Đánh giá nguồn gen và phân tích chỉ thị phân tử liên quan tính trạng năng suất trứng ở giống gà liên minh

BỘGIÁODỤC VÀĐÀOTẠO BỘ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNTVIỆNKHOAHỌCNƠNGNGHIỆP VIỆT NAM TRẦNTHỊBÌNHNGUN ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN VÀ PHÂN TÍCH CHỈ THỊ PHÂNTỬLIÊNQUANTÍNHTRẠNGNĂNGSUẤTTRỨNG ỞGIỐNGGÀLIÊNMINH LUẬNÁNTIẾNSĨNÔNGNGHIỆP HàNội,2019 BỘGIÁODỤC VÀĐÀOTẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNTVIỆNKHOAHỌCNÔNGNGHIỆPVIỆT NAM TRẦNTHỊBÌNHNGUN ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN VÀ PHÂN TÍCH CHỈ THỊ PHÂNTỬLIÊNQUANTÍNHTRẠNGNĂNGSUẤTTRỨNG ỞGIỐNGGÀLIÊNMINH Chunngành họcMãsố : Cơng nghệ sinh 9420201 LUẬNÁNTIẾNSĨ NÔNGNGHIỆP Ngườihướngdẫnkhoahọc: 1: TS Nguyễn Thị Diệu Thúy2:TS.NguyễnHữuĐức LỜICAMĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học tơi hướngdẫn tận tình Thầy Cô giúp đỡ tập thể cán nghiên cứu thuộc PhịngCơngnghệ G e n đ ộ n g vật V iện C ô n g nghệ S i nh h ọ c C c số l i ệ u , k ế t q u ả n tr on g luậnánnàylàtrungthực,kháchquan.Tôi xincamđoanrằngmọisựgiúpđỡchoviệcthực luận án cảm ơn, thông tin trích dẫn luận ánn y đ ề u đ ợ c chỉrõ nguồngốc Hà Nội, ngày 04 tháng 01 năm 2019Tácgiảluậnán TrầnThịBìnhNguyên i LỜI CẢMƠN Trong suốt thời gian thực hoàn thiện luận án nổ lực bảnthân,t i c ị n n h ậ n đ ợ c r ấ t n h i ề u s ự đ n g h n h , q u a n t â m v h ỗ t r ợ t c c c n h â n vàtổchức Trước tiên, xin trân trọng cảm ơn TS Nguyễn Thị Diệu Thúy TS NguyễnHữu Đức cô, thầy hướng dẫn tạo điều kiện, hỗ trợ hướng dẫn suốt thờigianthựchiện luận án Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, thầy cô giáo cán ViệnKhoa học Nông nghiệp Việt Nam; Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Viện Di truyềnNông nghiệp hướng dẫn, tạo điều kiện hỗ trợ tơi q trình học tập, nghiêncứuvàthựchiện luận án Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo, cán đồng nghiệp phịng Cơngnghệ gen động vật - Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam;Khoa Công nghệ sinh học; môn Di truyền giống - Khoa Chăn nuôi - Học viện Nôngnghiệp Việt Namđ ã t o đ i ệ u k i ệ n g i ú p đ ỡ v ề k i ế n t h ứ c v t r a n g t h i ế t b ị đ ể t ô i h o n thànhluận án Xin chân thành cảm ơn ThS Vũ Cơng Q, Hồng Thị Yến cán tạiTrung tâm ứng dụng tiến Khoa học Công nghệ, Sở Khoa học Công nghệ TPHải Phịng giúp tơi nhiều sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm qtrìnhthựchiện luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Nông nghiệp Việt Nam hỗ trợ kinh phívàtạo điều kiện thuận lợicho tơiđượctập trunghồn thiện luận án Tơixincảmơnnguồn kinhphítàitrợtừđềtàihợptácKHCNvớiđịaphươngmã sốVAST.NĐP.01/15-16-ViệnHànlâmKhoahọcvàCơngnghệViệtNam;đềtàicấp sở mã số: T2018 - 12 - 83 Học Viện Nông Nông nghiệp Việt Nam hỗ trợ từnhiệmv ụ q u ỹ g e n " K h a i t h c v p h t t r i ể n g i ố n g g L i ê n M i n h t i H ả i P h ò n g "m ã sốNVQG-2013/14 Cuối tối xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệpvàcácbạn sinh viên đãluôn đồnghành, hỗ trợ vàđộngviên tơi hồn thànhluận án Hà Nội, ngàythángnăm 2019Nghiên cứu sinh TrầnThịBìnhNguyên MỤCLỤC Lời camđoan i Lờicảmơn i Mụclục ii Danh mụcbảng iv Danh mụchình .vi Danh mụccáctừviếttắt viii Mởđầu .1 Tínhcấp thiết củađềtài Mụctiêunghiên cứu Ýnghĩa khoahọcvàthực tiễn củađềtài Nhữngđónggóp củađềtài .2 Đốitượngvàphạm vi nghiêncứu củađềtài Chươngi.Tổngquantàiliệu .4 1.1 Đánh giánguồn gen gà .4 1.1.1 Sơlượcvềvịtríphân loạicủagànhà .4 1.1.2 Đại cươngvềphân loại học 1.1.3 Cấu trúchệgen tythểgà .6 1.2 Mốiliên quan giữađahìnhcácgen ứngviênvàkhảnăngsinh sản 18 1.2.1 Các yếu tốảnh hưởngtớisản lượngtrứng ởgà 18 1.2.2 Phântíchđa hìnhgenứ ng viênvàmốiliênquan vớikhả năngsảnxuất trứngở gà .21 1.2.3 Nghiêncứuđa hìnhcác genứng viênliên quanđếncác tínhtrạng sinh sảnởgàtrên giới 24 1.2.4 Tìnhhìnhnghiêncứu đa hìnhcácgenứngviêntrêngàtại ViệtNam .34 1.3 Gàliên minh .35 1.3.1 GiớithiệuvềgàLiênMinh 35 1.3.2 Cácnghiêncứuvề gà LiênMinh 36 Chươngii.Vậtliệuvàphươngpháp 38 2.1 Vậtliệu .38 2.1.1 Vậtliệunghiêncứu .38 2.1.2 Cáchóachất 41 2.1.3 Máymócthiết bịsửdụng 42 2.2 Nộidungnghiêncứu 42 2.3 Phươngphápnghiên cứu 42 2.3.1 Phươngpháp thu mẫu máu .42 2.3.2 Phươngpháp tách ADN hệgen từmáu .43 2.3.3 Phươngpháp nhânđoạnADN bằngphảnứngchuỗipolymerase(PCR) 43 2.3.4 Phươngpháptinh sạchPCR vàgiải trìnhtựgen 43 2.3.5 Phươngpháp phân tích đahình genứngviên 43 2.3.6 Đánh giácácchỉtiêuliênquantínhtrạngsinhsảnởgà .44 2.3.7 Khốilượngcơ thể 45 2.3.8 Phươngphápxử lýsốliệu 45 Chươngiii.Kếtquả vàthảoluận 46 3.1 Kếtquảphântích đadạngnguồngengà Liên Minh 46 3.1.1 TáchchiếtADNhệ gen 46 3.1.2 Khuếch đại vùngD-loopADN tythể bằngphảnứngPCR 47 3.1.3 Giải trình tựnucleotidevùngD-loop 47 3.1.4 PhântíchđahìnhnucleotidevùngD-loopcủagàLiênMinhvàmộtsốgà bảnđịacómã số trênGenbank 48 3.2 