Đặc điểm ngoại hình, đa hình gen và ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cải thiện năng suất sinh sản của gà Nòi

Chương 1. GIỚI THIỆU Việt Nam được coi là một trong những cái nôi thuần hóa động vật với tập đoàn gia súc, gia cầm phong phú (Lê Viết Ly, 1994). Các giống gia cầm bản địa có khả năng thích ứng tốt với điều kiện thời tiết khí hậu và chế độ dinh dưỡng thấp (Nguyễn Bá Tiếp, 2011). Bên cạnh đó, chúng còn cho chất lượng thịt và trứng thơm ngon phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng nội địa và có tiềm năng xuất khẩu. Đối với vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) hiện nay các giống gà được nuôi chủ yếu là: gà Nòi, gà Ta, gà Tàu vàng, gà Tam Hoàng,… trong đó gà Nòi được nuôi phổ biến nhất. Tuy nhiên, giống gà này vẫn còn tồn tại các khuyết điểm như con giống bị lai tạp nhiều, tăng trưởng chậm và khả năng sinh sản thấp. Theo kết quả điều tra thực tế cho thấy, đa số các nông hộ đều nuôi gà Nòi theo phương thức cổ truyền, gà mẹ đẻ tự ấp và nuôi con, năng suất trứng khoảng 40-50 trứng/mái/năm và tỷ lệ ấp nở khoảng 70-80% (Nguyễn Văn Quyên, 2010). Vì vậy, việc cải thiện khả năng sinh sản ở gà Nòi là vấn đề cấp thiết nhằm phát triển ngành chăn nuôi gia cầm ở ĐBSCL. Trong chăn nuôi gia cầm, năng suất sinh sản là một chỉ tiêu kinh tế quan trọng và bị chi phối bởi các yếu tố môi trường, thành phần dinh dưỡng trong thức ăn (Liu et al., 2004; Lewis and Gous, 2006) và nội tiết (Kim et al., 2004). Nhiều nghiên cứu cho thấy các yếu tố nội tiết liên quan đến năng suất sinh sản được điều khiển bởi nhiều gen khác nhau (Emsley, 1997; Luo et al., 2007) như: gen Prolactin (Cui et al., 2006), Vasoactive Intestinal Peptide (Li et al. 2009; Caldwell et al., 1999; Zhou et al., 2010), gen Bone Morphogenntic Poteins ( Zhang et al., 2008 ), Neuropeptide Y (Fatemi et al., 2012), Melatonin Receptor (Li et al., 2013). Việc áp dụng các kết quả này nhằm cải thiện khả năng sinh sản của gà Nòi có thể đẩy nhanh tốc độ và nâng cao sự đồng đều của quá trình chọn giống. Mặt khác, ở gà Nòi rất ít các nghiên cứu về di truyền ở mức độ phân tử và hầu như chưa có một công bố nào về tính đa dạng di truyền cũng như vai trò của một số gen ứng viên liên quan đến tiềm năng sinh sản của dòng gà địa phương này. Vì vậy, việc nghiên cứu đa hình di truyền và sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc để nâng cao các tính trạng năng suất sinh sản là cần thiết. Chính vì những lý do trên đề tài “Đặc điểm ngoại hình, đa hình gen và ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cải thiện năng suất sinh sản của gà Nòi” được thực hiện với mục tiêu: 1. Xác định đặc điểm ngoại hình và đánh giá đa dạng di truyền giữa các nhóm gà Nòi tại ĐBSCL2. Xác định sự ảnh hưởng của một số gen ứng viên liên quan đến năng suất sinh sản ở gà Nòi. 3. Chọn tạo để cải thiện năng suất sinh sản gà Nòi. Ý nghĩa của luận án: Xác định được tính đa dạng di truyền và chọn lọc được các nhóm gà Nòi có khả năng sinh sản cao bằng chỉ thị phân tử nhằm phục vụ cho ngành chăn nuôi gà tại ĐBSCL.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CHÂU THANH VŨ

ĐẶC ĐIỂM NGOẠI HÌNH, ĐA HÌNH GEN

VÀ ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG CHỌN LỌC CẢI THIỆN

NĂNG SUẤT SINH SẢN

CỦA GÀ NÒI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH CHĂN NUÔI

Mã ngành: 62 62 01 05

2018

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm tạ i

Tóm lược ii

Abstract iii

Lời cam kết kết quả iv

Mục lục v

Danh sách bảng ix

Danh sách hình xi

Danh mục chữ viết tắt xii

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Một số đặc điểm của gà Nòi được nuôi ở Việt Nam 3

2.1.1 Đặc điểm ngoại hình 3

2.1.2 Khả năng sinh trưởng của gà Nòi 4

2.1.3 Khả năng sinh sản của gà Nòi 4

2.1.4 Hiện tượng thay lông của gà Nòi 5

2.1.5 Thức ăn của gà Nòi 6

2.2 Một số yếu tố tác động đến ngoại hình ở gà 6

2.2.1 Một số yếu tố tác động lên màu da, màu mào và dái tai 6

2.2.2 Một số yếu tố chính tác động lên màu lông 7

2.2.3 Các tính trạng về màu mắt 7

2.2.4 Một số yếu tố tác động lên các tính trạng của mào 8

2.3 Đánh giá đa dạng di truyền ở gà dựa vào dấu phân tử microsatellite 8

2.3.1 Microsatellite và vai trò của Microsatellite 8

2.3.2 Đánh giá đa dạng di truyền ở gà dựa vào dấu phân tử Microsatellite 10

2.4 Khả năng sinh sản của gia cầm 12

2.4.1 Sức đẻ trứng của gia cầm 13

2.4.1.1 Một số chỉ tiêu đánh giá sức đẻ trứng của gia cầm 13

2.4.1.2 Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng trứng của gia cầm 14

2.4.2 Sức sinh sản của gia cầm 15

2.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của gà 17

2.6 Đặc điểm di truyền tính trạng khả năng sinh sản ở gà 20

2.7 Ứng dụng di truyền phân tử trong chọn giống nhằm cải thiện khả năng sinh sản của gà 21

2.7.1 Tổng quan về nghiên cứu di truyền phân tử ở gà 22

2.7.2 Bản đồ QTL cho sản lượng và chất lượng trứng 22

2.7.3 Gen ứng viên và vai trò của gen ứng viên trong công tác giống 25

2.7.4 Phân tích đa hình gen ứng viên bằng phương pháp PCR – RFLP 25

2.7.5 Một số gen liên quan đến năng suất sinh sản của gia cầm 27

2.7.5.1 Gen Prolactin (PRL) 27

2.7.5.2 Vasoactive intestinal peptid (VIP) 28

2.7.5.3 Gen Bone Morphogenntic Poteins (BMPR-IB) 29

2.7.5.4 Gen melatonin receptor (MTNR1C) 29

2.7.5.5 Gen chicken growth hormone (cGH) 30

2.7.5.6 Gen Neuropeptide Y (NPY) 31

2.7.6 Chọn giống gà cho năng suất sinh sản cao dựa vào các marker phân tử 32 2.8 Một số nghiên cứu về giống gà bản địa trong nước 36

