị kiểu hình trung bình giống (hoặc dịng) A B : giá trị kiểu hình trung bình giống (hoặc dịng) B 2.3 Các phương pháp lai giống Lai kinh tế: phương pháp cho giao phối đực khác giống, khác dòng, lai sử dụng vào mục đích thương phẩm (nghĩa để thu sản phẩm thịt, trứng, sữa ) mà khơng vào mục đích giống Lai ln chuyển: Lai luân chuyển bước phát triển lai kinh tế, sau đời lai người ta lại thay đổi đực giống giống sử dụng Các phương pháp lai luân chuyển Ccng lai kinh tế, lại luân chuyển có phương pháp lai giống, giống giống Lai cải tiến: sử dụng trường hợp giống đáp ứng yêu cầu, song vài nhược điểm cần cải tiến Chẳng hạn, giống lợn có suất cao, chất lượng thịt tốt, thích ứng với điều kiện sản xuất địa phương, khả sinh sản lại kém, cần hoàn thiện tính trạng pháp pháp lai cải tiến 57 Thực hành Đọc viết lý lịch tính hệ số cận huyết đàn gia súc giống Câu hỏi ôn tập Khái niệm ứng dụng nhân giống chủng Trình bày hệ phổ hệ số cận huyết? Các hình thức nhân giống heo? Ưu điểm nhân giống tạp giao – Ưu lai Vẽ sơ đồ phương pháp lai giống 58 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG TÁC GIỐNG GIA SÚC MH33 - 06 Giới thiệu: Công nghệ sinh học phát triển ứng dụng ngày nhiều giới Những kỹ thuật công nghệ sinh học chủ yếu áp dụng thành công: công nghệ di truyền, công nghệ sinh sản bao gồm cấy truyền phôi kỹ thuật liên quan, công nghệ vắc xin kỹ thuật chẩn đốn bệnh, cơng nghệ thức ăn chăn ni để cải thiện tính khả dụng nguồn thức ăn chăn nuôi Mục tiêu: - Kiến thức: giới thiệu thành tựu công nghệ sinh học ứng dụng vào công tác giống gia súc - Kỹ năng: Thực ứng dụng công nghệ sinh học công tác giống - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Có ý thức lợi ích việc học tập, từ có thái độ học tập đắn; ý thức tự học hỏi nâng cao trình độ Cơng nghệ cấy truyền phơi 1.1 Khái niệm ý nghĩa công nghệ cấy truyền phôi Khái niệm Công nghệ phôi công nghệ tiên tiến, đại, ứng dụng triển khai số nước phát triển Mỹ, Pháp, Anh, Canada, Nhật… Cấy truyền phơi (CTP) q trình đưa phơi tạo từ cá thể (cái cho phôi) vào cá thể khác (cái nhận phôi) phôi sống, phát triển bình thường sở trạng thái sinh lý sinh dục nhận phôi phù hợp với trạng thái sinh lý sinh dục cho phôi phù hợp với tuổi phôi ( gọi phù hợp đồng pha Ý nghĩa công nghệ phôi - Phổ biến nhân nhanh giống tốt, quí, thực tế sản xuất sở khai thác triệt để tiềm di truyền cá thể cao sản thông qua lấy phôi cấy truyền phôi chúng ( tận dụng đồng thời đặc tính tốt bố mẹ) - Nâng cao cường độ chọn lọc, đẩy mạnh công tác giông sở tăng nhanh tiến di truyền hàng năm 59 - Nâng cao khả sinh sản, sản phẩm thịt, sữa chăn nuôi - Hạn chế mức tối thiểu số lượng gia súc làm giống, từ giảm chi phí khác kèm ( chuồng trại, vật tư, nhân lực… ) + Giúp cho người dễ dàng, thuận lợi việc xuất nhập, vận chuyển, trao đổi giống nước, vùng, địa phương thương mại hoa + Bảo tồn giống dạng trứng, phơi, tinh trùng nhằm giữ gìn vật liệu di truyền ( phương pháp ex - situation) + Hạn chế số dịch bệnh nâng cao khả chống chịu bệnh, khả thích nghi cho vật môi trường mới, cụ thể: + Phần lớn bệnh gia súc không lây qua phôi + Nếu phôi đem đến môi