Giáo trình Giống và kỹ thuật truyền giống (Nghề Dịch vụ thú y - Trung cấp)

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG NGÀNH, NGHỀ: DỊCH VỤ THÚ Y TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số:…./QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày… tháng… năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình “GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG” biên soạn tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm i LỜI GIỚI THIỆU Để nâng cao nhu cầu đào tạo, nâng cao chất lượng giảng dạy học tập, việc biên soạn giáo trình cho mơn học yêu cầu cấp thiết Trên sở chương trình khung Bộ Lao Động Thương Binh Xã Hội ban hành kinh nghiệm rút từ thực tế đào tạo, Trường TRUNG CẤPCộng Đồng Đồng Tháp tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình cách khoa học, hệ thống cập nhập kiến thức thực tiễn phù với đối tượng ngành nghề đào tạo Giáo trình “GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG” biên soạn nhằm mục đích cung cấp kiến thức giống, di truyền công tác giống vật nuôi động vật làm tài liệu để giảng dạy cập nhật kiến thức cho người học Nội dung biên soạn gồm có chương Khái niệm giống công tác giống gia súc Một số giống gia súc phổ biến nước ta Chọn giống gia súc Ghép đôi giao phối Nhân giống gia súc Ứng dụng công nghệ sinh học cơng tác giống gia súc Trong q trình biên soạn, chúng tơi có tham khảo nhiều tài liệu trường đại học, tài liệu thông tin điện tử khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong nhận nhiều ý kiến đóng góp để giáo trình hồn thiện Cảm ơn Sở Lao Động Thương Binh Xã Hội, Trường CĐCĐ Đồng Tháp khoa Nông Nghiệp Thủy Sản, Bộ môn CNTY hướng dẫn, giúp đỡ để chúng tơi hồn thành nhiệm vụ Đồng Tháp, ngày… tháng năm 2017 Chủ biên ThS Cao Thanh Hoàn ii MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN i LỜI GIỚI THIỆU ii MỤC LỤC iii GIÁO TRÌNH MƠN HỌC vi CHƯƠNG KHÁI NIỆM VỀ GIỐNG VÀ CÔNG TÁC GIỐNG GIA SÚC 1 Khái niệm phân loại giống gia súc 1.1 Một số khái niệm 1.2 Điều kiện để công nhận giống gia súc 1.3 Phân loại giống gia súc 2 Khái niệm ý nghĩa công tác giống gia súc 2.1 Khái niệm 2.2 Ý nghĩa công tác giống vật nuôi Cơ sở sinh học công tác giống 3.1 Tính di truyền 3.2 Tính biến dị CHƯƠNG MỘT SỐ GIỐNG GIA SÚC PHỔ BIẾN Ở NƯỚC TA Một số giống trâu, bò 1.1 Trâu, bò nội 1.2 Trâu, bò nhập nội 10 Giống heo 19 2.1 Heo nội 19 2.1.2 Heo Móng Cái 19 2.2 Heo nhập nội 21 Giống gia cầm 23 3.1 Giống gà 23 iii 3.2 Giống vịt 25 3.3 Giống vịt xiêm 26 3.4 Giống ngỗng 26 Thực hành 27 CHƯƠNG 28 CHỌN GIỐNG GIA SÚC 28 Khái niệm, ý nghĩa phương thức chọn lọc 28 1.1 Khái niệm, ý nghĩa công tác giống gia súc 28 1.2 Các phương thức chọn lọc 28 Các tiêu đánh giá chọn lọc gia súc 29 2.1 Ngoại hình 29 2.2 Sự sinh trưởng phát dục gia súc 32 Sức sản xuất gia súc 35 3.1 Khái niệm, ý nghĩa việc đánh giá sức sản xuất gia súc 35 3.2 Đánh giá sức sản xuất gia súc 36 Các phương pháp chọn lọc 42 4.1 Các phương pháp chọn lọc theo quan hệ huyết thống 42 4.2 Chọn lọc cá thể chọn lọc hành loạt 44 4.3 Chọn lọc theo tính trạng số lượng 46 Thông tin bổ sung 48 Thực hành 48 CHƯƠNG 49 GHÉP ĐÔI GIAO PHỐI 49 Khái niệm ý nghĩa 49 Các nguyên tắc chọn phối 49 Các hình thức chọn phối 50 3.1 Chọn phối theo huyết thống 50 3.2 Chọn phối theo phẩm chất 50 Thực hành 51 iv CHƯƠNG 52 NHÂN GIỐNG GIA SÚC 52 Nhân giống chủng 52 1.1 Khái niệm ứng dụng nhân giống chủng 52 1.2 Hệ phổ hệ số cận huyết 54 1.3 Các hình thức nhân giống 55 Nhân giống tạp giao 56 2.1 Khái niệm 56 2.2 Cơ sở lý luận nhân giống tạp giao – Ưu lai 56 2.3 Các phương pháp lai giống 57 Thực hành 58 CHƯƠNG 59 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG TÁC GIỐNG GIA SÚC 59 Công nghệ cấy truyền phôi 59 1.1 Khái niệm ý nghĩa công nghệ cấy truyền phôi 59 1.2 Cơ sở khoa học công nghệ cấy truyền phôi 60 1.3 Quy trình cơng nghệ cấy truyền phôi 61 Một số công nghệ khác 63 2.1 Cắt chia phôi 63 2.2 Thụ tinh ống nghiệm (IN VITRO) 64 2.3 Xác định giới tính phơi 66 2.4 Tạo động vật chuyển gen 67 2.5 Nhân vơ tính 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 v GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG Mã mơn học: TNN220 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: mơn học sở tự chọn cho người học ngành TRUNG CẤPDịch vụ thú y Sinh viên học môn sau học xong môn Cơ thể học động vật, Sinh lý động vật - Tính chất: Là mơn học sở chun ngành quan trọng, nghiên cứu vấn đề chung lĩnh vực chọn giống, nhân giống tạo tảng để học tốt mơn chun khoa chương trình đào tạo TRUNG CẤPnghề thú y Mục tiêu môn học: Sau học xong môn học sinh viên đạt được: - Về kiến thức: + Hiểu rõ khái niệm sở sinh học công tác giống vật nuôi; Các giống gia