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

3.1 Phương tiện nghiên cứu 39

3.1.1 Thời gian và địa điểm 39

3.1.2 Đối tượng thí nghiệm 39

3.1.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 39

3.2 Phương pháp nghiên cứu 39

3.2.1 Nội dung 1: Điều tra đặc điểm ngoại hình và phân tích đa dạng di truyền giữa các nhóm gà Nòi tại ĐBSCL 41

3.2.1.1 Ghi nhận đặc điểm ngoại hình gà Nòi 41

3.2.1.2 Đánh giá đa dạng di truyền giữa các nhóm gà 42

3.2.2 Nội dung 2: Đánh giá năng suất sinh sản ở gà Nòi thế hệ xuất phát và xác định đa hình gen ứng viên 44

3.2.2.1 Đánh giá năng suất sinh sản của gà Nòi 44

3.2.2.2 Xác định đa hình gen ứng viên 46

3.2.3 Nội dung 3: Chọn tạo để cải thiện năng suất sinh sản và đánh giá năng suất sinh sản của gà Nòi ở thế hệ 1 48

3.2.3.1 Chọn tạo gà Nòi mang các kiểu gen cho năng suất trứng cao 48

3.2.3.2 Theo dõi các chỉ tiêu sinh sản của gà Nòi ở thế hệ 1 48

3.3 Xử lý số liệu 48

Chương 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 50

4.1 Đặc điểm ngoại hình và phân tích đa dạng di truyền giữa các nhóm gà Nòi tại ĐBSCL 50

4.1.1 Đặc điểm ngoại hình 50

4.1.1.1 Màu lông 50

4.1.1.2 Màu mắt 51

4.1.1.3 Màu mỏ 53

4.1.1.4 Màu da chân 53

4.1.1.5 Kiểu mào 56

4.1.2 Khối lượng và các chiều đo của gà Nòi trưởng thành 57

4.1.2.1 Khối lượng 57

4.1.2.2 Kích thước các chiều đo 57

4.1.3 Hệ số tương quan giữa kích thước các chiều đo của gà Nòi trưởng thành .59

4.1.4 Đánh giá đa dạng di truyền giữa các nhóm gà bằng chỉ thị microsatellite .60

4.1.4.1 Kết quả khuếch đại 10 chỉ thị microsatellite 60

4.1.4.2 Số lượng các alen ở các nhóm gà 62

4.1.4.3 Tần số alen và kiểu gen trên 10 microsatellite ở các nhóm gà Nòi 63

4.1.4.4 Đa hình các locus microsatellite trên quần thể gà Nòi 65

4.1.4.6 Khoảng cách di truyền của gà Nòi ở sáu tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long 67

4.2 Đánh giá năng suất sinh sản ở gà Nòi thế hệ xuất phát và xác định đa hình gen ứng viên 69

4.2.1 Đánh giá năng suất sinh sản của gà Nòi thí nghiệm 69

4.2.1.1 Năng suất sinh sản của gà Nòi qua 12 tháng khảo sát 69

4.2.1.2 Năng suất trứng của gà Nòi qua các tháng đẻ 70

4.2.1.3 Khối lượng trứng của gà Nòi qua các tháng đẻ 71

4.2.1.4 Mối tương quan giữa đặc điểm ngoại hình và năng suất sinh sản của gà Nòi thí nghiệm 72

4.2.2 Tác động của các đa hình ở một số gen tiềm năng lên năng suất sinh sản của gà Nòi 74

4.2.2.1 Tách chiết ADN từ mẫu lông 74

4.2.2.2 Kết quả khuếch đại các đoạn gen nghiên cứu bằng phương pháp PCR .75

4.2.2.3 Kết quả nhận diện đột biến điểm ở các gen 76

4.2.2.4 Tần số kiểu gen và tần số alen 80

4.2.3 Xác định mối liên quan giữa một số đa hình gen dự tuyển với năng suất sinh sản của gà Nòi nuôi tại ĐBSCL 84

4.2.3.1 Đa hình PRL 84

4.2.3.2 Đa hình VIP/ApoI 87

4.2.3.3 Đa hình BMPR-IB/HindIII 88

4.2.3.4 Đa hình MTRN1C/MboI 89

4.2.3.5 Đa hình gen GH 90

4.2.3.5 Đa hình NPY/DraI 94

4.3 Chọn tạo để cải thiện năng suất sinh sản và đánh giá năng suất sinh sản của gà Nòi ở thế hệ 1 97

4.3.1 Chọn tạo để cải thiện năng suất sinh sản của gà Nòi 97

4.3.2 Đánh giá năng suất sinh sản của gà Nòi ở thế hệ 1 98

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

PHỤ LỤC 1 125

PHỤ LỤC 2 129

PHỤ LỤC 3 131

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Một số màu sắc lông của gà Nòi 4

Bảng 2.2: Khối lượng cơ thể gà Nòi qua các tuần tuổi (n=100) 4

Bảng 2.3: Năng suất sinh sản của gà Nòi (n=100 gà mái) 5

Bảng 2.4: Ảnh hưởng của ME và CP đến năng suất trứng của gà Nòi 5

Bảng 2.5: Một số nghiên cứu về đa dạng di truyền trên gà sử dụng microsatellite 11

Bảng 2.6: Hệ số di truyền của một số tính trạng năng suất sinh sản ở gà 21

Bảng 2.7: Tóm tắt các QTL quan trọng cho chất lượng và sản xuất đặc điểm trên một số nhiểm sắc thể 23

Bảng 3.1: Thông tin của các chỉ thị microsatellite dược sử dụng theo khuyến cáo của ISAG/FAO 43

Bảng 3.2: Lịch chủng ngừa cho gà thí nghiệm 44

Bảng 3.3: Thành phần của thức ăn sử dụng trong nghiên cứu 45

Bảng 3.4: Trình tự mồi của các gen nghiên cứu 47

Bảng 3.5: Chu trình nhiệt cho phản ứng PCR tối ưu cho từng đa hình 47

Bảng 3.6: Thành phần mix cho một phản ứng cắt enzyme 47

Bảng 3.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 48

Bảng 4.1: Phân bố đặc điểm ngoại hình của gà Nòi 52

Bảng 4.2: Khối lượng và các chiều đo của gà Nòi trưởng thành 58

Bảng 4.3: Hệ số tương quan giữa các chiều đo của gà Nòi 59

Bảng 4.4: Số lượng các alen trong mỗi locus microsatellite của các nhóm gà Nòi ở ĐBSCL 63

Bảng 4.5: Tần số alen trên 10 microsatellite 64

Bảng 4.6: Tần số kiểu gen trên 10 microsatellite 65

Bảng 4.7: Tần số dị hợp tử quan sát (Ho) và mong đợi (He), Fis của các microsatellite trên quần thể gà Nòi 65

Bảng 4.8: Khoảng cách di truyền giữa các nhóm gà Nòi ở ĐBSCL 68

Bảng 4.9: Năng suất sinh sản của gà Nòi qua 12 tháng đẻ 69

Bảng 4.10: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu năng suất sinh sản của gà Nòi thí nghiệm 73

Bảng 4.11: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu chiều đo cơ thể và năng suất sinh sản của gà Nòi thí nghiệm 74