trường để cấy truyền, mẹ nhận phôi thời gian mang thai tạo cho kháng thể chống lại số bệnh, đời từ đầu vật dễ dàng thích ứng với mơi trường xung quanh - Làm sở để thúc đẩy nhanh việc nghiên cứu phát triển số ngành khoa học có liên quan : + Sinh lý, sinh hố ( vấn đề hình thành, phát triển phơi; q trình tiếp nhận, đào tạo cấy chuyển, ….) + Di truyền học ( lai ghép phôi, chuyển gen tạo giống mới, …) + Thú y y học ( chế tạo vacxin chống bệnh, thay gen xấu, miễn dịch sinh sản, ….) 1.2 Cơ sở khoa học công nghệ cấy truyền phôi Cấy truyền phôi công nghệ sinh học đại nghiên cứu ứng dụng vào điều kiện chăn nuôi nước ta Công nghệ dựa sở khoa học thực tiễn sau đây: - Những hiểu biết đặc điểm sinh lý sinh sản gia súc chất hormon chế tác động chúng (đặc biệt hormon sinh sản), người chủ động điều khiển q trình sinh sản vật ni thông qua hormon chế tạo FSH, PMSG, HCG, PGF2α, Progesteror… Chính hormon giúp người kỹ thuật đạt hiệu cao trình gây rụng trứng nhiều gây động dục đồng pha - Nhờ biết đặc điểm phát triển phôi giai đoạn sớm, phân chia phát triển ứng với giai đoạn định, môi trường ảnh hưởng thuận nghịch phôi, đặc điểm dinh dưỡng phôi, người chế tạo 60 môi trường phù hợp để ni trứng, phơi ngồi thể thành công lĩnh vực thụ tinh ống nghiệm - Đã có dụng cụ giội rửa lấy phơi khỏi thể mẹ; có phương pháp soi tìm, đánh giá phân loại phơi, bảo quản phơi cuối cấy chuyển phôi vào thể khác - Đã có nhiều thể sinh vật (người, động vật) sinh kỹ thuật cấy truyền phôi Những thể sinh trưởng, phát triển sinh sản bình thường, đặc biệt bê, bị sinh từ cơng nghệ phơi, chúng có khả sản xuất bình quân cao nhiều so với khác giống, điều kiện sinh đường thông thường Ngay nước ta, có 80 bê đời từ công nghệ cấy truyền phôi Kết theo dõi thấy sinh trưởng, phát triển chúng cao khác 30 – 40%, suất sữa bình quân chu kỳ 4000 – 4500 lít, có đạt > 6000 lít - Có kết hợp cơng nghệ phôi với số lĩnh vực sinh học phân tử, y học thú y Đã có động vật chuyển gen, ghép phôi tạo thể khảm, có vacxin phịng chống bệnh sản xuất thơng qua đường cấy phơi Và cuối phải nói có nhiều cơng ty chun dụng sản xuất, bn bán trang thiết bị, máy móc, dụng cụ hóa chất, hormon cho công nghệ phôi Các ngân hàng phôi lưu giữ trứng, phơi, tinh trùng giống gia súc, động vật quí Những sở nêu khẳng định thêm bước chắn tất yếu công nghệ việc cải tạo nhân giống gia súc mà phục vụ cho nhu cầu người lĩnh vực y học đời sống 1.3 Quy trình cơng nghệ cấy truyền phôi 1.3.1 Chọn thú cho phôi Nái cho phôi chọn lọc từ đàn hạt nhân Các thú chọn phải bảo đảm tiêu chuẩn : - Có nguồn gốc rõ ràng, có đặc trưng phẩm giống - Năng suất cao - Khả sinh sản bệnh sản khoa 1.3.2 Chọn thú nhận phơi Nái nhận phơi có ảnh hưởng lớn đến việc tiếp nhận ni khơng có vai trị kiểu gen đời sau phải đạt yêu cầu sau : - Không mang bệnh tật 61 - Sinh trưởng, phát triển bình thường - Sinh lý sinh sản bình thường 1.3.3 Gây siêu nỗn thú cho phơi Gây siêu nỗn thú cho phơi q trình kích thích để lần động dục có nhiều trứng phát triển, chín rụng Mục tiêu việc thu nhiều trứng chín rụng tạo thành hợp tử kết thu nhiều phơi có chất lượng cao Để gây siêu noãn, người