nghiên cứu khả năng sinh sản và mối tương quan với các đa hình gen thụ thể prolactin và properdine của lợn nái lai f1 (đực rừng thái lan x nái địa phương pác nặm)

Rất rất hay!

1 MỤC LỤC Trang phụ bìa 1 2 CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, chữ Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt bp Base paire Cặp Bazơ DNA Deoxyribonucleic acid Axit Deoxyribonucleic dNTP Deoxynucleoside triphosphate Deoxynucleosit triphosphát EDTA Ethylene diamine tetracetic acid Axít êthylen điamin têtraceetic EtBt Ethidium bromid Ethidium brômit PRLR Prolactin receptor Thụ thể Prolactin kb Kilobase Kilô bazơ µg Microgram Micrô gram µl Microlitre Micrô lít TBE Tris boric acid - EDTA Đệm TBE TE Tris - EDTA Đệm TE RNase Ribonuclease Ribônucleaza RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism Đa hình độ dài các đoạn cắt giới hạn RADP Random Amplified polymorphic DNA Đa hình DNA được khuếch đại ngẫu nhiên QTL Quantitative trait loci Vị trí tính trạng số lượng PCR Polymerase chain reaction Phản ứng chuỗi Polymerase MS Microsatellite DNA vệ tinh OD Optical density Mật độ quang học AFLP Amplified Fragment length Polymorphism Đa hình chiều dài các đoạn DNA được khuếch đại 2 3 DANH MỤC CÁC BẢNG 3 4 4 5 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Ở Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới, lợn là giống vật nuôi lâu đời và có ý nghĩa rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Từ nhiều năm qua, sự phát triển của ngành chăn nuôi lợn đã góp phần đáng kể trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống, nó đã cung cấp khoảng 75% tổng lượng thịt cho xã hội. Theo thông báo của FAO, 55% số lượng lợn trên thế giới thuộc về vùng châu Á - Thái Bình Dương, trong đó Việt Nam là nước có số đầu lợn tương đối lớn. Tổng đàn lợn ở Việt Nam tính đến tháng 6/2005 là 28 triệu con [30]. Theo số liệu thống kê tại thời điểm 01/04/2010, cả nước có 27,3 triệu con, trong đó số đầu lợn nái là 4,18 triệu con) [9]. Bên cạnh việc nhập khẩu và chăn nuôi các giống lợn hướng nạc, lợn lai giữa lợn nội và lợn ngoại, thì các giống lợn địa phương vẫn được sử dụng rất phổ biến đặc biệt khu vực miền núi trung du bởi khả năng thích nghi cao với điều kiện khí hậu cũng như điều kiện chăn nuôi của vùng nông thôn nghèo Việt Nam. Mặc dù các giống lợn nội có nhược điểm là số con/lứa đẻ thấp, tăng trưởng chậm, tỷ lệ mỡ và tiêu tốn thức ăn cao, nhưng thịt mỡ thơm ngon rất được người dân ưa chuộng. Lợn địa phương Pác Nặm được nuôi phổ biến ở trong các nông hộ theo hình thức bán hoang dã quanh nhà và vườn rừng, nguồn thức ăn chủ yếu là ngô, sắn, cám gạo và rau cỏ tự nhiên. Cũng như các giống lợn địa phương khác, lợn địa phương Pác Nặm có đặc điểm nổi trội như khả năng thích nghi cao, thịt thơm và ngon. Đặc biệt nhóm lợn đen tuyền, thường được coi là đặc sản bởi nuôi tự nhiên, không có tồn dư thuốc tăng trọng cũng như kháng sinh và bị săn mua ráo riết dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng cao. Trong những năm qua, các nhà khoa học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã phối hợp với Phòng Nông nghiệp và PTNT huyện Pác Nặm tiến hành chọn lọc, lai tạo giống lợn địa phương Pác Nặm với lợn rừng Thái Lan tạo ra nhóm lợn lai