Bảng 4.12: Tần số alen và kiểu gen của các đa hình 82

Bảng 4.13: Năng suất sinh sản theo kiểu gen của đa hình PRL/AluI 85

Bảng 4.14: Năng suất sinh sản theo kiểu gen của đa hình PRL/Csp6I 86

Bảng 4.15: Một số chỉ tiêu sinh sản theo kiểu gen của hai đa hình PRL/AluI và PRL/Csp6I 87

Bảng 4.16: Một số chỉ tiêu ấp nở theo kiểu gen của hai đa hình PRL/AluI và PRL/Csp6I 87

Bảng 4.17: Năng suất sinh sản theo kiểu gen của đa hình VIP/ApoI 88

Bảng 4.18: Năng suất sinh sản theo kiểu gen của đa hình BMPR-IB/HindIII .89

Bảng 4.19: Năng suất sinh sản theo kiểu gen của đa hình MTRN1C/MboI 89

Bảng 4.20: Năng suất sinh sản theo kiểu gen của đa hình GH/SacI 90

Bảng 4.21: Tuổi đẻ trứng đầu, khối lượng và chất lượng trứng theo kiểu gen của đa hình GH/MspI 91

Bảng 4.22: Năng suất sinh sản và các chỉ tiêu ấp nở theo kiểu gen của đa hình GH/MspI 92

Bảng 4.23: Một số chỉ tiêu sinh sản theo kiểu gen của hai đa hình GH/SacI và GH/MspI 93

Bảng 4.24: Một số chỉ tiêu ấp nở theo kiểu gen của hai đa hình GH/SacI và GH/MspI 94

Bảng 4.25: Năng suất sinh sản theo kiểu gen của đa hình NPY/DraI 95

Bảng 4.26: Năng suất sinh sản của gà Nòi thế hệ xuất phát và thế hệ 1 qua 6 tháng thí nghiệm 98

Bảng 4.27: Tổng số trứng của gà Nòi mang kiểu gen DD ở thế hệ 1 và các kiểu gen và quần thể ở thế hệ xuất phát 99

Bảng 4.28: Hiệu quả chọn lọc tăng năng suất sinh sản của thế hệ 1 so với thế hệ xuất phát 100

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Gà Nòi 3

Hình 2.2 Vùng gen đối với tính trạng sản xuất và chất lượng trứng 24

Hình 2.3 Quy trình phân tích đa hình gen ứng viên bằng kỹ thuật PCR – RFLP 26

Hình 3.1 Sơ đồ mô phỏng tiến trình thí nghiệm 40

Hình 4.1 Một số kiểu hình đặc trưng về màu sắc lông, màu mắt, màu mỏ, màu da chân và kiểu mào của gà Nòi 55

Hình 4.2 Khuếch đại ADN gà Nòi bằng 10 cặp mồi (gel agarose 5% và polyacrylamide 10%) 61

Hình 4.3 Cây quan hệ di truyền của 6 nhóm gà Nòi dựa trên số liệu phân tích ADN với 10 chỉ thị microsatellte trên phần mềm Biodiversity Pro 68

Hình 4.4 Năng suất trứng trung bình của gà Nòi qua 12 tháng đẻ 71

Hình 4.5 Khối lượng trứng gà Nòi qua 12 tháng đẻ 72

Hình 4.6 Kết quả ly trích ADN từ lông 74

Hình 4.7 Sản phẩm PCR của các cặp mồi trong nghiên cứu 75

Hình 4.8 Kết quả xác định đa hình gen PRL/AluI bằng PCR-RFLP 76

Hình 4.9 Kết quả xác định đa hình gen PRL/Csp6I bằng PCR-RFLP 77

Hình 4.10 Sản phẩm PCR-RFLP của đa hình VIP/ApoI 77

Hình 4.11 Sản phẩm PCR-RFLP của đa hình BMPR-IB/HindIII 78

Hình 4.12 Sản phẩm PCR-RFLP của đa hình MTRN1C/MboI 78

Hình 4.13 Sản phẩm PCR-RFLP của đa hình GH/SacI (A2983B) 79

Hình 4.14 Nhận diện đa hình GH/MspI bằng PCR-RFLP 79

Hình 4.15 Kết quả xác định đa hình gen NPY/DraI bằng PCR-RFLP 80

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ADN : Axit Deoxyribonucleic

AFLP : Amplified Fragment Length PolymorphismBMPR : Bone Morphogenntic Poteins

CLA : Conjugated Linoleic Acid

Chương 1 GIỚI THIỆU

Việt Nam được coi là một trong những cái nôi thuần hóa động vật với tậpđoàn gia súc, gia cầm phong phú (Lê Viết Ly, 1994) Các giống gia cầm bảnđịa có khả năng thích ứng tốt với điều kiện thời tiết khí hậu và chế độ dinhdưỡng thấp (Nguyễn Bá Tiếp, 2011) Bên cạnh đó, chúng còn cho chất lượngthịt và trứng thơm ngon phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng nội địa và cótiềm năng xuất khẩu Đối với vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) hiệnnay các giống gà được nuôi chủ yếu là: gà Nòi, gà Ta, gà Tàu vàng, gà TamHoàng,… trong đó gà Nòi được nuôi phổ biến nhất Tuy nhiên, giống gà nàyvẫn còn tồn tại các khuyết điểm như con giống bị lai tạp nhiều, tăng trưởngchậm và khả năng sinh sản thấp Theo kết quả điều tra thực tế cho thấy, đa sốcác nông hộ đều nuôi gà Nòi theo phương thức cổ truyền, gà mẹ đẻ tự ấp vànuôi con, năng suất trứng khoảng 40-50 trứng/mái/năm và tỷ lệ ấp nở khoảng70-80% (Nguyễn Văn Quyên, 2010) Vì vậy, việc cải thiện khả năng sinh sản

ở gà Nòi là vấn đề cấp thiết nhằm phát triển ngành chăn nuôi gia cầm ởĐBSCL

Trong chăn nuôi gia cầm, năng suất sinh sản là một chỉ tiêu kinh tế quantrọng và bị chi phối bởi các yếu tố môi trường, thành phần dinh dưỡng trong

thức ăn (Liu et al., 2004; Lewis and Gous, 2006) và nội tiết (Kim et al., 2004).

Nhiều nghiên cứu cho thấy các yếu tố nội tiết liên quan đến năng suất sinh sản

được điều khiển bởi nhiều gen khác nhau (Emsley, 1997; Luo et al., 2007) như: gen Prolactin (Cui et al., 2006), Vasoactive Intestinal Peptide ( Li et al.