ta thường sử dụng hormone FSH, PMS, HMG Pergonal…các hormone dùng riêng biệt hay kết hợp với HCG hay PGF2 1.3.4 Gây động dục đồng pha thú nhận phơi Mục đích tạo cho thú nhận phơi tình trạng động dục đồng pha với thú cho phôi (nếu sử dụng phôi tươi) hay phù hợp với tuổi phôi (nếu cấy phôi đông lạnh) Để gây động dục đồng pha, sử dụng hormone như: PMS, PGF2, Progestrone 1.3.5 Thu hoạch phôi Sau phối giống thời gian, phôi lấy khỏi thú mẹ: Thu hoạch phơi Có hai phương pháp thu hoạch phơi: Phẫu thuật không phẫu thuật Với phương pháp không phẫu thuật, người ta thu nhận phôi nhờ dụng cụ đặc biệt bơm dung dịch dội rửa lấy phơi (ở bị dùng dung dịch muối Phosphate - Phosphate beffered saline - PBS) vào ống dẫn trứng hay sừng tử cung, phôi trơi theo dẫn ngồi để thu nhận Dung dịch rửa có lẫn phơi dẫn ngồi để lắng đọng 20 - 30 phút đưa vào đĩa petri soi tìm phơi 1.3.6 Đánh giá phân loại phơi Việc tìm đánh giá phân loại phơi tiến hành kính hiển vi có độ phóng đại > 24 lần Phơi đánh giá phân loại theo tiêu chuẩn sau : - Hình thái, kích thước - Mức độ tế bào : Sự phân bố, xếp tế bào, nguyên sinh chất - Màu sắc phôi Phôi coi tốt có kích thước đảm bảo, có dạng cầu đều, nguyên vẹn, tế bào xếp đều, liên kết chặt chẽ, có độ sáng phần 1.3.7 Cấy truyền phôi 62 Nguyên tắc việc cấy truyền phôi phôi lấy vị trí cấy trả vào vị trí nhờ súng cấy phơi Thú nhận phơi sau cấy thời gian, tùy thuộc loài, khám thai để đánh giá kết Đối với bò tháng Tỉ lệ đậu thai bị sau cấy truyền phơi nước phát triển 60 - 70% phôi tươi 55 - 65% phôi đông lạnh Ở VN tỉ lệ đạt có thấp : 30 - 40% với phôi tươi, 38 - 44% với phôi đông lạnh Lợi ích siêu nỗn cấy truyền phôi công tác giống gia súc: - Phổ biến nhân nhanh giống có suất cao, có đặc tính quí sản xuất - Nâng cao cường độ chọn lọc, đẩy mạnh hiệu công tác giống sở tăng nhanh tiến di truyền hàng năm - Hạn chế tối thiểu số lượng gia súc làm giống từ giảm chi phí sản xuất - Dễ dàng, thuận lợi việc xuất, nhập vận chuyển trao đổi giống nước, vùng - Giữ gìn, bảo tồn vật liệu di truyền (phương pháp Exsitu) - Hạn chế số dịch bệnh nâng cao khả chống chịu bệnh, khả thích nghi vật mơi trường phần lớn dịch bệnh gia súc không lây lan qua phôi - Thúc đẩy nghiên cứu phát triển ngành khoa học có liên quan : phơi sinh học, sinh lý, hóa sinh, miễn dịch, sinh học phân tử, y học… Một số công nghệ khác 2.1 Cắt chia phôi Mục tiêu kĩ thuật làm tăng số lượng phôi từ phôi ban đầu cuối tạo nên dịng vơ tính Những phơi dùng để chia tách giai đoạn - ngày sau thụ tinh (đối với bị) Nhìn chung, kết chi tách phôi tốt sử dụng phôi giai đoạn cuối phôi dâu hay đầu phôi nang khối tế bào đủ lớn tế bào chưa biệt hóa Nếu chia tách phơi giai đoạn phơi dâu việc chia khối mầm phơi thành hai phần Nếu chia tách giai đoạn phơi nang ngồi việc tách nội phơi bì, phần ngoại phơi bì (lá ni phơi) phải tách hai 63 Nếu chia tách phôi giai đoạn muộn hơn, lúc tế bào biệt hóa tỉ lệ tạo nên thể toàn vẹn thấp Để thực kĩ thuật chia cắt phơi phải có dung dịch ni, kính hiển vi soi nổi, với độ phóng đại 200 - 300 lần, thiết bị vi thao tác điều khiển dao cắt… Qui trình chia cắt phơi bao gồm