mang các đặc điểm có giá trị của cả hai giống lợn bố và mẹ. Tuy nhiên, một hạn chế đặt ra là khả năng sinh sản của cả hai nhóm lợn rừng và lợn địa 5 6 phương Pác Nặm đều không cao, làm ảnh hưởng đến tốc độ tăng đàn. Số lợn con đẻ/lứa là một chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật rất quan trọng, những nghiên cứu cải tiến vấn đề này luôn là mối quan tâm của các nhà khoa học. Ngoài việc chọn lọc theo kỹ thuật truyền thống, việc áp dụng các kỹ thuật di truyền học phân tử để xác định các locus gen và các vùng nhiễm sắc thể chứa các locus gen có ảnh hưởng đến các tính trạng này đang mở ra một hướng nghiên cứu đầy triển vọng. Trong đó, một số chỉ thị di truyền liên quan đến tính trạng này như ESR (Oestrogen receptor gene) [52], PRLR (Prolactin recptor gene) [57], FSH (Follicle Stimulating Hormone β suybinit Gene) [47], Properdine đã được nghiên cứu ở một số giống lợn. Với mục đích ứng dụng các kỹ thuật di truyền phân tử để xác định sự tương quan giữa đa hình gen và số con/lứa đẻ ở lợn lai và khảo sát khả năng sinh sản của chúng nhằm phục vụ công tác chọn lọc và lai tạo đàn lợn giống phù hợp với điều kiện tự nhiên và chăn nuôi của người dân, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh sản và mối tương quan với các đa hình gen thụ thể prolactin và properdine của lợn nái lai F1 (đực rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm)”. 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu sức sản xuất của lợn nái lai F1 (Đực Rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm) và xác định ảnh hưởng của đa hình gene Prolactin, Properdine đến khả năng sinh sản của lợn nái lai F1 phục vụ cho công tác chọn tạo dòng lợn Rừng lai cung cấp cho nhu cầu sản xuất. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Đánh giá được khả năng sinh sản của lợn nái lai F1 (đực rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm). - Xác định được đa hình gen Prolactin và gen Properdine là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu mối tương quan giữa kiểu gen Prolactin và gen Properdine với chỉ tiêu số lợn con đẻ/lứa của lợn nái lai F1 (đực rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm). 6 7 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu về khả năng sinh sản và số con đẻ ra/lứa ở lợn lai F1 (đực rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm) là cơ sở để phát triển loại lợn này phục vụ nhu cầu của thị trường và phát triển kinh tế xã hội của các địa phương. 7 8 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học về di truyền trong chăn nuôi lợn 1.1.1. Cơ sở khoa học của việc cho lai tạo giữa lợn đực rừng và lợn nái lai (♂ Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm) Lai giống là phương pháp nhân giống bằng cách cho con đực giống và cái giống thuộc hai quần thể khác nhau phối giống với nhau. Hai quần thể này có thể là hai dòng, hai giống hoặc hai loài khác nhau, do vậy đời con không còn là dòng, giống thuần mà là con lai giữa hai dòng, giống khởi đầu là bố mẹ của chúng. Ví dụ: cho lợn đực Yorkshire phối giống với lợn cái Móng Cái, đời con là Yorkshire x Móng Cái. - Vai trò tác dụng của lai giống: Lai giống có hai tác dụng chủ yếu. Một là tạo được ưu thế lai ở đời con về một số tính