Phân tích đa hình các gen GH, GHR, DGAT1 và mối liên quan của chúng với sản lượng sữa của bò
PHÂN TÍCH ĐA HÌNH CÁC GEN GH, GHR, DGAT1 VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA CHÚNG VỚI SẢN LƯỢNG SỮA CỦA BÒ Trần Xuân Hoàn, Phạm Thị phương Mai, Nguyễn Thị Quỳnh Châu, Trần Xuân Toàn, Giang Thị Thanh Nhàn, Trịnh Thi Thảo Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Tế bào Động vật Tóm tắt Phân tích đa hình các gen GH, GHR và DGAT1 của các quần thể: Bò cái lai ở Ba Vì, bò cái HF ở Mộc Châu và Tuyên Quang, bò đực giống ở Moncada cho thấy trong cả ba quần thể bò sữa các kiểu gen AA và LL của gen GH đều chiếm tỷ lệ cao. Bò cái HF ở Mộc Châu mang kiểu gen AA từ sau chu kỳ 3 cho sản lượng sữa cao hơn so với bò mang kiểu gen AB và BB (P<0,01). Đối với gen DGAT1 kiểu gen KA chiếm tỷ lệ cao trong cả 3 quần thể bò sữa, bò cái HF ở Mộc Châu mang kiểu gen AA có xu thế cho sản lượng sữa thấp hơn bò mang kiểu gen KA và KK ở tất cả các chu kỳ, tuy nhiên sự sai khác về sản lượng sữa là không có ý nghĩa ( P>0,05). Phân tích gen GHR bằng AluI cho thấy tỷ lệ tần số alen + và - tương đương nhau trong các quần thể bò cái và bò đực giống. 1. Đặt vấn đề Trong chăn nuôi, chọn lọc giống có ý nghĩa quyết định, góp phần nâng cao năng suất, giảm giá thành sản xuất tạo nên tính hiệu quả và đảm bảo cho việc phát triển bền vững của nghành. Những thành tựu trong nghiên cứu sinh học hiện đại được áp dụng vào trong chọn lọc giống vật nuôi, giúp chúng ta tiếp cận một phương thức chọn lọc mới, chính xác và hiệu quả đó là phương pháp chọn lọc trợ giúp bằng các chỉ thị phân tử. Các gen liên quan với tốc độ tăng trưởng, sinh sản và sản lượng sữa được nghiên cứu và chọn lọc một cách chính xác và hiệu quả nhất. Trong đó đáng chú ý là: gen hormon sinh trưởng (GH), gen mã hóa thụ thể hormon sinh trưởng (GHR) và gen DGAT1 mã hoá enzym diacylglycerol O-acyltranferase. Các công trình nghiên cứu về đa hình gen GH ở bò, cho thấy đa hình gen có ảnh hưởng đến nhiều tính trạng sản xuất, trong đó có năng suất sữa. Andrzej Dybus (2002) nghiên cứu đa hình gen GH ở bò lang trắng đen của Ba lan, cho thấy đa hình gen có ảnh hưởng đến các tính trạng sản xuất sữa của bò. Zhou (2005) nghiên cứu đa hình gen GH ở bò Holstein Bắc Kinh nhận thấy đa hình gen có liên quan với các tính trạng sản xuất sữa. Lucky (1993) và Yao(1996) đã phát hiện hai điểm đa hình trong exon 5 của gen GH có ảnh hưởng tới tính trạng sản xuất sữa. Aggrey (1999) phân tích đa hình gen GHR trên bò đực giống HF của Canada cho thấy đa hình gen có ảnh hưởng tới giá trị giống về mỡ sữa. Đa hình K232A của gen DGAT1 mã hóa enzym diacylglycerol O-acyltranferase xúc tác tổng hợp triglycerid là thành phần chính của mỡ sữa, đã được các nhà khoa học nghiên cứu trên nhiều giống bò như Holstein, Fleckvieh, Ayrshire, Jersey, Angeln Đức, bò lang trắng đen Ba Lan, Normande, Montbéliarde của Pháp. Kết quả cho thấy đa hình K232A gen DGAT1 có ảnh hưởng đến các tính trạng sản xuất sữa. Tuy nhiên sự phân bố các alen của gen DGAT1 ở giống bò là khác nhau ([6, 8,13,14,15,16,17,18,19]). Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài xác định mối liên quan giữa sự đa hình các gen GH, GHR và DGAT1 với sản lượng sữa bò. 