bước chủ yếu sau đây: - Lắp hệ thống thiết bị vi thao tác vào kính hiển vi, dao cắt đặt thẳng góc với đáy đĩa petri chứa phơi - Đưa phơi vào đĩa petri có 200 - 300ml dung dịch nuôi cấy, đợi - phút cho phôi lắng xuống đáy đĩa - Sau phôi cố định, nhìn kính hiển vi độ phóng đại nhỏ, di chuyển dao cắt xuống gần phơi tăng độ phóng đại kính lên - Cho lưỡi dao thấp xuống đặt vào khối tế bào phơi, phơi nang phải đặt lưỡi dao cân đối để chia nuôi phôi cho nửa - Đưa dao thấp xuống hướng tới đáy đĩa để cắt phôi thành hai Chú ý điều khiển lưỡi dao nhanh dứt khốt - Phơi sau tách phải chuyển sang dung dịch để nuôi cấy in vitro - trước cấy truyền vào vật nhận gây động dục đồng pha Cũng ni cấy chia tách lặp lại để thu nhiều phôi chuyển vào vật nhận Bằng kĩ thuật người ta tạo bê, thỏ, dê, cừu xuất phát từ phôi ban đầu Hiện hàng năm có hàng trăm bê sinh từ phôi chia hai giới (Donahue, 1986) 2.2 Thụ tinh ống nghiệm (IN VITRO) Thụ tinh in vitro: kĩ thuật công nghệ sinh học đại nhằm kết hợp trứng tinh trùng phịng thí nghiệm để thu nhận hợp tử mầm mống thể Thu tinh in vitro tiến hành thỏ (Daizien Niwa, 1971), sau bị (Iritani Niwa, 1978), heo (Iritani cộng sự, 1978) dê (Kim Iritani, 1981) Năm 1982, bê sinh từ thụ tinh in vitro (Hanada, 1982) Từ năm 1985 trở lại đây, thụ tinh in vitro áp dụng rộng rãi chăn ni bị nhiều nước Anh, Mỹ, Nhật, Iseland Q trình kỹ thuật cơng nghệ thụ tinh in vitro bao gồm công đoạn sau: 64 - Tập hợp tế bào trứng - Ni trứng phát triển chín - Hoạt hóa tinh trùng - Thụ tinh đưa tinh trùng kết hợp với trứng - Nuôi hợp tử in vitro cho phát triển đến giai đoạn phôi dâu (Morula) phôi nang (blastocyst) - Cấy truyền phôi vào vật nhận - Đánh giá kết Trong trình thụ tinh in vitro cần lưu ý vấn đề sau : - Hoạt hóa tinh trùng: Tinh trùng khơng có khả thụ tinh khơng hoạt hóa đường sinh dục Trong q trình phải trải qua thay đổi sinh lý trước xâm nhập qua màng suốt để kết hợp với nhân tế bào trứng, để tiến hành thụ tinh in vitro thành cơng phải có kiến thức sâu sắc hoạt hóa tinh trùng phản ứng acrosome Hầu hết thí nghiệm thụ tinh in vitro trước khơng thu kết chưa có kinh nghiệm kĩ thuật hoạt hóa tinh trùng để có khả thụ tinh với tế bào trứng Cơ chế phân tử q trình hoạt hóa tinh trùng chưa hồn tồn sáng tỏ Có giả thuyết cho màng tế bào tinh trùng chưa hoạt hóa vững để bảo vệ tinh trùng chống lại ảnh hưởng bất lợi đường sinh dục cái, cịn tinh trùng hoạt hóa tính bền vững màng ngược lại Một giả thuyết khác lại cho hoạt hóa tinh trùng q trình xóa bỏ enzym ức chế với chromosome Cũng có giả thuyết lại cho hoạt hóa tinh trùng q trình giải phóng yếu tố ức chế hoạt hóa, yếu tố hình thành phụ dịch hồn tuyến sinh dục phụ đực phủ xung quanh màng tinh trùng Tinh trùng hoạt hóa thu nhận đường sinh dục sau phối giống Một phương pháp phổ biến thường sử dụng để thu nhận tinh trùng hoạt hóa bơm mơi trường thích hợp để rửa tử cung thu nhận tinh trùng hoạt hóa trơi theo Ở ống dẫn trứng chứa tinh trùng hoạt hóa Ở số lồi, q trình hoạt hóa tinh trùng tiến hành phịng thí nghiệm chế thời gian khác so với hoạt hóa tinh trùng đường sinh dục Mơi trường có hàm lượng ion cao