trạng nhất định. Các tác động cộng gộp là nguyên nhân của hiện tượng sinh học này. Hai là làm phong phú thêm bản chất di truyền ở thế hệ lai bởi vì con lai có được những đặc điểm di truyền của giống khởi đầu, người ta gọi đó là tác dụng phối hợp. Điều này có nghĩa là lai giống sử dụng được tác động cộng gộp các nguồn gen ở thế hệ bố mẹ. + Ưu thế lai Khái niệm ưu thế lai được đề xuất bởi Shull (1914). [40] Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống, sức chống đỡ bệnh tật và năng suất cao hơn mức trung bình của thế hệ bố mẹ. Mức độ ưu thế lai của một tính trạng được tính bằng công thức sau: H (%)= )(2/1 )(2/1)(2/1 BA BABAAB + +−+ x 100 Trong đó: H: ưu thế lai AB : giá trị kiểu hình trung bình của con lai bố A, mẹ B BA: giá trị kiêu hình trung bình của con lai bố B, mẹ A A: giá trị trung bình của dòng (giống) A B: giá trị trung bình của dòng (giống) B 8 9 Cần phân biệt 3 kiểu ưu thế lai sau: Ưu thế lai cá thể: là ưu thế lai do kiểu gen của chính con vật gây nên. Ưu thế lai của mẹ: là ưu thế lai do kiểu gen mà mẹ con vật gây ra thông qua điều kiện ngoại cảnh cung cấp cho nó. Chẳng hạn, nếu bản thân mẹ là con lai, thông qua sản lượng sữa, khả năng nuôi con khéo mà con lai có được ưu thế này. Ưu thế lai của bố: ưu thế lai của bố không bằng ưu thế lai của mẹ. Có rất ít tính trạng có được ưu thế lai của bố, song cũng có thể thấy rằng, khả năng thụ thai, tình trạng sức khỏe của con đực lai tạo nên ưu thế lai cho đời con của nó. Các tính trạng liên quan đến khả năng nuôi sống và khả năng sinh sản có ưu thế lai cao nhất. Các tính trạng có hệ số di truyền thấp thường có ưu thế lai cao, vì vậy để cải tiến các tính trạng này, so với chọn lọc, lai giống là giải pháp nhanh hơn, hiệu quả hơn. Hai quần thể vật nuôi càng khác biệt với nhau về di truyền bao nhiêu thì ưu thế lai thu được khi lai giữa chúng càng lớn bấy nhiêu. Ưu thế lai cao nhất ở F1, ưu thế lai ở thế hệ F2 ( giao phối giữa F1 x F1, hoặc F1 với dòng bố, mẹ khởi đầu chỉ bằng 1/2 ưu thế lai của F1. 1.1.2. Đặc điểm sinh lý sinh dục của lợn nái 1.1.2.1. Đặc điểm sinh lý của lợn nái hậu bị Lợn nái khi thành thục về tính sẽ xuất hiện các triệu chứng động dục và kèm theo quá trình rụng trứng. Đồng thời lợn nái hậu bị vẫn tiếp tục sinh trưởng đề thành thục về thể vóc. Chu kỳ động dục của lợn nái trung bình là 21 ngày (biến động từ 18-25 ngày). Chu kỳ của lợn nái phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau: - Ảnh hưởng của giống: Giống khác nhau có chu kỳ động dục khác nhau: Lợn Ỉ, từ 19 - 21 ngày lợn Móng Cái từ 18 - 25 ngày. - Ảnh hưởng của tuổi: Nái tơ thì có chu kỳ tính thường ngắn hơn lợn nái trưởng thành. Theo Kralling, lợn nái ở lứa đẻ thứ 2, thứ 3 thì chu kỳ tính trung bình là 20,8 ngày, lứa 6 -7 là 21,5 ngày; lứa 8- 9 là 22,4 ngày. Khi theo dõi sinh sản trên lợn Ỉ thấy ở lứa thứ nhất chu kỳ tính 19 ngày, lứa thứ 2 là 20 ngày (Lưu Kỷ, 1976). 