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được tiến hành trên tổng số 400 cá thể bò bao gồm: - 14 bò đực giống nuôi ở trung tâm tinh đông lạnh Moncada - 62 con bò cái và bê cái lai nuôi ở Trung tâm Nghiên cứu bò và đồng cỏ Ba Vì - 203 con bò cái và bê cái Holstein Friesian nuôi ở C.ty giống bò sữa Mộc Châu - 121 con bò cái và bê cái Holstein Freisian nuôi ở Trại bò sữa Tiền Phong, Tuyên Quang. 2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Lấy mẫu máu Lấy khoản 0,5 ml máu bò, chống đông bằng dung dịch EDTA 0,5 M theo tỷ lệ thể tích 1: 20. 2.2.2. Tinh sạch ADN Sử dụng 200 μl máu chống đông để tách chiết ADN, kít của hãng Bio Neer. 2.2.3. Phản ứng PCR - Sử dụng cặp mồi ký hiệu là GH1 để nhân vùng intron 3 của gen GH có trình tự như sau: 5’-CCCACGGGCAAGAATGAGGC-3’ Xuôi 5’-TGAGGAACTGCAGGGGCCCA-3’ Ngược Chu trình nhiệt: Sau khi biến tính ở 94 o C trong 5 phút, thực hiện phản ứng 35 chu kỳ nhiệt như sau: 94 o C trong 1 phút, 60 o C trong 50s và 72 o C trong 1 phút. Sau đó kết thúc ở 72 o C trong 10 phút. - Sử dụng cặp mồi ký hiệu là GH2 để nhân vùng exon 5 của gen GH có trình tự như sau: 5’- GCTGCTCCTGAGGGCCCTTCG -3’ Xuôi 5’- GCGGCGGCACTTCATGACCCT-3’ Ngược Chu trình nhiệt: Sau khi biến tính ở 94 o C trong 3 phút, thực hiện phản ứng 35 chu kỳ nhiệt như sau: 94 o C trong 1 phút, 61 o C trong 1 phút và 72 o C trong 1 phút. Sau đó kết thúc ở 72 o C trong 5 phút. - Sử dụng cặp mồi ký hiệu là GHR để nhân gen GHR có trình tự như sau: 5’- TGCGTGCACAGCAGCTCAACC -3’ Xuôi 5’- AGCAACCCCACTGCTGGGCAT-3’ Ngược Chu trình nhiệt: Sau khi biến tính ở 94 o C trong 10 phút, thực hiện phản ứng 35 chu kỳ nhiệt như sau: 92 o C trong 1 phút, 66 o C trong 80 s và 72 o C trong 2 phút. Sau đó kết thúc ở 72 o C trong 5 phút. - Sử dụng cặp mồi ký hiệu là DG để nhân gen DGAT1 có trình tự như sau: 5’- GCACCATCCTCTTCCTCAAG -3’ Xuôi 5’- GGAAGCGCTTTCGGATG -3’ Ngược Chu trình nhiệt: Sau khi biến tính ở 94 o C trong 10 phút để ADN, thực hiện phản ứng 35 chu kỳ nhiệt như sau: 94 o C trong 1 phút, 60 o C trong 1 phút và 72 o C trong 1 phút. Sau đó kết thúc ở 72 o C trong 5 phút. 2.2.4. Sản phẩm PCR được cắt bằng enzym giới hạn Sản phẩm PCR từ cặp mồi GH1 được cắt bởi enzym MspI Sản phẩm PCR từ cặp mồi GH2 được cắt bởi enzym AluI Sản phẩm PCR từ cặp mồi GHR được cắt bởi enzym AluI Sản phẩm PCR từ cặp mồi DG được cắt bởi enzym CfrI 2.2.5. Điện di trên gel agarose Sau khi cắt sản phẩm PCR bằng enzym giới hạn, kích thước các đoạn ADN được xác định bằng phương pháp điện di trên gel agarose (2% agarose cho sản phẩm từ các cặp mồi GH1; GHR; DG và 2,5% agarose cho cặp mồi GH2) với điện thế 65V trong 60 phút trên hệ đệm TBE 1X, nhuộm bằng ethidium bromide. Các băng điện di được đối chứng với thang ADN chuẩn. Kiểu gen của từng cá thể được xác định dựa trên sự có mặt hay vắng mặt của các đoạn ADN. 2.2.6. Phân tích và xử lý số liệu Xử lý số liệu thống kê theo phương pháp phân tích phương sai ( ONE –WAY ANOVA) trên phần mềm MINITAB 14. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Phân tích đa hình gen GH bằng MspI Sản phẩm PCR nhân lên từ cặp mồi GH1 thu được một băng đặc hiệu có kích thước 329 bp phù hợp với kết quả của Zhou (2005). Cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GH1 sẽ thu được 3 kiểu gen tương ứng như sau: Kiểu gen AA thu được 2 đoạn có kích thước là 224 bp và 105 bp, AB thu được 3 đoạn có kích thước là 329 bp, 224 bp và 105 bp và BB thu được 1 đoạn 329 bp. Kết quả cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GH1 được thể hiện ở hình 1. M 1 2 3 4 5 6 7 Hình 1. Sản phẩm PCR từ cặp mồi GH1 cắt bằng MspI M: Marker 100 bp; 1: kiểu gen BB; 2,3: kiểu gen AB; 4,5,6: kiểu gen AA; 7: sản phẩm PCR Sử dụng MspI cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GH1 của 400 cá thể bò, chúng tôi thấy mức độ đa hình có sự khác nhau giữa các giống bò. Kết quả được trình bày ở bảng 1 Bảng.1. Tỷ lệ các kiểu gen và tần số alen của gen GH- MspI Đối tượng bò n (cá thể) Kiểu gen AA (%) Kiểu gen AB (%) Kiểu gen BB (%) Tần số alen A Tần số alen B Bò sữa lai Ba Vì 62 41,94 48,38 9,68 0,66 0,34 Bò HF Mộc Châu 203 76,35 21,68 1,97 0,87 0,13 Bò HF Tuyên Quang 121 61,16 34,71 4,13 0,79 0,210 Bò đực giống 14 0 100 0 0,50 0,50 Qua bảng 1 cho thấy trong quần thể bò HF ở Mộc Châu cũng như ở Tuyên Quang, kiểu gen AA chiếm tỷ lệ cao và thấp nhất là kiểu gen BB. Nhưng trong quần thể bò lai kiểu gen AB có tỷ lệ cao nhất và thấp nhất là kiểu gen BB. Trong quần thể bò đực giống có duy nhất một kiểu gen AB. Qua các kết quả trên cho thấy bò đực giống mang kiểu gen AB là 100%, nên trong đàn bò lai kiểu gen AB chiếm tỷ lệ cao nhất. So với đàn bò HF của Bắc Kinh, trong đàn bò HF ở Mộc Châu và Tuyên Quang tỷ lệ các kiểu gen tương đối giống nhau, cao nhất là kiểu AA và thấp nhất là kiểu BB. Zhou (2005) phân tích đa hình gen GH bằng MspI trên đàn bò Holstein Bắc Kinh cho thấy kiểu gen AA, AB và BB có tỷ lệ tương ứng là 77%; 21% và 2%. Tác giả cho biết bò HF mang kiểu gen AA có sản lượng sữa cao hơn so với bò mang kiểu gen AB và BB trong cả ba chu kỳ I; II và III. Có thể trong quá trình chăn nuôi, người chăn nuôi đã chọn lọc những bò có năng suất sữa cao, nên đã ảnh hưởng đến tần số kiểu gen trong mỗi quần thể. 3.2. Phân tích đa hình gen GH bằng AluI Sản phẩm PCR nhân lên từ cặp mồi GH2 thu được một băng đặc hiệu có kích thước 223 bp phù hợp với kết quả của Mattos (2004). Cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GH2 sẽ thu được 3 kiểu gen tương ứng như sau: Kiểu gen LL thu được 2 đoạn có kích thước là 171 bp và 52 bp, LV thu được 3 đoạn có kích thước là 223 bp, 171 bp và 52 bp và VV thu được 1 đoạn 223 bp. Kết quả cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GH2 được thể hiện ở hình 2. M 1 2 3 4 5 6 7 Hình 1. Sản phẩm PCR từ cặp mồi GH2 cắt bằng AluI M: Marker 100 bp; 1,3,4,5,6: kiểu gen LL; 2: kiểu gen LV; 7: kiểu gen VV Sử dụng AluI cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GH2 của 400 cá thể bò, cho thấy tỷ lệ kiểu gen GH có sự khác nhau giữa các giống bò. Kết quả được trình bày ở bảng 2. Bảng.2. Tỷ lệ các kiểu gen và tần số alen của gen GH- AluI Đối tượng bò n (cá thể) Kiểu gen LL (%) Kiểu gen LV (%) Kiểu gen VV (%) Tần số alen L Tần số alen V Bò sữa lai Ba Vì 62 95,2 3,2 1,6 0,97 0,03 Bò HF Mộc Châu 203 77,34 19,70 2,96 0,87 0,13 Bò HF Tuyên Quang 121 72,73 25,62 1,65 0,86 0,14 Bò đực giống 14 0 100 0 0,50 0,50 Qua bảng 2 cho thấy trong đàn bò sữa lai và bò