thúc đẩy tăng cường hoạt hóa tinh trùng ống nghiệm 65 Tóm lại, để hoạt hóa tinh trùng thực đường sinh dục hay ống nghiệm với môi trường ni cấy thích hợp - Chuẩn bị tế bào trứng tiến hành thụ tinh in vitro Để thu thập tế bào trứng dùng cho thụ tinh in vitro người ta thường tách từ ống dẫn trứng sau trứng rụng hay từ nang trứng buồng trứng phương pháp nội soi, giải phẫu hay nhờ thu thập buồng trứng từ lò mổ Mặc dầu tinh trùng có khả xâm nhập vào tế bào trứng chưa thành thục đến trứng sau rụng ngày, trứng thụ tinh phát triển bình thường giai đoạn định, ví dụ bò 20 - 24 sau rụng Trong thụ tinh, tinh trùng nhanh chóng bao vây tế bào trứng có tinh trùng có khả xâm nhập vào tế bào trứng để thụ tinh Quá trình tinh trùng qua màng suốt trứng nhanh để lại dấu vết cịn thấy sau nhờ hiển vi điện tử Trong trình thụ tinh, tinh trùng trải qua giai đoạn biến đổi với trứng như: màng đầu tinh trùng tiêu biến, hình thành thể cực sơ cấp nhân… - Các yếu tố cần thiết cho thụ tinh in vitro đạt kết thành thục nhân bào chất tế bào sinh dục, khả thụ tinh tế bào sinh dục, số lượng tinh trùng, hoạt lực khả thụ tinh tốt Những lợi ích thụ tinh in vitro: - Khai thác tiềm sinh sản gia súc đơn thai (ví dụ bị có từ 60.000 đến 100.000 tế bào trứng) - Rút ngắn khoảng cách hệ gia súc có vịng đời dài - Xác định sớm phát huy tiềm gia súc cao sản thông qua kiểm tra đời sau - Thành lập ngân hàng gen công nghiệp hóa ngành chăn ni 2.3 Xác định giới tính phôi Đây kĩ thuật đại nhằm chuyển nhân tế bào phôi sớm vào tế bào trứng tách nhân để tạo nên tế bào lưỡng bội (“hợp tử”) phát triển thành phôi Qui trình kĩ thuật bao gồm bước sau: - Tạo phôi cho nhân: để tạo phôi cho nhân người ta gây siêu noãn, thụ tinh, giội rửa lấy phôi ra, tốt giai đoạn phôi dâu 16 - 32 tế bào 66 - Tách khối tế bào phôi dâu thành tế bào riêng rẽ - Cấy tế bào vào tế bào trứng khơng nhân chuẩn bị trước (có thể lấy lị mổ ni cấy in vitro) - Nuôi cấy in vitro tế bào trứng ghép nhân đưa vào nuôi vật nhận trung gian (thường thỏ cừu) - Sau thời gian (tùy lồi) đem phơi phát triển cấy vào vật nhận gây động dục đồng pha hay đem đông lạnh nhân lên lặp lại để thu nhiều phôi Phương pháp chuyển ghép nhân tạo nên dịng vơ tính thành cơng nhiều lồi vật ni cừu, bị, ngựa, heo, dê Kĩ thuật đem lại hiệu cao nhân giống, cải tiến di truyền giống vật nuôi Chẳng hạn Nicholas Smith (1983) nghiên cứu việc tạo dịng vơ tính nhân giống bị sữa ước tính đạt gia tăng di truyền sản lượng sữa 15 - 25% (tương đương với kết 10 - 12 năm chọn lọc) 2.4 Tạo động vật chuyển gen Có thể hiểu chuyển gen việc chuyển gen tái tổ hợp in vitro vào thể khác (ở hiểu cá thể vật nuôi) Từ năm 1980 mà lần đầu tiên, thực nghiệm chuyển ghép gen thành công nhờ vi tiêm ADN vào tiền nhân hợp tử chuột nhắt thơng báo, phương pháp cho phép chuyển gen đô tách xây dựng (Gordon et al, 1980) Nhờ áp dụng phương pháp sinh học phân tử này, gen quan tâm cho mục đích chọn giống tách ra, giải trình tự, tái tổ hợp với thành phần điều hòa, khảo nghiệm in vitro in vivo hoạt động chúng Việc thực đầy đủ nghiên cứu chương trình nhân giống vật ni vừa bắt đầu dự đốn có biến cố bật