9 10 Theo Xignort thời gian động dục lần đầu thường ngắn hơn những lần sau, đồng thời thường không có trứng rụng hoặc trứng rụng rất ít, kích thước tế bào trứng nhỏ hơn những lần sau. - Ảnh hưởng của dinh dưỡng: Nếu dinh dưỡng tốt thì chu kỳ tính ổn định và ngược lại. - Trong thời gian động dục lợn nái có sự rụng trứng, từ đó liên quan đến sự thụ thai, chửa và đẻ. Trong quá trình động dục, hàm lượng hormone có sự thay đổi qua các ngày trong chu kì động dục của lợn nái. Oestrogen tăng mạnh từ ngày thứ 10 và cao nhất ở ngày 20-21 (29 - 30pg/ml trong huyết thanh), sau đó giảm dần xuống 7-8 ở ngày thứ 8 sau động dục. Hàm lượng prostaglandin trong tĩnh mạch tử cung thay đổi và đột nhiên tăng cao ở ngày 15 (6ng/ml), trong khi bình thường tỷ lệ này 0,3-0,5 ng/ml. Hormone progesterone tăng tiết từ ngày 1 đến 13 (32 ng/ml) trong huyết thanh và giảm dần và xuống tỷ lệ thấp nhất ở ngày thứ 20, chỉ còn 0,8-1ng/ml. Hàm lượng prolactin huyết thanh thay đổi liên tục từ ngày 13 đến ngày thứ 5 sau chu kì động dục biến động lên đến 15 ng/ml và sau 1 ngày xuống lại 1,5-1,8ng/ml, cứ thay đổi lên xuống theo chu kì 2-3 ngày nhưng ở ngày đầu chu kì từ 2-13 có hàm lượng thấp 1,8ng/ml. FSH và LH thay đổi và khi động dục tỷ lệ FSH/LH = 1/3. Số lượng tế bào trứng rụng trong 1 chu kỳ động dục phụ thuộc vào giống, tuổi, và chế độ nuôi dưỡng, chăm sóc. Qua một số nghiên cứu cho biết, lợn nái Móng Cái 15 - 30 tế bào. Số lượng tế bào trứng rụng phụ thuộc vào chế độ nuôi dưỡng. Vì vậy người ta thường tăng cường nuôi dưỡng lợn nái trước khi phối giống để tăng số tế bào trứng rụng nhưng đến lúc gần động dục cho giảm tiêu chuẩn ăn, (Kiều Minh Lực và CTV, 2002) [16] 1.1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát dục của lợn cái Sự thành thục về tính của lợn phụ thuộc nhiều yếu tố. - Giống: Theo Trần Thế Thông lợn nái Móng Cái thành thục về tính lúc 4 tháng 12 ngày, trọng lượng đạt 12 kg. Trong cùng một giống nhưng khi phối đồng huyết thì thành thục về tính muộn hơn. 10 [...]... Bộ môn Sinh học phân tử - Viện Khoa học Sự sống - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 2.3 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu khả năng sinh sản của lợn lai F1 (đực rừng Thái lan x nái địa phương Pác Nặm) - Nghiên cứu đa hình gen Prolactin và gen Properdine ở lợn lai F1 (đực rừng Thái lan x nái địa phương Pác Nặm) 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu khả năng sinh sản của lợn nái rừng lai Thí... năng sinh sản của lợn nái rừng lai Thí nghiệm theo dõi trên đàn lợn nái lai F1 sinh ra từ công thức lai giữa lợn đực rừng Thái Lan x lợn nái địa phương Pác Nặm Các chỉ tiêu về khả năng sinh sản được so sánh với lợn địa phương Pác Nặm Số lượng lợn nái lai 15 con, theo dõi qua ba lứa đẻ (1, 2 và 3) Khả năng sinh sản của lợn nái địa phương Pác Nặm dựa trên kết quả theo dõi trực tiếp nuôi tại trại Chăn... trong dạ con của lợn Kết quả phân tích thể hiện đa hình trong tần số allele ở giống lợn nội 33 33 (Móng Cái) và 2 giống lợn nhập nội (Landrace và Yorkshire), còn giống lợn Bản không có đa hình ở đoạn gen nghiên cứu (chỉ xuất hiện allele B) [38] Lê Thị Thuý và cs (2004) cũng đã nghiên cứu cấu trúc và đa hình gen thụ thể hormone estrogen (ESR) và ảnh hưởng của nó đến khả năng sinh sản của giống lợn (lên... 1.4 Các gene liên quan đến tính trạng sinh sản của lợn 1.4.1 Gen thụ thể prolactin (PRLR) * Vị trí, vai trò của gen PRLR Gen thụ thể prolactin trong bản đồ gen của lợn được định vị trên nhiễm sắc thể có 16 với các vùng chức năng từ 16bp1.4 hoặc 16bp2.2-2.3 (Vincent và cs, 1998) [57] tương ứng với