HF, bò mang kiểu gen LL có tỷ lệ cao nhất và thấp nhất là kiểu VV. Trong khi đó bò đực giống cũng chỉ có duy nhất một kiểu gen LV. Andrzej Dybus (2002) cho biết bò lang trắng đen Ba Lan có kiểu gen LL chiếm tỷ lệ cao nhất 65,3% và thấp nhất là kiểu gen VV 2,3%. Tác giả cho biết bò mang kiểu gen LL có năng suất sữa cao hơn so với kiểu gen LV và VV. Theo Lucky (1993) bò HF mang kiểu gen LL có năng suất sữa cao hơn bò mang kiểu gen LV. Qua kết quả phân tích đa hình gen GH của đàn bò sữa lai và bò HF cho thấy bò đực giống chỉ có một kiểu gen dị hợp tử, nhưng bò sữa có kiểu gen đồng hợp tử LL khá cao ở cả hai giống, điều này cho thấy khả năng kiểu gen có ảnh hưởng đến kiểu hình của bò sữa, nên sự chọn lọc theo kiểu hình để có bò cho năng suất sữa cao đã ảnh hưởng đến tần số kiểu gen của cả đàn, dẫn đến kiểu gen cho năng suất sữa cao đã chiếm tỷ lệ cao nhất. 3.3. Phân tích đa hình gen GHR bằng enzym AluI Sản phẩm PCR nhân lên từ cặp mồi GHR thu được một băng đặc hiệu có kích thước 836 bp phù hợp với kết quả của Aggrey (1999). Cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GHR sẽ thu được 3 kiểu gen tương ứng như sau: Kiểu gen +/+ có 4 đoạn với kích thước tương ứng là 602 bp, 145 bp, 75 bp và 14 bp, kiểu gen +/- có 5 đoạn tương ứng là 747 bp, 602 bp, 145 bp, 75 bp và 14 bp; kiểu gen -/- có 3 đoạn 747 bp, 75 bp và 14 bp. Tuy nhiên đoạn 14 bp không phát hiện được bằng điện di agarose. Kết quả cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GHR được thể hiện ở hình 3. M 1 2 3 4 5 6 7 Hình 3. Sản phẩm PCR từ cặp mồi GHR cắt bằng AluI M: Marker 100 bp; 1, 2, 4: kiểu gen +/-; 3, ,5,6,7: kiểu gen +/+ Sử dụng AluI cắt sản phẩm PCR từ cặp mồi GHR của 400 cá thể bò, chúng tôi thấy tần số alen + và alen - có sự khác nhau giữa các giống bò. Kết quả được trình bày ở bảng 3. Bảng 3. Tỷ lệ các kiểu gen và tần số alen của gen GHR- AluI Đối tượng bò n ( cá thể) Kiểu gen +/+ (%) Kiểu gen +/- (%) Kiểu gen -/- (%) Tần số alen + Tần số alen - Bò sữa lai Ba Vì 62 30,65 32,25 37,10 0,47 0,53 Bò HF Mộc Châu 203 21,18 54,68 24,14 0,49 0,51 Bò HF Tuyên Quang 121 30,58 55,37 14,05 0,58 0,42 Bò đực giống Bò HF Bò lai 14 7 7 14,29 0 28,57 71,42 85,71 57,14 14,29 14,29 14,29 50,0 0,43 0,57 50,0 0,57 0,43 Aggrey (1999) phân tích đa hình gen GHR bằng AluI của 301 bò đực của Canada cho thấy tần số alen (+) là 0,53. Trong đó tần số alen (+) của hai nhóm bò đực giống từ năm 1950- 1970 và nhóm bò đực giống những năm 1980 tương ứng là 0,37 và 0,58. Tần số alen (+) của hai nhóm bò này có sự sai khác đáng kể. Bò đực HF mang kiểu gen GHR +/+ có giá trị giống về hàm lượng mỡ sữa cao hơn bò mang kiểu gen GHR +/- hay GHR-/ 3.4. Phân tích đa hình gen DGAT1 bằng CfrI Đoạn gen DGAT1 được nhân lên từ cặp mồi do Winter và CS (2002) thiết kế có chiều dài mong đợi là 411 bp. Như vậy cắt sản phẩm PCR của gen DGAT1 được nhân lên từ cặp mồi DG bằng CfrI sẽ thu được tối đa 3 kiểu gen là AA, KA và KK. Kiểu gen KA là dạng dị hợp tử, khi cắt bằng enzym CfrI thu được 3 đoạn có kích thước tương ứng là 411 bp, 208 bp và 203 bp. Kiểu gen AA là dạng đồng hợp tử, có điểm cắt đa hình CfrI, nên khi cắt bằng enzym CfrI thu được 2 đoạn có kích thước tương ứng 208 bp và 203 bp. Kiểu gen KK là