2009; Caldwell et al., 1999; Zhou et al., 2010), gen Bone Morphogenntic Poteins (Zhang et al., 2008), Neuropeptide Y (Fatemi et al., 2012), Melatonin Receptor (Li et al., 2013) Việc áp dụng các kết quả này nhằm cải thiện khả

năng sinh sản của gà Nòi có thể đẩy nhanh tốc độ và nâng cao sự đồng đều củaquá trình chọn giống

Mặt khác, ở gà Nòi rất ít các nghiên cứu về di truyền ở mức độ phân tử

và hầu như chưa có một công bố nào về tính đa dạng di truyền cũng như vaitrò của một số gen ứng viên liên quan đến tiềm năng sinh sản của dòng gà địaphương này Vì vậy, việc nghiên cứu đa hình di truyền và sử dụng chỉ thị phân

tử trong chọn lọc để nâng cao các tính trạng năng suất sinh sản là cần thiết

Chính vì những lý do trên đề tài “Đặc điểm ngoại hình, đa hình gen và

ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cải thiện năng suất sinh sản của

gà Nòi” được thực hiện với mục tiêu:

1 Xác định đặc điểm ngoại hình và đánh giá đa dạng di truyền giữa cácnhóm gà Nòi tại ĐBSCL

2 Xác định sự ảnh hưởng của một số gen ứng viên liên quan đến năngsuất sinh sản ở gà Nòi.

3 Chọn tạo để cải thiện năng suất sinh sản gà Nòi

Ý nghĩa của luận án: Xác định được tính đa dạng di truyền và chọn lọc

được các nhóm gà Nòi có khả năng sinh sản cao bằng chỉ thị phân tử nhằmphục vụ cho ngành chăn nuôi gà tại ĐBSCL

Điểm mới của luận án:

(i) Đề tài đã xác định được một số đặc điểm ngoại hình của các nhóm gàNòi được nuôi tại 6 tỉnh Cần Thơ, Sóc Trăng, Kiên Giang, Bến Tre, Trà Vinh,Đồng Tháp thuộc Đồng bằng sông Cửu Long Bên cạnh đó, đề tài cũng đã xácđịnh được tính đa dạng di truyền giữa các nhóm gà Nòi tại ĐBSCL góp phầntrong việc nhận biết mối quan hệ về mặt di truyền của các nhóm gà khảo sát.(ii) Sử dụng phương pháp phân tử để xác định các đột biến trên các genứng viên và ảnh hưởng của chúng đến khả năng sinh sản của gà Nòi Qua đó

đã tìm được mối liên quan giữa một số đa hình gen đến năng suất sinh sản của

gà Nòi

(iii) Dựa vào mối liên kết của các đột biến với các tính trạng kiểu hìnhchọn lọc được các cá thể gà Nòi mang kiểu gen cho năng suất sinh sản cao

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU2.1 Một số đặc điểm của gà Nòi được nuôi ở Việt Nam

Nguyễn Ân và ctv (1983) đã sắp xếp vị trí của gà nhà trong hệ thống

giới động vật như sau:

Bảng 2.1: Một số màu sắc lông của gà Nòi

Màu lông

Số lượng(con)

Tỷ lệ(%)

Số lượng(con)

Tỷ lệ(%)

Tỷ lệ(%)

2.1.2 Khả năng sinh trưởng của gà Nòi

Khả năng tăng khối lượng của gà Nòi nuôi ở các nông hộ ĐBSCL hiệnnay nhìn chung còn rất thấp Khối lượng cơ thể lúc 4,5-5 tháng tuổi trống nặng

khoảng 1,2-1,4 kg, con mái nặng khoảng 1,1-1,2 kg (Lê Hồng Mận và Hoàng

Hoa Cương, 2005) Theo kết quả nghiên cứu Nguyễn Văn Quyên (2010) khốilượng cơ thể gà mới nở trung bình là 31,97 g, ở 18 tuần tuổi gà mái có khốilượng 1.178,68 g và khối lượng gà trống là 1.261,8 g Tuổi đẻ quả trứng đầu là

219 ngày và khối lượng cơ thể lúc 30 tuần tuổi, gà trống nặng 1.874,16 g và

gà mái nặng 1.682,38 g Lúc 48 tuần tuổi gà trống 3.132,3 g, gà mái nặng

2.216,4 g (Bảng 2.2)

Bảng 2.2: Khối lượng cơ thể gà Nòi qua các tuần tuổi (n=100)

3,807,385,334,314,124,19

31,97±0,12367,38±3,141.178,68±4,551.447,22±6,131.682,38±5,982.216,39±8,92

3,808,563,864,244,064,03

(Nguyễn Văn Quyên, 2010)

2.1.3 Khả năng sinh sản của gà Nòi

Gà Nòi có tuổi đẻ trung bình 219 ngày, sự biến động giữa các cá thểtương đối lớn (Cv% = 24,78), có thể do dinh dưỡng giữa các nông hộ chăn

nuôi khác nhau Khối lượng trung bình của gà mái khi vào đẻ trứng so đạt 5%tổng đàn là 1.677,45 g, số đợt đẻ trung bình/mái/năm là 3,65, với sản lượngtrứng mỗi năm gà Nòi đẻ được 48,3 quả (Nguyễn Văn Quyên, 2010) Nhìnchung, các chỉ tiêu sinh sản của gà Nòi nuôi theo phương thức thả vườn truyềnthống của các nông hộ hiện nay ở ĐBSCL còn thấp.

Bảng 2.3: Năng suất sinh sản của gà Nòi (n=100 gà mái)

Tuổi đẻ quả trứng đầu (ngày)

KL cơ thể trung bình gà mái khi vào đẻ (g)

Số đợt đẻ trung bình/mái/năm

Số trứng trung bình/mái/đợt đẻ (qủa)

Số trứng trung bình/mái/năm (qủa)

Thời gian đẻ/ổ (ngày)

Thời gian ấp nở/ổ (ngày)

Thời gian đẻ lại sau khi ấp (ngày)

219,10±5,431.677,45±110,323,65±0,06411,05±0,3448,35±1,2115,45±0,4721,50±0,1718,21±0,78

24,7865,7717,5330,7725,0330,427,9142,83

(Nguyễn Văn Quyên, 2010)

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Quyên (2010) cho thấy gà Nòiđược cho ăn với khẩu phần có ME là 2.750 và CP là 16% sẽ cho năng suấttrứng cao nhất với 12 tháng đẻ đạt 96 quả với tỷ lệ có phôi là 96,33% và tỷ lệnở/trứng có phôi là 97,67%

Bảng 2.4: Ảnh hưởng của ME và CP đến năng suất trứng của gà Nòi

<0,001

88,31a93,11a90,0c

<0,001

91,94a95,33b93,0a

<0,001

87,Ě91.22b92,89b

<0,001

90,56a94,11b95,11b

<0,001

(Nguyễn Văn Quyên, 2010)

2.1.4 Hiện tượng thay lông của gà Nòi

Hiện tượng thay lông là sự rụng đi của lớp lông cũ đã già và thay thế vào

đó là lớp lông mới ngay tại vị trí cũ Khi gia cầm thay lông, lông sẽ từ từ rụngbắt đầu từ cổ sau đó lan xuống lưng, cánh, đuôi và mình

Dinh dưỡng là yếu tố gây ảnh hưởng mạnh nhất và quyết định thời gianthay lông dài hay ngắn Một gia cầm đang thay lông, muốn cho bộ lông nhanh

mọc trở lại nó đòi hỏi một lượng đạm và lưu huỳnh rất lớn Vì vậy, trong thức

ăn của chúng, cần phải đặc biệt chú ý cung cấp nhiều những acid amin có chứalưu huỳnh, các acid amin này có tồn tại trong thức ăn đạm động vật (Lê HồngMận, 2002)

Gà Nòi mọc lông chậm, 3-4 tháng mới mọc lông đầy đủ Gà thường thaylông vào mùa thu, khoảng tháng 7 và tháng 8 dương lịch, khi thay lông gà sẽgiảm đẻ hoặc ngừng đẻ hẳn Gà đẻ tốt thường thay lông muộn và thời gianthay lông thường ngắn khoảng 1-2 tháng, gà đẻ kém thường thay lông sớm vàthời gian thay lông kéo dài 2-3 tháng sau đó mới đẻ lại Nên quan sát tronggiai đoạn thay lông của gà để loại những gà mái đẻ kém (Nguyễn Văn Quyên,2010)