tương lai Đã có nhiều kĩ thuật xây dựng phép chuyển gen động vật, kĩ thuật vi tiêm ADN vào tiền nhân hợp tử áp dụng nhiều lồi vật ni cá, thỏ, dê, cừu, heo bị Qui trình kĩ thuật vi tiêm ADN động vật có vú bao gồm bước sau: - Tái tổ hợp tách dòng gen quan tâm - Chuẩn bị vật cho 67 - Phát hợp tử - Làm trông thấy tiền nhân - Chuẩn bị dung dịch ADN để tiêm - Vi tiêm dung dịch ADN vào tiền nhân hợp tử - Chuyển hợp tử tiêm vào tử cung vật nhận gây động dục đồng pha - Kiểm tra vật sinh xem có gen lạ xen vào hay khơng Trong q trình này, vật cho siêu nỗn kĩ thuật tiêm kích tố sinh dục gonadotropin (theo chương trình xây dựng cho loài) thụ tinh Việc thu nhận hợp tử thực 12 - 14 sau thụ tinh qua xối nước ống dẫn trứng Li tâm phương pháp thơng dụng để nhìn thấy tiền nhân… Việc xây dựng gen cần tiêm tái tổ hợp với plasmid sau tách dòng Sau tách ADN vectơ tái tổ hợp enzym giới hạn, gen nghiên cứu chiết ra, tủa rữa đưa vào buffer tiêm Tất dung dịch sử dụng trình chuẩn bị dịch để tiêm phải tuyệt đối vô trùng Dung dịch ADN gen phải không bẩn pha loãng để microlit chứa khoảng 1000 gen Thiết bị cần thiết cho vi tiêm gồm kính hiển vi, hai máy vi thao tác thiết bị tiêm Những phận bổ sung buồng tiêm, giá đỡ pipette tiêm Pipette tiêm có đường kính khoảng - 2m đổ đầy dung dịch ADN Trong trình tiêm, hợp tử đỡ pipette đỡ Pipette tiêm đưa vào tiền nhân qua màng tế bào màng nhân Khoảng – microlit dung dịch ADN tiêm vào tiền nhân làm cho thể tích tăng lên Những hợp tử tiêm sau nuôi cấy in vitro chuyển vào ống dẫn trứng vật nhận gây động dục đồng pha Sau vi tiêm ADN sinh ra, ADN hệ gen tách khỏi mơ (máu tế bào lấy cách thích hợp từ đi) để xác định xem việc xen gen vào có kết hay khơng Sự xen gen kiểm tra 68 kĩ thuật Southernblot hay PCR Các vị trí xen gen vào nhiễm sắc thể thăm dị qua lai nhiễm sắc thể kì với việc sử dụng gen tiêm làm probe (mẫu dò) Các động vật chuyển gen nuôi giao phối với Đời cặp giao phối kiểm tra để xem có gen chuyển hay khơng Trong số ý chọn đồng hợp gen chuyển 2.4.1 Chuyển gen số lồi vật ni Trong thư mục có thơng báo vi tiêm ADN vào tiền nhân hợp tử thỏ, heo, cừu, dê, bò cá - Thỏ: sử dụng làm mơ hình thực nghiệm chuyển gen Năm 1985, thông báo việc sản xuất thành công thỏ chuyển gen MT-hGH Hammer người cộng tác thực Tỉ lệ thối hóa hợp tử thỏ việc vi tiêm ADN 10% (Ross người cộng tác, 1988) Khả phát triển thời kì tiền cấp ghép hợp tử tiêm thấp nhiều so với đối chứng - Heo: hợp tử tiêm AND, - 11% phát triển sinh heo (Hammer cộng sự, 1985) Tỉ lệ xen gen lạ heo gần 10% Gen hGH sử dụng thực nghiệm có tỉ lệ biểu 50% Đã thu heo lai F1 gen chuyển Đặc biệt thấy di truyền gen chuyển số heo khảo nghiệm (Hammer cộng sự, 1988) - Cừu: khơng cần ly tâm thấy tiền nhân hợp tử cừu 80% tiền nhân định vị kính hiển vi có độ phản quang rõ Chỉ 19% hợp tử sau vi tiêm ADN phát triển đến giai đoạn 32 tế bào Trong thực nghiệm đầu tiên, tỉ lệ xen gen lạ khoảng 1% (Hammer cộng sự, 1985; Ward cộng sự, 1986), tỉ lệ sống sót phôi tiêm 7% - Dê: có thí nghiệm thăm dị việc vi tiêm ADN vào hợp tử dê Tuy nhiên, không phát gen lạ tiêm sinh (Aumstrong cộng sự, 1987; Fabricaut