vị trí 5p112- p13 của người vànhiễm sắc thể số 2 và 15 của chuột [35] Gen PLRL có kích thước 449bp và mã... tự gen H-FABP ở các giống lợn Việt Nam Đồng thời, tác giả cũng đã x c định được trình tự gen RYR-1 ở 5 giống lợn nói trên và phát hiện được 6 điểm đột biến thay thế nucleotide 35 35 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu Nghiên cứu được tiến hành trên tổng số 15 con lợn nái lai F1 (Đực rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm) sinh sản từ lứa 1-3 Các. .. (kg) so với tổng số lợn con cai sữa 1.1.4 Đặc điểm và khả năng sản xuất của lợn địa phương Pác Nặm Ở nước ta hiện nay các giống lợn địa phương rất phong phú Miền núi phía Bắc Việt Nam nuôi phổ biến là các giống lợn Mẹo, lợn Mường Khương, lợn Táp Ná, lợn địa phương Pác Nặm, Trải qua quá trình chọn lọc, các giống lợn ở nước ta đã thích 14 14 nghi với điều kiện tự nhiên và kinh tế x hội của địa phương. .. thấy có sự tương tác giữa ESR và PRLP đến số lợn con sinh ra còn sống sót và toàn bộ số lượng của lợn con được sinh ra (p < 0,05) và trọng lượng con lúc sơ sinh (p< 0,01) Nghiên cứu của Terman A (2005) [55] tập trung chủ yếu vào việc phát hiện các đột biến DNA để từ đó x c định mối tương quan giữa kiểu gen PRLR và kích cớ lứa đẻ của các con lợn nái Ba Lan (Large White x Landrace) Nhằm x c định các 28 28... Thị Tuyết và cs (2001) thông báo công trình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật PCR để phát hiện gen Prolactin tạo tiền đề cho việc chọn tạo giống lợn nái cao sản đang bắt đầu được tiến hành Lê Thị Thuý và cs (2005) đã phân tích đa hình và trình tự đoạn gen Osteopontin liên quan đến khả năng sinh sản ở lợn, cụ thể là nó tương tác với thụ thể intergrin, chất bám dính liên quan đến khả năng làm tổ của bào thai... biến đổi và hoạt hoá quá trình sao chép) (Clevenger và cs, 1998; Bole - Feysot và cs, 1998) Gen PRLR đã được giải trình tự một phần và hiện có trong ngân hàng gen GenBank: U96306 * Đa hình gen PRLR và sự liên quan của gen PRLR với tính trạng sinh sản của lợn Kiểu alen A cho thấy sự tương quan với số lượng con sinh ra còn sống sót trong mỗi lứa đẻ ở lợn Theo kết quả nghiên cứu của van Rens BT và cs, (2003)... giống lợn ngoại (Landrace và Yorkshire) và giống lợn nội Móng Cái; kết quả đã x c định được gen GH có tần số xuất hiện là rất khác nhau giữa các giống lợn ngoại và giống lợn nội [32] Nguyễn Vân Anh (2005) [2] đã nghiên cứu đa hình di truyền gen hormone sinh trưởng - GH (có kích thước 605 bp), Myogenin - MYOG (vùng 3’ có kích thước 134 bp và vùng 5’ có kích thước 353 bp) và mối tương quan với khả năng . thụ thể prolactin và properdine của lợn nái lai F1 (đực rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm) . 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu sức sản xuất của lợn nái lai F1 (Đực Rừng Thái Lan x nái địa. sản xuất. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Đánh giá được khả năng sinh sản của lợn nái lai F1 (đực rừng Thái Lan x nái địa phương Pác Nặm). - X c định được đa hình gen Prolactin và. và gen Properdine là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu mối tương quan giữa kiểu gen Prolactin và gen Properdine với chỉ tiêu số lợn con đẻ/lứa của lợn nái lai F1 (đực rừng Thái Lan x nái địa