2.1.5 Thức ăn của gà Nòi

Thức ăn gà Nòi rất đơn giản so với các giống gà khác, về nhu cầu dinhdưỡng cũng không đòi hỏi cao Hiện nay tại các địa phương ở ĐBSCL đa sốngười dân nuôi theo phương thức cổ truyền, lúc còn nhỏ theo mẹ cho ăn tấmnhuyễn, khi lớn tách bầy khối lượng 300-400 g (1,5-2 tháng) thì cho ăn gạo,lúa Do còn nhiều tập tính hoang dã nên gà có khả năng săn mồi ngoài thiênnhiên rất giỏi, đây là nguồn thức ăn cung cấp đạm quan trọng cho gà, tuynhiên năng suất nuôi trong dân chưa cao, nếu nuôi theo phương pháp bán côngnghiệp có bổ sung thức ăn hỗn hợp thì năng suất sẽ cao hơn (Nguyễn VănQuyên, 2010)

2.2 Một số yếu tố tác động đến ngoại hình ở gà

2.2.1 Một số yếu tố tác động lên màu da, màu mào và dái tai

Da, mào, dái tai có thể có những màu khác nhau như vàng, xanh, xanhđen, đen trắng… tùy thuộc vào sự có mặt ở các mức khác nhau của sắc tốxantofin (xanthophylles), sắc tố melanin trong lớp biểu bì da, và sự tồn tại củacác bazơ puric át màu đỏ và gây nên màu trắng của dái tai

* Tác động lên màu sắc chân

Sự có mặt của sắc tố melanine trong da được xác định bởi alen Id id+ idM

nằm trên nhiễm sắc thể Z có 13 đơn vị tái tổ hợp với gen B (lông kẻ sọc)(Punnett, 1923; Mc Gibbon, 1974) Alen id+ được coi như alen duy nhất quyđịnh ”chân màu xanh”, Alen idM có thể quy định tính trạng màu xanh đá(ardrois) của chân Alen idC quy định màu đen của mỏ ngay cả khi có mặt củaalen I

Sự có mặt hoặc thiếu sắc tố xantofin trên lớp biểu bì da phụ thuộc vàohai locus W và Y Alen W+ là alen trội nằm trên nhiễm sắc thể thường qui định

tính trạng chân trắng Khi phối hợp với alen Id, màu da của gà trở nên màutrắng hoặc trắng hồng, khi không có mặt alen Id chân có màu xám xanh Alenlặn w ở dạng đồng hợp tử (ww) qui định màu vàng thông qua quá trình lắngnhững sắc tố xantofin trong mỏ, chân, da và mỡ Khi có mặt alen Id chân cómàu vàng, nếu không có alen này chân có màu xanh Alen Y+y: Alen Y+ làalen trội gắn liền với alen S (màu bạc) Cùng với sự có mặt của alen ww, alennày quy định màu vàng ở chân và da (Y+ viết tắt cho yellow) Alen y (lặn) ứcchế sự biểu hiện sắc tố vàng của chân và da (Mc Gibbo, 1981) Những con gà

có kiểu gen đồng hợp tử ww làm giảm màu vàng của mắt và giảm tốc độ tăng

trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn (Patteson et al., 1983).

* Tác dụng lên vùng đầu (mào, tích)

Màu của mào và tích phụ thuộc vào alen G+g trên nhiễm sắc thể thường

mà locus chưa được xác định vị trí Alen G+ tương ứng với kiểu hoang dã vì

vậy mào và tích đỏ tươi Alen g lặn đã được Deakin and Robertson (1935) mô

tả Mào và tích với sự có mặt của alen ww có màu vàng ở giai đoạn thành thục

về tính, sau đó mào gà trống dần dần trở lại màu đỏ còn mào của gà mái trởthành hồng

2.2.2 Một số yếu tố chính tác động lên màu lông

Màu lông của gà rất khác nhau, từ màu đen, xám, xanh (xanh lơ hoặcxanh lục), cho đến màu nâu là nhờ sắc tố đen (melanin), còn sắc tố vàng sẫm(phaeomelanin) chịu trách nhiệm về màu vàng – đỏ Các alen ở locus C vàlocus I quyết định sự biểu hiện màu lông Bao gồm bốn alen C+, c, cre, cal nằmtrên nhiễm sắc thể thường Alen c (lặn) quy định tính trạng lông trắng

(Bateson and Punnet, 1906) thường ở dạng đồng hợp tử lông tơ vàng nhạt và

những lông cánh trắng ở gà con một ngày tuổi Hai alen cre và cal quy định kiểuhình bạch tạng Alen cre qui định màu mắt đỏ đậm và cal cho màu mắt hồngtrong khi toàn bộ lông là màu trắng

Khi gà có kiểu gen Ii+ với sự có mặt của alen E hoặc Er (màu đen rộng)

gà có thể có những đốm đen, một số lông đen hoặc gà có màu trắng xỉn Alen

i+ là alen lặn so với alen I Khi alen này ở dạng đồng hợp tử, gà có các đặcđiểm như màu lông đen hoặc đen nhạt hoặc có dải đen (khi kết hợp với kiểugen C+)

2.2.3 Các tính trạng về màu mắt

Màu mắt phụ thuộc vào tỷ lệ sắc tố xanthophylles (chủ yếu là carotenoit)

và những hắc tố melanin Còn đối với màu hồng, đỏ của mắt ở các mức độkhác nhau là do màu sắc của mao mạch Di truyền tính trạng màu mắt của gia

cầm chưa được tìm hiểu tường tận nhưng người ta cho rằng có thể có sự tươngtác của nhiều nhóm alen khác nhau như các alen thuộc locus E, locus B, locus

Id, locus Br Có thể các alen Ml và Cha tương tác đồng thời với các alen E đểtạo lên màu mắt cũng như màu da chân

Alen idM với sự có mặt của alen e+ màu mắt rất đỏ Trong các giống gà cómàu lông đậm (E và ER), màu mắt đỏ do không có mặt của alen Ml và br quyđịnh Mắt hung sẫm-đen trong các giống gà có lông màu đen đậm (E và ER) cóthể do sự có mặt của alen Ml hoặc cha, hoặc sự có mặt của alen br và id (id+

hoặc idM) (các giống gà Bresse-Gauloisđen, Lyon, gà đen Challan)

Màu mắt hung trong các giống gà có màu đen nhạt hoặc kiểu hoang dã

do sự có mặt của alen br và alen id (id+ hoặc idM) quy định Màu mắt hungtrong các giống gà trắng do sự có mặt của alen br và alen id+ cũng có thể doalen br với sự có mặt của alen idM quy định