dạng đồng hợp tử, không có điểm cắt đa hình CfrI, nên khi cắt bằng enzym này chỉ thu được 1 đoạn có kích thước 411 bp như chiều dài sản phẩm PCR. Nhưng trong thực nghiệm hai đoạn 203 bp và 208 bp không thể tách được bằng điện di agarose, nên thực tế kiểu gen KA chỉ thu được 2 băng một băng là 411 bp và một băng nằm trong khoảng 203-208 bp. Kiểu gen AA khi phân lập bằng điện di agarose chỉ thu được 1 băng có kích thước khoảng 203-208 bp. Kết quả được thể hiện qua hình 4. M 1 2 3 4 5 6 7 400 bp 411 bp 203-208 bp Hình 4. Sản phẩm PCR từ cặp mồi DG cắt bằng CfrI M: Marker 100 bp; 1-2-3-6: Kiểu gen AA; 4-5: Kiểu gen KA; 7: Kiểu gen KK Dựa vào kết quả phân lập điện di các sản phẩm PCR đã được cắt bởi enzym CfrI của 400 cá thể bò, chúng tôi xác định được tỷ lệ các kiểu gen của gen DGAT1 cho mỗi đối tượng bò. Kết quả được trình bày trong bảng. 4. Bảng.4. Tỷ lệ các kiểu gen và tần số alen của gen DGAT1- CfrI Đối tượng bò n ( cá thể) Kiểu gen AA( %) Kiểu gen KA ( %) Kiểu gen KK ( %) Tần số alen A Tần số alen K Bò sữa lai Ba Vì 62 48,39 50,0 1,61 0,73 0,27 Bò HF Mộc Châu 203 41,87 50,74 7,39 0,67 0,33 Bò HF Tuyên Quang 121 18,18 66,94 14,88 0,52 0,48 Bò đực giống 14 50,0 50,0 0 0,75 0,25 Kết quả chúng tôi thu được tương tự với kết quả nghiên cứu của Gautier (2007) trên quần thể bò Holstein Pháp, tần số alen A cao hơn tần số alen K (tương ứng là 0,63 và 0,37). Nghiên cứu của Näslund (2008) trên quần thể bò Hoslstein Thụy Điển cho kết quả tương tự, tần số alen A là 0,86, tần số alen K là 0,14. Spelman (2002), Thaller (2003), Bennewitz (2004), Kaupe (2007), Banos (2008), Oikonomou (2009) khi phân tích tần số hai alen A và K trên các quần thể bò Hostein khác cho kết quả ngược lại. Tần số alen K chiếm ưu thế hơn so với alen A. Tần số alen K ở quần thể bò Holstein Friesian New Zealand là 0,6 [17]; ở các quần thể bò Holstein Đức là 0,548 [18], 0,53 [3] 0,549 [7], bò Holstein Scotland là 0,53 [2] và bò Holstein Hy Lạp là 0,62. [12] Theo kết quả nghiên cứu của Spelman (2002) alen mã hoá lysine làm tăng sản lượng mỡ sữa, nhưng lại làm giảm sản lượng protein sữa và năng suất sữa. Ở bò Holstein Friesian New Zealand alen mã hoá lysine làm tăng 3 kg mỡ sữa nhưng làm giảm 2-3 kg protein sữa và 120-130 lít sữa trong một chu kỳ tiết sữa. Kết quả nghiên cứu của Thaller (2003), Sander (2006), Kaupe (2007), Näslund (2008) về mối liên quan giữa các alen A và K đến các tính trạng sản xuất sữa đều khẳng định alen K có ảnh hưởng dương đến các tính trạng hàm lượng (hàm lượng protein sữa, hàm lượng mỡ sữa), sản lượng mỡ sữa và ảnh hưởng âm đến các tính trạng sản lượng (sản lượng protein sữa, sản lượng sữa, sản lượng lactose) so với alen A. Như vậy sự chiếm ưu thế của alen A so với alen K ở các quần thể bò sữa nghiên cứu, một lần nữa cho thấy nguồn gốc bò cũng như hướng chọn lọc nhằm mục đích tăng năng suất sữa có thể là nguyên nhân dẫn đến sự sai khác này. Với hướng chọn lọc chỉ dựa vào chỉ tiêu sản lượng sữa mà không quan tâm tới chất lượng sữa sẽ dẫn đến khả năng tần số alen A ngày càng chiếm ưu thế trong quần thể. Qua các kết quả trên cho thấy tỷ lệ các kiểu gen tần số các alen có khả năng cho sản lượng sữa cao trong các quần thể bò đều cao, cho thấy hướng chọn lọc