súc, gia cầm nuôi nước ta giới; Các phương pháp đánh giá gia súc, gia cầm Từ sinh viên vận dụng để GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG phù hợp với điều kiện nuôi + Hiểu nguyên tắc ghép đôi giao phối để tạo giống vật nuôi suất cao để vận dụng vào việc nhân giống vật nuôi cho phù hợp với mục đích ni, nhằm mang lại hiệu cao + Hiểu thành tựu công nghệ sinh học ứng dụng vào công tác giống gia súc - Về kỹ năng: + Thực công tác giống vật nuôi + Đánh giá công tác giống vật nuôi Việt Nam + Thực công tác GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG đạt hiệu + Thực nguyên tắc nhân giống, ghép đôi giao phối tạo giống vật nuôi đạt hiệu cao + Thực ứng dụng công nghệ sinh học công tác giống - Về 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 vi Nội dung mơn học Thời gian (giờ) Số TT Thực hành, Tổng Lý thínghiệm, số thuyết thảo luận, tập Tên chương, mục Chương 1: Khái niệm giống công tác giống gia súc 2 Chương 2: Một số giống gia súc phổ biến nước ta 11 Chương 3: Chọn giống gia súc 12 Chương 4: Ghép đôi giao phối Chương 5: Nhân giống gia súc 10 2 Chương 6: Ứng dụng công nghệ sinh học cơng tác giống gia súc  Ơn tập  Thi kết thúc môn học Cộng 1 1 45 vii Kiểm tra (định kỳ)/Ôn thi, Thi kết thúc môn học 14 28 CHƯƠNG KHÁI NIỆM VỀ GIỐNG VÀ CÔNG TÁC GIỐNG GIA SÚC MH33 - 01 Giới thiệu: Việc nghiên cứu bảo tồn, khai thác phát triển nguồn gen vật ni cịn mơ hồ, chưa có chiều sâu, đối tượng tản mạn, cịn mang tính chung chung Nội dung chương trình bày cơng tác giống dần có chiều sâu mang tầm chiến lược, đồng thời để góp phần thúc đẩy ngành chăn ni phát triển bền vững, có giải pháp gợi ý sau Mục tiêu: - Kiến thức: Giới thiệu cho sinh viên khái niệm sở sinh học công tác giống gia súc - Kỹ năng: Thực công tác giống vật nuôi - 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 phân loại giống gia súc 1.1 Một số khái niệm Khái niệm vật ni đề cập giáo trình giới hạn phạm vi động vật hố chăn ni lĩnh vực nơng nghiệp Chúng ta xem xét hai nhóm vật nuôi chủ yếu gia súc gia cầm Các vật ni ngày có nguồn gốc từ động vật hoang dã Quá trình biến động vật hoang dã thành vật ni gọi hố, trình thực người Các vật ni xuất sau hình thành lồi người, hố vật ni sản phẩm lao động sáng tạo người Chúng ta cần phân biệt khác vật nuôi vật hoang dã Theo Isaac (1970), động vật gọi vật ni chúng có đủ điều kiện sau đây: Có giá trị kinh tế định, người ni với mục đích rõ ràng; - Trong phạm vi kiểm sốt người; - Khơng thể tồn khơng có can thiệp người; - Tập tính thay đổi khác với cịn vật hoang dã; - Hình thái thay đổi khác với vật hoang dã Nhiều tài liệu cho hoá vật ni gắn liền với q trình chăn thả, điều có nghĩa q trình hố vật nuôi gắn liền với hoạt động người vùng có bãi chăn thả lớn Có thể thấy q trình hố gắn liền với lịch sử lồi người qua thơng qua phát khảo cổ Cho tới nay, có nhiều ý kiến xác nhận rằng, chó vật ni người hố 1.2 Điều kiện để công nhận giống gia súc Để công nhận giống vật nuôi, phải có điều kiện sau: - Có nguồn gốc, lịch sử hình thành rõ ràng; - Có đặc điểm riêng biệt giống, đặc điểm khác biệt với giống khác; - Di truyền cách tương đối ổn định cho đời sau; - Đạt đến số lượng cá thể định có địa bàn phân bố rộng; - Được hội đồng giống quốc gia công nhận giống; - Thuần chủng, không pha tạp 1.3 Phân loại giống gia súc Dựa vào phân loại khác nhau, người ta phân chia giống vật ni thành nhóm định: 1.3.1 Căn vào mức độ tiến hoá giống Phân nhóm sau: - Giống nguyên thuỷ: Là giống vật ni hình thành từ q trình hố thú hoang Các vật ni thuộc nhóm giống thường có tầm vóc nhỏ, suất thấp, thành thục tính dục thể vóc muộn, điều kiện nuôi dưỡng chúng mức độ đơn giản Một số giống gia súc nuôi tỉnh miền núi nước ta thuộc nhóm giống này: heo Mẹo (Nghệ An), lợn Sóc (vùng Tây Nguyên), dê Cỏ - Giống độ: Là giống nguyên thuỷ trải qua trình chọn lọc moi quan hệ tác động điều kiện ni dưỡng chăm sóc mức độ định + Do vậy, so với nhóm giống nguyên thuỷ, giống độ cải tiến tầm vóc, suất, thời gian thành thục tính dục thể vóc 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, cơng 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 phôi 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 phôi (CTP) trình đưa phơi tạo từ cá thể (cái cho phôi) vào cá thể khác (cái nhận phơi) phơi 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, phôi, 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 hoá ( 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 trình sinh sản vật nuôi 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 nuôi trứng, phôi ngồi thể thành cơng lĩnh vực thụ tinh ống nghiệm - Đã có dụng cụ giội rửa lấy phôi khỏi thể mẹ; có phương pháp soi tìm, đánh giá