2.2.4 Một số yếu tố tác động lên các tính trạng của mào

Mào hoa hồng “sần sùi” hoặc trơn nhẫn: tính trạng sần sùi do các alen

He+ he1 quy định (Cavalie and Merat, 1965) Nhóm alen này cho hình dáng

mào có nhiều mấu lồi hoặc trơn nhẵn ở bề mặt của mào hoa hồng

* Mào hạt đậu

Alen P qui định màu hạt đậu là trội không hoàn toàn so với p+ mào không

phải là hạt đậu (Bateson,1902; Bateson and Punnett, 1906) Hình dáng mào

này là do tác động bổ trợ của các alen R ở locus R và P ở locus P

2.3 Đánh giá đa dạng di truyền ở gà dựa vào dấu phân tử microsatellite 2.3.1 Microsatellite và vai trò của microsatellite

Microsatellite được gọi với thuật ngữ là chuỗi trình tự lặp lại đơn giảnhay còn gọi là dấu vi vệ tinh (microsatellite) Microsatellite bao gồm mộtchuỗi mã gốc (core sequence) được lặp lại nhiều lần và phân tán khắp bộ gen,

trên nhiều locus, mỗi locus chứa alen thích ứng với mỗi dạng khác nhau về lần

lặp lại của nó và có độ tin cậy cao (Ramakrishna et al., 1995) Là những đoạn

ngắn của ADN có chứa từ 1 đến 6 nucleotide được lặp đi lặp lại ngẫu nhiên,microsatellite thường có chiều dài từ 1-100 bp, do đó microsatellite có thểkhuếch đại trong ống nghiệm bằng kỹ thuật PCR với phát triển của cặp mồi

theo cả hai bên chuỗi ký tự lặp lại trên một locus (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị

Lang, 2004) Phương thức lặp lại khá đa dạng nhưng tập trung ở 3 kiểu sau:

- Lặp lại hoàn toàn: các đơn vị lặp lại sắp xếp nối tiếp nhau, ví dụ:CACACACACACA

- Lặp lại không hoàn toàn (bị ngắt quãng): xen kẽ vào các đơn vị lặp lại

là một hoặc một số nucleotide khác, ví dụ: CACATTCACACATTCATT

- Lặp lại phức tạp: xen kẽ giữa các đơn vị lặp lại khác nhau, ví dụ:CACACACAGAGAGA

Do sự khác nhau về số lượng nucleotide trong mỗi đơn vị lặp lại mà sự

đa hình về độ dài của microsatellite được nhân bản sẽ được phát hiện sau quátrình điện di trên gel agarose hay polyacrylamide Chỉ thị microsatellite là dấuđồng trội (codominant) có khả năng phát hiện tính đa hình rất cao và có khảnăng tự động hóa trong quá trình thực nghiệm, được áp dụng trong lập bản đồgen người, động vật, thực vật; nghiên cứu đa dạng di truyền; xác định mốiquan hệ giữa các giống, dòng vật nuôi, cây trồng Tuy nhiên, nhược điểm củamicrosatellite là quá trình thiết kế mồi khá phức tạp và giá thành cao Nhưngnếu so sánh về hiệu quả thì microsatellite là công cụ hữu hiệu để đa dạng hóacác vật liệu di truyền và dùng trong thiết lập bản đồ di truyền (Nguyễn ThịLang, 2002) Chỉ thị microsatellite còn được ứng dụng để thúc đẩy nhanhchóng các chương trình chọn giống cây trồng (Korzun, 2003)

Lợi thế lớn của microsatellite là chúng rất đa hình, đặc trưng cho từng

locus và phân phối ngẫu nhiên trên hệ gen (Weigend and Romanov, 2001) Zhang et al (2002) đã nghiên cứu các giống gà bản địa Trung Quốc bằng việc

phân tích allozyme, RAPD và microsatellite Kết quả cho thấy, khi phân tíchbằng microsatellite thì tần số dị hợp quan sát là cao nhất (75,9%), tiếp theo làRAPD (26,3%), cuối cùng là phương pháp phân tích allozyme (22,1%) Qua

đó cho thấy, sử dụng các chỉ thị microsatellite để đánh giá sự đa dạng di truyền

và các mối quan hệ di truyền của các giống gà được coi là biện pháp hữu hiệu

và phù hợp nhất Sử dụng các microsatellite có thể ước tính sự đa dạng ditruyền trong và giữa các giống, và xác định sự trộn lẫn về mặt di truyền giữacác giống thậm chí khi chúng có quan hệ gần nhau (Sunnucks, 2001)

2.3.2 Đánh giá đa dạng di truyền ở gà dựa vào dấu phân tử Microsatellite

Năm 2004, FAO đã đưa ra một nhóm các chỉ thị cho việc nghiên cứu sự

đa dạng di truyền và phân tích khoảng cách di truyền Đối với giống gà mái,

đã có khoảng 30 microsatellite được đề nghị dùng trong nghiên cứu:ADL0268, MCW0206, LEI0166, MCW0295, MCW0081, MCW0014,MCW0183, ADL0278, MCW0067, MCW0104, MCW0123, MCW0330,MCW0165, MCW0069, MCW0248, MCW0111, MCW0020, MCW0034,LEI0234, MCW0103, MCW0222, MCW0016, MCW0037, MCW0098,LEI0094, MCW0284, MCW0078, LEI0192, ADL0112 và MCW0216 (FAO,2004) Gần đây, đánh giá đa dạng di truyền của quần thể gà bằng cách sử dụngcùng một tập hợp của các dấu hiệu microsatellite theo đề nghị của FAO (2004)

đã được ứng dụng trong nhiều nghiên cứu (Cuc et al., 2006; Hillel et al., 2007a; Muchadeyi et al., 2007; Chen et al., 2008; Granevitze et al., 2007 và Bodzsar et al., 2009) Trong một nghiên cứu quy mô lớn gồm 64 quần thể gà

từ các châu lục khác nhau, Granevitze et al (2007) tìm thấy sự thay đổi đáng

kể về mặt di truyền trong cùng một giống Mức đa dạng di truyền cao thể hiện

ở các quần thể gà địa phương không được quản lý, trong một số giống tiêuchuẩn lưu giữ với một quy mô lớn và trong một số dòng gà thịt thương mại.Bên cạnh đó, vào năm 2000 một dự án quốc tế đã tiến hành xác định sự

đa dạng sinh học của 50 giống gà bằng cách sử dụng 25 chỉ thị microsatellite.Kết quả thu được được sử dụng để tạo ra một cơ sở dữ liệu truy cập rộng rãicho giống bao gồm trong dự án AVIANDIV (https://aviandiv.tzv.fal.de/)

(Semik and Krawczyk, 2011) Tổng hợp một số nghiên cứu sử dụng

microsatellite về đa dạng di truyền trên gà được trình bày qua Bảng 2.5

Ngoài ra, dựa trên phân tích 22 trình tự microsatellite, Hillel et al (2003)

đã đánh giá sự đa dạng sinh học của 52 quần thể gà, bao gồm hai phân loài của

Red Junglefowl (Gallus gallus gallus và G g Spadiceus) Mức độ đa hình và

khoảng cách di truyền giữa các quần thể phân tích được ước tính dựa trênnguồn gen cụ thể Kết quả cho thấy Junglefowl Red là tiền thân chính của gàđược thuần hóa Nghiên cứu liên quan đến phân tích đa dạng di truyền ở gia

cầm cũng được tiến hành bởi Tadano et al (2007a) với 5 giống gà thương

phẩm (Leghorn, Plymouth Rock, Rhode Island Red, Cornish, New HampshireRed) đã được đánh giá dựa trên việc phân tích 40 chỉ thị microsatellite Họ tìmthấy sự khác biệt di truyền giữa giống White Leghorn với các giống khác cũngnhư sự tương tự về di truyền cao với dòng White Leghorn