theo ngoại hình của chúng ta đã ảnh hưởng đén tần số các alen có lợi. 3.5. Mối liên quan của đa hình gen với sản lượng sữa của bò Sau khi xác định được một số kiểu gen, chúng tôi so sánh sản lượng sữa của bò HF nuôi tại Mộc Châu mang các kiểu gen khác nhau. Sản lượng sữa của bò mang các kiểu gen GH-MspI khác nhau được thể hiện qua bảng 5. Bảng 5. Sản lượng sữa của bò mang kiểu gen GH- MspI khác nhau Chu kỳ Kiểu gen n Sản lượng sữa, Kg ( M± SD) P I AA 44 4858,8 ± 436,2 0,901 AB,BB 9 4877,7 ± 272,7 II AA 10 5251,1 ± 731,5 0,436 AB,BB 6 5000,0 ± 252,4 III AA 112 6006 ± 1404 0,009 AB,BB 49 5448 ± 695 Qua bảng 5 cho thấy bò mang kiểu gen AA có xu thế cho sản lượng sữa cao hơn bò mang kiểu gen AB và BB từ sau chu kỳ II. Sau chu kỳ III sản lượng sữa của bò mang kiểu gen AA cao hơn đáng kể so với bò mang kiểu gen AB và BB (P<0,01). Để tìm hiểu ảnh hưởng của kiểu gen GH-AluI đến khả năng sản xuất sữa, chúng tôi so sánh sản lượng sữa theo các chu kỳ. Kết quả trình bày trong bảng 6. Bò mang kiểu gen GH-AluI khác nhau không có sự sai khác về sản lượng sữa. Khả năng các kiểu gen GH-AluI không ảnh hưởng đến khả năng cho sữa của bò HF nuôi ở Mộc Châu. Bảng 6. Sản lượng sữa của bò mang kiểu gen GH- AluI khác nhau Chu kỳ Kiểu gen n Sản lượng sữa, Kg ( M± SD) P I LL 38 4843,2 ± 368,9 0,248 LV,VV 24 4982,7 ± 573,5 II LL 5 5373,8 ± 561,4 0,273 LV,VV 2 4852,5 ± 99,7 III LL 121 5773 ± 1097 0,266 LV,VV 40 6028 ± 165 Các kiểu gen DGAT1 không chỉ ảnh hưởng tới sản lượng sữa mà còn ảnh hưởng tới chất lượng sữa. Sự khác biệt về sản lượng sữa của bò mang các kiểu gen DGAT1- CfrI khác nhau được thể hiện trong bảng 7. Bảng 7. Sản lượng sữa của bò mang kiểu gen DGAT1- CfrI khác nhau Chu kỳ Kiểu gen n Sản lượng sữa, Kg ( M± SD) P I AA 22 4774,5 ± 340 0,194 KA, KK 31 4924,1 ± 449,7 II AA 3 4760,3 ± 779,2 0,250 KA, KK 13 5209 ± 545,4 III AA 49 4947 ± 1284 0,314 KA, KK 112 5770 ± 1244 Qua bảng 7 cho thấy bò mang kiểu gen AA có xu thế cho sản lượng sữa thấp hơn bò mang kiểu gen KA và KK ở các chu kỳ. Kết quả này trái ngược với kết quả của Spelman (2002) ,Thaller (2003), Sander (2006), Kaupe (2007), Näslund (2008). Tuy nhiên sự sai khác về sản lượng sữa của bò mang kiểu gen DGAT1-CfrI khác nhau là không có ý nghĩa (P>0,05). Qua các kết quả trên cho thấy sự sai khác về sản lượng sữa của bò mang các kiểu gen khác nhau không nhiều do sai số chuẩn lớn, có thể do điều kiện nuôi dưỡng, chăm sóc bò của các chủ hộ chưa đồng đều, dẫn đến tiềm năng di truyền của những bò mang các alen có lợi chưa được phát huy tối đa. Do vậy để đánh giá đúng ảnh hưởng của kiểu gen đến sản lượng sữa cần phải có những thí nghiệm đồng nhất về nuôi dưỡng. 4. Kết luận và đề nghị 4.1. Kết luận 1. Tỷ lệ kiểu gen AA và tần số alen A của gen GH phân tích bằng MspI chiếm tỷ lệ cao trong cả 3 quần thể bò sữa. Bò HF ở Mộc Châu mang kiểu gen GH dạng AA có xu thế cho sản lượng sữa cao hơn bò mang kiểu gen AB và BB. Từ sau chu kỳ III bò mang kiểu gen AA cho sản lượng sữa cao hơn đang skể so với bò mang kiểu gen AB và BB ( P< 0,01) 2. Tỷ lệ kiểu gen LL và tần số alen L của gen GH phân tích bằng AluI chiếm tỷ lệ cao trong cả 3 quần thể bò sữa. Bò HF ở Mộc Châu mang kiểu gen GH -AluI khác nhau không có sự sai khác về sản lượng sữa (P>0,05). 