cộng sự, 1987) - Bò: Lohse, Roll First (1985) vi tiêm gen Thymidine - Kinase vào hợp tử bò 24 sau tiêm khoảng 30% phơi có gen Thymidine - Kinase Roschlau cộng (1985) vi tiêm gen có nguồn gốc virút khác vào 513 hợp tử bò phát ADN lạ 14 phôi - Cá: chuyển gen vào phôi cá thực số lồi (cá hồi, cá chép, cá rơ Phi, cá vàng, cá ngựa, cá chạch, cá trê) Trong nhiều trường hợp, tiền nhân hợp tử khơng thể nhìn rõ nên vi tiêm phải thực vào bào chất phôi sớm Một số thông báo ADN tiêm tái nhanh chóng 69 pha sớm phát triển phơi Sự sống sót phôi tiềm tương đối tốt nhiều đạt tới tuổi thành thục Tỉ lệ chuyển gen dao động từ - 50% hay nhiều tùy loại nhân tố thực nghiệm khác 2.4.2 Nhân giống với gia súc chuyển gen: Khi áp dụng kĩ thuật chuyển gen chương trình nhân giống gia súc, điều quan trọng gen chuyển phải di truyền tiếp cho hậu Tức là, hầu hết số tế bào phôi vật sinh chuyển gen phải chứa gen chuyển Hiện biết q trình sinh học phân tử xảy ADN tiêm xen vào hệ gen ví dụ, thời gian xác việc xen gen vào chưa biết kiện có ổn định tất tế bào q trình phát triển phơi hay khơng Khi gia súc chuyển gen sinh kiểm tra, đặc biệt việc sinh đời sau, người ta thấy gặp thể khảm, tức vật, có dịng tế bào khác kiểu gen, hợp tử Các thể khảm chuyển gen gồm loại tế bào: có gen chuyển khơng điều đơi khó hiểu Hiển nhiên đời sau di truyền gen chuyển từ cha mẹ gen chuyển khơng có tuyến sinh dục Từ thực nghiệm tiến hành, khoảng 30% số động vật chuyển gen thể khảm Thơng thường tượng khảm hợp thấy Fo Đời F1 hệ phải có gen chuyển tất tế bào xoma tế bào sinh dục Song thực tế, thấy gen chuyển di truyền qua hệ sau Lý gen chuyển khơng cịn xen cách ổn định hệ sau, hay khỏi gen đơi khó giải thích Có thể tượng xảy khả methyl hóa ADN mức khác 2.4.3 Những khả ứng dụng chuyển gen Cho tới nay, chuyển gen làm ảnh hưởng tới tính trạng đơn gen tính trạng số gen kiểm sốt Tuy nhiên, có tính trạng nhà chọn giống quan tâm đơn gen Song, sai khác tính trạng chất lượng số lượng khơng phải rõ ràng tính trạng số lượng cổ điển chọn giống động vật Palmiter người cộng tác (1983) biến đổi để trở thành chất lượng qua chuyển gen kiểm soát tổng hợp Hormone sinh trưởng liên quan tới chế điều hòa feed back Hậu tương tự dự đốn nhờ áp dụng somatotropin bò sữa 70 Hiện tại, việc nghiên cứu lĩnh vực chuyển gen gia súc tập trung vào hướng sau: - Sinh trưởng, cố gắng làm tăng sinh trưởng cấu tạo thể động vật qua việc chuyển gen kiểm soát điều hòa hormone sinh trưởng Những thực nghiệm với proteohormone tương ứng sinh trưởng động vật hiệu đạt Năm 1990, Peijung zhang người cộng tác vi tiêm gen RSVrtGH-cADN (Rous sarcome virus, rainbon trout Growth Hormone - ADN) vào trứng thụ tinh cá chép Trong số 365 cá chuyển gen phân tích 20 có RSV-rtGH-cADN gen chúng Mặc dầu có sai khác đáng kể kích thước cá chuyển gen, song vi tiêm trung bình lớn 22% so với đối chứng Những chọn ngẫu nhiên từ phép lai đực chuyển gen không chuyển gen di truyền ADN lạ Các chuyển gen lớn nhanh so với anh chị em ruột không chuyển gen chúng Những thực nghiệm chuyển gen dự kiến làm heo (Hammer cộng sự, 1985; Vize cộng sự, 1987) cừu (Ward cộng sự, 1986) - Sức