Phântíchchỉthịphântửliênquantínhtrạngnăngsuấttrứngởgiốnggà LiênMinh 68 3.2.1 Theodõi5chỉtiêuliênquantínhtrạngnăngsuấttrứngcủa90cáthểgà LiênMinh 68 3.2.2 Tầnsốalen/kiểugencácđahìnhgenPRL,PRLR,VIP,VIPR1,NPY,GH vàGHR;phântíchmốiliênquanvớitínhtrạngnăngsuấttrứngởgàLiênMinh 72 Kếtluận kiến nghị 106 Kếtluận 106 Kiếnnghị 107 Danh mụccơng trìnhcơng bố liênquanđến luận án 108 Tàiliệu thamkhảo a DANHMỤCBẢNG Bảng1.1 Đadạngditruyềncácgiốnggàdựatrêntrìnhtựn u c l e o t i d e D-loop tythể 13 Bảng1.2 Nghiêncứuđahìnhditruyềncácgenliênquantínhtrạngsinhsảnởgà 25 Bảng2.1 Thơng tinvề trìnht ự n u c l e o t i d e v ù n g D - l o o p c c g i ố n g g s d ụ n g trongphân tíchđadạngnguồngen .38 Bảng2.2 Thơngtinmồi sửdụngtrongphân tích trìnhtựnucleotide 40 Bảng2.3 Thơngtin mồi sử dụngtrongphân tíchgenứngviên 40 Bảng2.4 Thôngtin vềphảnứngenzymecắthạn chế(RE) 41 Bảng3.1 Kết quảđoquangphổ ADNhệgen .46 Bảng3.2 Chỉs ố đ a d n g d i t r u y ề n v ù n g D - l o o p g L i ê n M i n h ( b p ) v mộtsố giốnggàb ả n đ ị a 49 Bảng3.3 Kết quảphân bốcủa gàLiênMinh trongcáchaplotype(1050bp) 61 Bảng3.4 Kết quảphân bốcủa gàLiênMinh trongcáchaplotype(455bp) 62 Bảng3.5 Theodõicác chỉtiêusinhsảncủa90cáthể gàLiênMinh 68 Bảng3.6 Cácchỉtiêuchất lượngtrứng(n=90) .71 Bảng3.7 Phân tíchtầnsốalen/kiểu gentạiba đahìnhgenPRL .76 Bảng3.8 Tầnsốalen/kiểugenPRL/2402củagàLiênMinhvàmộtsốgiống gàbản địa 78 Bảng3.9 MốiliênquangiữakiểugenPRL24v t í n h t r n g n ă n g s u ấ t t r ứ n g giốnggà LiênMinh 79 Bảng3.10 MốiliênquangiữakiểugenPRL2402vàtínhtrạngnăngsuấttrứngởgiốnggà LiênMinh 80 Bảng3.11 MốiliênquangiữakiểugenPRL2161vàtínhtrạngnăngsuấttrứngởgiốnggà LiênMinh 81 Bảng3.12 ẢnhhưởngcủađahìnhPRL24vàPRL/2402đếncáctínhtrạngnăng suấttrứngởgàLiênMinh .82 Bảng3.13 ẢnhhưởngcủahaiđahìnhPRL24vàPRL/2161đếncácchỉtiêuliên quantínhtrạngnăngsuấttrứngởgàLiênMinh 83 Bảng3.14 ẢnhhưởngcủahaiđahìnhPRL/2402vàPRL/2161đếncácchỉtiêu liênquan tính trạngnăng suất trứngởgàLiênMinh 83 Bảng3.15 Tầnsố alen/kiểugenhaiđahìnhgenVIP 87 Bảng3.16 Mốiliênq u a n g i ữ a k i ể u g e n V I P /513892v t í n h t r n g n ă n g s u ấ t trứngởgiốnggà LiênMinh 88 Bảng3.17 MốiliênquangiữakiểugenVIP/338vàtínhtrạngnăngsuấttrứngởgiốnggà LiênMinh 89 Bảng3.18 Tầnsố alen/kiểugenhaiđahìnhgenVIPR1 92 Bảng3.19 Bảng3.20 MốiliênquangiữakiểugenVIPR1/1715301vàtínhtrạngnăngsuấttrứngở giốnggà LiênMinh .93 MốiliênquangiữakiểugenVIPR1/1704887v tínhtrạngnăngsuấttrứngởg