Liu et al (2008) sử dụng chỉ thị microsatellite để đánh giá đa dạng di

truyền của giống gà địa phương Yangzhou Kết quả 20 vị trí microsatellite và

sự đa dạng di truyền đã được chứng minh cho gà Yangzhou Thêm vào đó,việc nghiên cứu đa hình dựa vào microsatellite và liên kết của chúng với tính

trạng sản xuất trứng ở gà cũng đã được Chatterjee et al (2008) thực hiện trên

giống gà White Leghorn Năm microsatellite trên các nhiễm sắc thể 1, 2, 5 và

30 đã được nghiên cứu, kết quả cho thấy chỉ có microsatellite ADL023 có liênquan đến sự sản xuất trứng tối đa ở 64 và 72 tuần tuổi và khối lượng trứng ở

72 tuần tuổi Cũng trong thời gian này, Berthouly et al (2009) đã phân tích về

di truyền của các giống gà bản địa ở Việt Nam để cung cấp bằng chứng vềdòng chảy gen từ loài hoang dại đến quần thể gà thương phẩm bằng phươngpháp microsatellite

Nghiên cứu liên quan đến phân tích đa dạng di truyền ở gia cầm cũng

được tiến hành bởi Tadano et al (2007a), 5 giống gà thương mại (Leghorn,

Plymouth Rock, Rhode Island Red, Cornish, New Hampshire Red) đã đượcđánh giá dựa trên việc phân tích 40 chỉ thị microsatellite Họ tìm thấy sự khácbiệt di truyền giữa giống White Leghorn với các giống khác cũng như sựtương tự về di truyền cao giữa dòng White Leghorn

Bảng 2.5: Một số nghiên cứu về đa dạng di truyền trên gà sử dụng microsatelliteGiống/ dòng gà

Số lượng giống/

Số lượng alen Độ dị hợp tử Giá trị Fst TLTK

Gà Thái Lan 4 15 16 5 – 25 0-0,933 0,3196-0,7860 Singhapol, 2003

Gà Thái Lan 4 30 20 6 – 16 0,246-0,879 0,107-0,309 Dorji et al, 2010Bian; Youxi

chicken; Jinghai 3 220 29 2 – 13 0,1 – 1 -0,005-0,284

Ding et al, 2010

Gà Nhật Bản 8 23 – 37 20 3 – 15 0,330-0,607 - Osman et al, 2005Hy-line strain và

Egyptian 3 100 5 2 – 8 0,17-0,81 - Roushdy et al, 2008

-Cuc et al, 2010

Gà Ethiopia 5 vùng 49 – 52 20 4 - 16 0,510-0,567 0,01-0,12 Dana, 2011

Gà Châu Âu 52 4 – 3402 22 4 - 23 - - Hillel et al, 2003

Gà Ấn Độ 6 16 9 3 - 27 0,38-0,80 0,054-0,251 Pirany et al, 2007

TLTK: Tài liệu tham khảo

Ngoài ra, microsatellite cũng được ứng dụng trong nhiều nghiên cứu

khác Cụ thể, Msoffe et al (2005) đánh giá cấu trúc di truyền giữa các hệ sinh

thái gà ở Tanzania, Muchadeyi et al (2005) xác định cấu trúc di truyền của gà bản địa Malawi, Ya-bo et al (2006) đánh giá đa dạng di truyền và khoảng cách

di truyền của 12 giống gà ở Trung Quốc, Qu et al (2006) đánh giá đa dạng di truyền của các giống gà Trung Quốc Hillel et al (2007b) đã sử dụng

microsatellite để xác định tính đa dạng di truyền của quần thể gà trên nhiễm

sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính Kaya and Yıldız (2008) đánh giá sự

đa dạng di truyền giữa các giống gà ở Turkish, Denizli và Gerze Mukesh et

al (2011) đã tiến hành đánh giá đa dạng di truyền của giống gà lai Red

Junglefowl ở miền bắc của Ấn Độ

Vanhala et al (1998) đã sử dụng 9 microsatellite để phân tích 8 dòng gà

có nguồn gốc khác nhau Kết quả cho thấy microsatellite cung cấp thông tinrất tốt cho sự khác nhau về di truyền trong quần thể Ba vị trí (locus) có sự saikhác từ sự cân bằng Hardy – Weinberg đã được tìm ra trong một vài quần thể

Wimmers et al (2000) đã sử dụng 22 microsatellite để xác định dị hợp tử và

khoảng cách di truyền giữa giống gà châu Phi, châu Á và Nam Mỹ Những

giống gà này được sắp xếp theo nguồn gốc địa lý của nó Romanov and

Weigend (2001) đã so sánh 20 quần thể gà khác nhau bằng việc đánh dấu gen

14 microsatellite Giống gà nhà được nhóm thành một nhánh riêng biệt.Những giống gà nội địa được nhóm thành nhánh thứ hai, những giống gà đượcchọn lọc năng suất cao được nhóm thành 1 nhánh và những giống gà đẻ trứngđược nhóm vào một nhánh

Cuc et al (2010) đã sử dụng dấu phân tử SSR để nghiên cứu sự đa dạng

của các giống gà bản địa ở Việt Nam, trong đó có 33 cá thể gà Nòi đã đượckhảo sát Kết quả cho thấy gà Nòi có đặc điểm di truyền phối hợp giữa haigiống gà của Trung Quốc và giống gà địa phương của Việt Nam

2.4 Khả năng sinh sản của gia cầm

Sinh sản là chỉ tiêu cần được quan tâm trong công tác giống của gia cầm

Ở các loại gia cầm khác nhau thì đặc điểm sinh sản cũng khác nhau rỏ rệt.Trứng là sản phẩm quan trọng của gia cầm, đánh giá khả năng sản xuất của giacầm người ta không thể không chú ý đến sức đẻ trứng của gia cầm Theo

Brandsch and Bilchel (1978) thì sức đẻ trứng chịu ảnh hưởng của 5 yếu tố

chính:

- Tuổi đẻ đầu hay tuổi thành thục

- Chu kỳ đẻ trứng hay cường độ đẻ trứng

- Tần số thể hiện bản năng đòi ấp

- Thời gian nghỉ đẻ, đặc biệt là nghỉ đẻ mùa đông

- Thời gian đẻ kéo dài hay chu kỳ đẻ (hay tính ổn định sức đẻ).

Theo Nguyễn Thị Mai và ctv (2009), trong chăn nuôi gia cầm, người ta

chỉ quan tâm đến các chỉ tiêu đẻ trứng mà không quan tâm đến các chỉ tiêu ấp

nở Vì vậy thường chia ra sức sản xuất trứng và sức sinh sản

khi con gia cầm nở ra (Nguyễn Thị Mai và ctv., 2009).

Xác định khả năng đẻ trứng của gia cầm bao gồm việc đánh giá chất

lượng trứng, khả năng đẻ trứng và các chỉ tiêu về ấp nở (Bùi Hữu Đoàn và

ctv., 2011).