đề kháng với bệnh Mới có gen, biết có khả ảnh hưởng tới sức đề kháng vật ni bệnh Mơ hình cho cơng việc sức kháng bệnh cúm gây nên gen Mx (Stacheli cộng sự, 1986) Các tác giả cố gắng để tạo heo kháng bệnh cúm qua việc chuyển gen Mx - Cải tiến chất lượng sản phẩm Việc cải tiến chất lượng hay thành phần cấu tạo sản phẩm động vật qua việc chuyển gen tương ứng đưa triển vọng mẻ cho sản xuất chăn ni Mơ hình Mercier (1987) đưa làm giảm lượng lactose tổ hợp với promoter đặc hiệu bầu vú, lactose tách thành galactose glucosa Sữa tiêu thụ cho tỉ lệ lớn dân số giới mắc chứng không dung nạp lactose Qua chuyển gen, nhà nghiên cứu cố gắng để làm tăng tổng hợp cystein thể động vật có vú để làm tăng sản lượng len (Ward, Mueeay Nancarron, 1986; Ward cộng sự, 1986) - Sản xuất protein làm dược phẩm sữa: 71 Có số lý để dự đốn năm bắt đầu sử dụng gia súc chuyển gen để sản xuất số lượng lớn sữa động vật protein mà người cần cho điều trị bệnh Những nghiên cứu với gen -Lg cừu -Cn chuột cống gen sản xuất protein tương ứng sữa chuột nhắt, cừu, thỏ heo chuyển gen 2.5 Nhân vơ tính Như biết, sinh sản vơ tính sinh sản khơng kèm theo tái tổ hợp di truyền, nguyên hệ gen cá thể sở nguyên phân Từ xa xưa, người biết cách giâm cành Đó sinh sản sinh dưỡng vơ tính loại Tập hợp xuất xứ từ gọi clone (dịng vơ tính), cịn cloning tạo clone sinh sản kiểu cloning tạo tập hợp cá thể đồng di truyền Thuật ngữ clone ngày dùng để tập hợp cá thể (từ trở lên) có xuất xứ từ cá thể ban đầu qua sinh sản vơ tính Như vậy, sinh sản vơ tính, từ thể ban đầu tách hay nhiều phần mà phần phát triển thành thể Phần tách phần thể, quan, nhóm tế bào, chí tế bào Hiện phát triển số kĩ thuật nhằm tạo dịng vơ tính vật ni Câu hỏi ôn tập Trình công nghệ cắt chia phôi Phương pháp thụ tinh ống nghiệm (in vitro) Phương phá xác định giới tính vật ni qua phôi Nêu phương pháp chuyển gen số lồi vật ni Trình bày ứng dụng việc chuyển gen chăn nuôi 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Hoàng Kim Giao, Một số giống bị thịt Việt Nam, http://nhachannuoi.vn/motso-giong-bo-thit-o-viet-nam, trích dẫn 29/06/2018 Văn Lệ Hằng (2006), Giáo trình giống vật ni, NXB Giáo dục Nguyễn Thị Liên Hương, Giới thiệu số giống lợn ngoại, http://nhachannuoi.vn/gioi-thieu-mot-so-giong-lon-ngoai, trích dẫn 29/10/2017 Trương Lăng (2003), Sổ tay công tác giống heo, NXB Đà Nẵng Nguyễn Minh Thơng (2012), Giáo trình chọn giống gia súc, Trường ĐH Cần Thơ 73 ... http://nhachannuoi.vn/gioi-thieu-mot-so-giong-lon-ngoai, trích dẫn 29 /10 /20 17 Trương Lăng (20 03), Sổ tay công tác giống heo, NXB Đà Nẵng Nguyễn Minh Thơng (20 12) , Giáo trình chọn giống gia súc, Trường ĐH Cần Thơ... http://nhachannuoi.vn/motso-giong-bo-thit-o-viet-nam, trích dẫn 29 /06 /20 18 Văn Lệ Hằng (20 06), Giáo trình giống vật ni, NXB Giáo dục Nguyễn Thị Liên Hương, Giới thiệu số giống lợn ngoại, http://nhachannuoi.vn/gioi-thieu-mot-so-giong-lon-ngoai,... dứt khốt - Phơi sau tách phải chuyển sang dung dịch để nuôi c? ?y in vitro - trước c? ?y truyền vào vật nhận g? ?y động dục đồng pha Cũng ni c? ?y chia tách lặp lại để thu nhiều phôi chuyển vào vật nhận