phân loại phơi, bảo quản phôi 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 qn 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 qn chu kỳ 4000 – 4500 lít, có đạt > 6000 lít - Có kết hợp công nghệ phôi với số lĩnh vực sinh học phân tử, y học thú y Đã có động vật chuyển gen, ghép phơi tạo thể khảm, có vacxin phịng chống bệnh sản xuất thông qua đường cấy phôi 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 cơng nghệ phơi Các ngân hàng phơi 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 công 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 nuôi 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 phôi: 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 trôi 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 Phôi 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 phơi Phơi 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 phôi 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 phơi đơng lạnh Lợi ích siêu nỗn cấy truyền phôi công tác giống gia súc: - Phổ biến nhân nhanh giống có suất cao, có đặc tính q sản xuất - Nâng cao cường độ chọn lọc, đẩy mạnh hiệu công tác giống sở tăng nhanh tiến di truyền hàng năm xuất - Hạn chế tối thiểu số lượng gia súc làm giống từ giảm chi phí sản - 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 môi 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 phôi 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 tồn vẹn thấp Để thực kĩ thuật chia cắt phôi 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 phôi 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 phôi - Đưa phôi vào đĩa petri có 200 - 300ml dung dịch ni cấy, đợi - phút cho phôi lắng xuống đáy đĩa - Sau phơi 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 phôi, phôi 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 phơi 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 bò (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 - Nuôi 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 hoàn toàn 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, 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 hoàn 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 mơi 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 bị 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 cơng nghiệp hóa ngành chăn ni 2.3 Xác định giới tính phơi 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 phơi Qui trình kĩ thuật bao gồm bước sau: - Tạo phôi cho nhân: để tạo phơi cho nhân người ta gây siêu nỗn, 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 không nhân chuẩn bị trước (có thể lấy lị mổ nuôi 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 dòng vơ tính thành cơng nhiều lồi vật ni cừu, bò, 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 dòng 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 noãn 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 thông dụng để nhìn thấy tiền nhân… Việc xây dựng gen cần tiêm tái tổ hợp với plasmid sau tách dịng 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: không 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 phơi 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 loài (cá hồi, cá chép, cá rô Phi, cá vàng, cá ngựa, cá chạch, cá trê) Trong nhiều trường hợp, tiền nhân hợp tử 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 phơi 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 cịn 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 không 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 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 sốt điều hịa 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 công 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 không 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 ơn tập Trình cơng nghệ cắt chia phôi Phương pháp thụ tinh ống nghiệm (in vitro) Phương phá xác định giới tính vật nuôi 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 nuôi, 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 Thông (2012), Giáo trình chọn giống gia súc, Trường ĐH Cần Thơ 73 ...TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình “GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG” biên soạn tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích... Công nghệ c? ?y truyền phôi 59 1.1 Khái niệm ý nghĩa công nghệ c? ?y truyền phôi 59 1.2 Cơ sở khoa học công nghệ c? ?y truyền phôi 60 1.3 Quy trình cơng nghệ c? ?y truyền phôi ... dụng vào công tác giống gia súc - Về kỹ năng: + Thực công tác giống vật nuôi + Đánh giá công tác giống vật nuôi Việt Nam + Thực công tác GIỐNG VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN GIỐNG đạt hiệu + Thực nguyên tắc