iốnggà LiênMinh .93 Bảng3.21 Ảnhh n g củađ a hình V I P R /1715301vàV I P R /1704887đ ến c c tínhtrạngnăngsuất trứngởgà Liên Minh .94 Bảng3.22 Kếtquảphântíchtầnsốalen/kiểugentạihaivị tríđ a hình genNPY 97 Bảng3.23 Sos n h t ầ n s ố a l e n / k i ể u g e n t r o n g p h â n t í c h đ a h ì n h g e n NPY/3139135ởmộtsốgiốnggàtrênthế giới 98 Bảng3.24 Mốiliênquangiữakiểug e n N P Y /3139135v t í n h t r n g n ă n g s u ấ t trứngởgiốnggà LiênMinh 99 Bảng3.25 Mốiliênquangiữakiểug e n N P Y /31394761v t í n h t r n g n ă n g s u ấ t trứngởgiốnggà LiênMinh .100 Bảng3.26 Ảnhh n g c ủ a đ a h ì n h N P Y /3139135v N P Y /31394761đ ế n c c tínhtrạngnăngsuất trứngởgà Liên Minh 101 Bảng3 Tần sốphânbốalen/kiểugencủađahìnhgenmãhóaGH,GHRgà LiênMinh 104 Bảng3.28 Mốiliênquang i ữ a k i ể u g e n G H R i v t í n h t r n g s ả n x u ấ t t r ứ n g giốnggà LiênMinh .105 DANHMỤCHÌNH Hình1.1 Sơ đồcấutrúc gentythểgà .7 Hình1.2 Câyphảhệdit r u y ề n gàbảnđịa(dựa trêntrìnhtự nucleotidevùng D-loopkích thước455 bp) 10 Hình1.3 Câyphảhệ ditruyềngàbảnđịa(dựa trêntrìnhtựnucleotidevùngDloopkích thước1231 bp) 11 Hình1.4 Hình1.5 Câyphânloạiditruyềngàbảnđịat h ế g i i ( d ự a t r ê n t r ì n h t ự nucle otidetồn mtDNA) .12 PhânbốhaplotypescácgiốnggàbảnđịaViệtNam(dựatrêntrìnhtựnucleotide vùngD-loopkíchthước455bp) 17 Hình1.6 BảnđồQTL:các vùnggentrênNSTliênquanđếntính trạngnăng suấttrứngởgà .22 Hình1.7 BảnđồQTL:CácvùnggentrênNSTl i ê n q u a n đ ế n t í n h t r n g k h ố i lượngtrứngởgà .23 Hình1.8 Bản đồQTLtrênNSTgà, NSTgiớitính♂(ZZ),♀(WZ) 24 Hình1.9 Vị trígenPRLtrên nhiễmsắcthểsố 2ở gà 28 Hình1.10 VịtrígenVIPtrênnhiễmsắcthểsố3ởgà 30 Hình1.11 Vịtrí genVIPR1trênnhiễmsắcthểsố2ởgà 31 Hình1.12 Vị trígenNPYtrênnhiễmsắcthểsố2 ởgà 32 Hình1.13 VịtrígenGHRtrênnhiễmsắcthểsốZởgà .34 Hình1.14 Gàtrống,gàmáiLiênMinhtrưởngthành (24tuầntuổi) 36 Hình3.1 Hìnhđạidiệnkếtquảđiện diADNhệ gentrêngelagarose1% 46 Hình3.2 Kết quảđiệndi sảnphẩmPCRtrên gelagarose1% 47 Hình3.3 Kếtquả sosánhmức độtươngđồngtrìnhtự nucleotide gàLiên Minh vớicác giốnggàtrênGenBank .48 Hình3.4 Sosánh tươngđồng trìnhtựnucleotidevùngD-loop(455 bp)giữagà LiênMinhvàcác giốnggàbảnđịaViệtNam 54 Hình3.5 Sos n h s ự t n g đ n g t r ì n h t ự n u c l e o t i d e đ o n D - l o o p ( b p ) gàLiênMinhv mộtsố gànhàtrênGenBank .56 Hình3.6 Kếtquảphântíchhệsốtương đồngnucleotidevùngD-loop(455bp) gàLiênMinhv phân nhómgiốnggàbảnđịaViệt Nam 58