3. Tỷ lệ kiểu gen KA và tần số alen A của gen DGAT1 phân tích bằng CfrI chiếm tỷ lệ cao trong cả 3 quần thể bò sữa. Bò HF ở Mộc Châu mang kiểu gen AA có xu thế cho sản lượng sữa thấp hơn bò mang kiểu gen KA và KK ở tất cả các chu kỳ. Tuy nhiên sự sai khác về sản lượng sữa là không có ý nghĩa ( P>0,05). 4. Tỷ lệ tần số alen + và - của gen GHR phân tích bằng AluI tương đương nhau trong các quần thể bò cái và bò đực giống. 5. Sự sai khác về sản lượng sữa của bò mang các kiểu gen khác nhau không nhiều do sai số chuẩn lớn, có thể do điều kiện nuôi dưỡng, chăm sóc bò của các chủ hộ chưa đồng đều, dẫn đến tiềm năng di truyền của những bò mang các alen có lợi chưa được biểu hiện. 4.2. Đề nghị Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu gen đến sản lượng sữa qua những thí nghiệm đồng nhất về nuôi dưỡng. Tài liệu tham khảo 1. Aggrey S.E., Yao J., Sabour M.P., Lin C.Y., Zadworny D., Hayes J.F., and Kuhnlein U. ( 1999). “ Markers within the regulatory region of the growth hormone receptor gene and their association with milk-related traits in Holsteins”. The American Genetic Association 90: PP.148-151. 2. Banos S., Woolliams J.A., Woodward B.W., Forbes A.B., and Coffey M.P. (2008). “Impact of Single Nucleotide Polymorphisms in Leptin, Leptin Receptor, Growth Hormone Receptor, and Diacylglycerol Acyltrasferase (DGAT1) Gene Loci on Milk Production, Feed, and Body Energy Traits of UK Dairy Cow”. J. Dairy Sci. 91: 3190- 3200 3. Bennewitz J., Reinsch N., Paul S., Looft C., Kaupe B., Weimann C., Erhardt G., Thaller G., Kühn C., Schwerin M., Thomsen H., Reinhardt F., Reents R., and Kalm E. (2004). “The DGAT1 K232A Mutation Is Not Solely Responsible for the Milk Production Quantitative Trait Locus on the Bovine Chromosome 14”. J. Dairy Sci. 87:431–442 4. Andrzej Dybus (2002).” Association betweenLeu/Val polymorphismof growth hormone gene and milk production traits in Black-and –White cattle.” Arch.Tierz, Dummerstorf 45: PP.421-428 5. Gautier M., Capitan A., Fritz S., Eggen A., Boichard D., and Druet T. (2007). “Characterization of the DGAT1 K232A and Variable Number of Tandem Repeat Polymorphisms in French Dairy Cattle”. J. Dairy Sci. 90: 2980–2988 6. Kaupe B., Winter A., Fries R. and Erhardt G. (2004). “DGAT1 polymorphism in Bos indicus and Bos Taurus cattle breeds”. Journal of Dairy Research. Vol 71: 182–187 7. Kaupe B., Brandt H., Prinzenberg E.M. and Erhardt G.(2007). “Joint analysis of the influence of CYP11B1 and DGAT1 genetic variation on milk production, somatic cell score, conformation, reproduction, and productive lifespan in German Holstein cattle”. J Anim Sci . 85:11-21 8. Kühn C., Thaller G., Winter A., Bininda-Emonds O.R.P., Kaupe B., Erhardt G., Bennewitz J., Schwerin M. and Fries R. (2004). “Evidence for Multiple Alleles at the DGAT1 Locus Better Explains a Quantitative Trait Locus With Major Effect on Milk Fat Content in Cattle”. Genetics 167: 1873–1881 9. Lucky M.C., Hauser S.D., Eppard P.J., Krivi G.G., Clark J.H., Bauman D.E., Collier R.J. (1993)” Variant of somatropin in cattle: Gene frequencies in major dairy breed and associatied milk production.” Domestic Animal Endocrinology,10: PP.325-333 10. Mattos K.K., Silvia Nassif Del Lamma, Mario Luiz Martinez and Ary Ferreira Freitas (2004).” Association of bGH and Pit-1 gene variants with milk production traits in dairy Gyr- bulls.”Presq.agropec.bras. Brasilia version 39, 2:pp.147-150 11. Näslund J., Fikse W.F., Pielberg G.R., and Lundén A. (2008). “Frequency and Effect of the Bovine Acyl- CoA:Diacylglycerol Acyltransferase 1 (DGAT1) K232A Polymorphism in Swedish Dairy Cattle”. J. Dairy Sci. 91:2127–2134 12. Oikonomou G., Angelopoulou K., Arsenos G., Zygoyiannis D. and Banos G. (2009). “The effects of polymorphisms in the DGAT1, leptin and growth hormone receptor gene loci on body energy, blood metabolic and reproductive traits of Holstein cows. Animal Genetics 40: 10-17 13. Pareek C.S., Czarnik U., Zabolewicz T., Pareek R.S., Walawski K. (2005). “DGAT1 K232A quantitative trait nucleotide polymorphism in Polish Black-and-White cattle”. J. Appl. Genet. 46(1): pp. 85-87 [...]... “Characterization of the DGAT1 Mutations and the CSN1S1 Promoter in the German Angeln Dairy Cattle Population” J Dairy Sci 89: 3164–3174 15 Schennink A., Stoop W.M., Visker M.H.P.W., Heck J.M.L., Bovenhuis H., Vander Poel J.J,Van Valenberg H.J.F and Van Arendonk J.A.M.(2007) DGAT1 underlies large genetic variation in milk-fat composition of dairy cows” International Society for Animal Genetics, Animal Genetics,... Valenberg H.J.F, and Van Arendonk J.A.M (2008) “Milk Fatty Acid Unsaturation: Genetic Parameters and Effects of Stearoyl-CoA Desaturase (SCD1) and Acyl CoA: Diacylglycerol Acyltransferase 1 (DGAT1) ” J Dairy Sci 91:2135– 2143 17 Spelman R.J., Ford C.A., McElhinney P., Gregory G.C., and Snell R.G (2002) “Characterization of the DGAT1 Gene in the New Zealand Dairy Population” American Dairy Science Association,... (2003) “Effects of DGAT1 variants on milk production traits in German cattle breeds” J Anim Sci Vol 81: 1911–1918 19 Winter A., Krämer W., Werner F.A.O., Kollers S., Kata S., Durstewitz G., Buitkamp J., Womack J.E., Thaller G., and Fries R (2002) “Asscioation of a lysine-232-alanine polymorphism in a bovine gene encoding acyl-CoA:diacylglycerol acyltransferase (DGAT1) with variation at a quantitative trait... Kuhnllein U (1996).” Sequence variation in the bovine growth hormone gene characterized by single strand conformation polymorphism (SSSP) analysis and their association with milk production traits in Holstein.” Genetics 144:pp.1809-1816 21 Zhou G.L., Jin H.G., Chen L., Guo S.L., Zhu Q and Wu Y.H (2005).” Association of genetic polymorphism in GH gene with milk production traits in Beijing Holstein cows.” J . 3.5. Mối liên quan của đa hình gen với sản lượng sữa của bò Sau khi xác định được một số kiểu gen, chúng tôi so sánh sản lượng sữa của bò HF nuôi tại Mộc Châu mang các kiểu gen khác nhau. Sản lượng. dương đến các tính trạng hàm lượng (hàm lượng protein sữa, hàm lượng mỡ sữa) , sản lượng mỡ sữa và ảnh hưởng âm đến các tính trạng sản lượng (sản lượng protein sữa, sản lượng sữa, sản lượng lactose). PHÂN TÍCH ĐA HÌNH CÁC GEN GH, GHR, DGAT1 VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA CHÚNG VỚI SẢN LƯỢNG SỮA CỦA BÒ Trần Xuân Hoàn, Phạm Thị phương Mai, Nguyễn Thị