2.4.1.1 Một số chỉ tiêu đánh giá sức đẻ trứng của gia cầm

Để đánh giá sức đẻ trứng của gia cầm người ta thường dùng một số chỉtiêu như cường độ đẻ trứng, tỷ lệ đẻ trứng, chu kỳ đẻ trứng, sức bền đẻ

trứng…(Bùi Hữu Đoàn và ctv., 2011).

a) Tuổi thành thục sinh dục

Tuổi thành thục sinh dục của gia cầm là thời gian từ khi gia cầm mới nởđến khi đẻ quả trứng đầu tiên Đối với đàn gia cầm, tuổi thành thục sinh dục làtuổi của đàn gà khi đạt tỷ lệ đẻ 5% Ngoài ra người ta còn tính tuổi đàn gà vàocác thời điểm có tỷ lệ 30-50%, đẻ đỉnh cao nhất

Đồ thị biểu diễn tỷ lệ đẻ trứng trong một chu kỳ đẻ của gia cầm đều códạng giống nhau Từ khi đàn gia cầm vào đẻ, tỷ lệ đẻ tăng dần lên và đạt đỉnhcao Sau đó tỷ lệ đẻ ổn định và giảm dần

d) Năng suất trứng (quả/mái)

Năng suất trứng là số trứng gia cầm đẻ ra trong một thời gian nhất định,thường tính trong 1 tuần, 1 tháng, 3 tháng hay 1 năm

e) Chu kì đẻ trứng

Chu kỳ đẻ trứng là số trứng đẻ ra liên tục trong vòng một số ngày Thờigian hình thành trứng càng dài thì chu kỳ đẻ trứng càng ngắn và ngược lại Giacầm đẻ tốt thì chu kỳ đều và kéo dài

f) Chu kỳ đẻ trứng sinh học

Chu kỳ đẻ trứng sinh học là khoảng thời gian tính từ khi gia cầm bắt đầu

đẻ quả trứng đầu tiên đến khi nghỉ đẻ thay lông Thời gian kéo dài chu kỳ tỷ lệthuận với sản lượng trứng của gia cầm

b) Khối lượng trứng

Khối lượng trứng là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giáchất lượng trứng, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loài, giống, hướng sảnxuất, chế độ dinh dưỡng… Những quả trứng có khối lượng xung quanh khốilượng trung bình của giống luôn cho kết quả ấp nở tốt nhất, càng xa trị sốtrung bình thì tỷ lệ nở càng thấp

Trong một đời gà đẻ, khối lượng trứng tăng dần từ khi đẻ bói, cho đếnkhi đẻ đỉnh cao thì ổn định Vì vậy nên xác định khối lượng trứng của mộtdòng, giống ở thời điểm 30-34 tuần tuổi đối với gà hướng thịt

c) Chỉ số hình dáng của trứng

Hình dáng trứng của các loài, giống gia cầm khác nhau thì khác nhau vàphụ thuộc vào đặc điểm di truyền, cấu tạo và đặc điểm co bóp của ống dẫntrứng trong quá trình tạo trứng.

Chỉ số hình dáng trứng được tính dựa vào công thức của Panda (1996):Chỉ số hình dáng trứng = (chiều rộng trứng/chiều dài trứng)*100

Bên cạnh đó cần loại bỏ những trứng không bình thường như: trứng vỏmềm, quá to, quá nhỏ, quá dài, méo, vỏ bẩn…

2.4.2 Sức sinh sản của gia cầm

Đối với gia cầm giống, năng suất trứng chỉ là chỉ tiêu ban đầu để đánhgiá khả năng sinh sản Để đạt được chỉ tiêu cuối cùng là số gia cầm con loạimột trên một gia cầm mái cần phải đạt được các chỉ tiêu khác như tỷ lệ thụtinh, tỷ lệ ấp nở và tỷ lệ nuôi sống Đây là những chỉ tiêu quan trọng để đánhgiá khả năng sinh sản của gia cầm nói chung và đánh giá giá trị giống của mỗi

cá thể, dòng, giống gia cầm nói riêng

a) Tỷ lệ thụ tinh

Theo Trương Thúy Hường (2005) sự thụ tinh là một quá trình trong đótinh trùng và trứng hợp nhất lại thành một hợp tử Sự thụ tinh chính là mộttính trạng dùng để đánh giá sức sinh sản của đời bố mẹ Tuy nhiên ở gia cầm

nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, tỷ lệ thụ tinh và tỷ lệ nở cao nhất thường vàonhững năm đẻ đầu tiên Tỷ lệ thụ tinh cũng phụ thuộc vào tỷ lệ trống/ mái

Theo Nguyễn Thị Mai và ctv (2009) tỷ lệ thụ tinh ảnh hưởng bởi yếu tố

di truyền của giống, tuổi gia cầm, yếu tố ngoại cảnh, chế độ dinh dưỡng và tỷ

lệ trống mái trong đàn, ở gà trống kích thước tinh hoàn tối đa vào 28 đến 30tuần tuổi và sau 48 tuần tuổi kích thước tinh hoàn bắt đầu suy thoái giảm khảnăng thụ tinh Thiếu vitamin E trong khẩu phần ăn cũng làm rối loạn hoạtđộng sinh dục ở gà, giảm khả năng thụ tinh

Tỷ lệ thụ tinh là tỷ lệ phần trăm giữa số trứng có phôi và số trứng đẻ rahay số trứng ấp Công thức dùng để đánh giá chất lượng đàn giống:

Côngthức được dùng trong thực tế sản xuất:

b) Tỷ lệ nở

Tỷ lệ ấp nở của gia cầm được xác định bằng tỷ lệ phần trăm số con nở ra

so với tổng số trứng vào ấp Tỷ lệ nở cao có ý nghĩa kinh tế lớn Nếu kết quả

ấp nở kém thì tỷ lệ hao hụt trong giai đoạn nuôi dưỡng sau này cao, chất lượng

con giống không được đảm bảo (Nguyễn Thị Mai và ctv., 2009).

Tỷ lệ ấp nở chịu tác động của yếu tố di truyền và môi trường Ảnh hưởngcủa một số gen gây chết đến tỷ lệ ấp nở chủ yếu là các gen lặn, ảnh hưởng nàycàng rõ ràng hơn trong giao phối cận huyết Hệ số di truyền về tỷ lệ ấp nở nóichung là thấp đạt từ 0,16 đến 0,2 (Trương Thúy Hường, 2005) Theo Nguyễn

Thị Mai và ctv., (2009) có hai nhóm yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ ấp nở đó là

yếu tố bên trong bao gồm khối lượng trứng, chất lượng vỏ trứng, chỉ số hìnhthái trứng, chỉ số lòng trắng, chỉ số lòng đỏ, đơn vị Haugh và tỷ lệ lòng trắng,lòng đỏ và các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến tỷ lệ ấp nở như nhiệt độ, độ

ẩm và kỹ thuật ấp trứng Ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài bao gồm toàn bộcác khâu kỹ thuật thuộc quy trình ấp trứng (thu vào bảo quản trứng ấp; khửtrùng máy ấp; kỹ thuật xếp trứng vào máy ấp; nhiệt độ, độ ẩm, sự trao đổi khí,đảo trứng và làm mát trong quá trình ấp) và chất lượng đàn bố mẹ

Số trứng đưa vào ấp (quả)

Tỷ lệ nuôi sống (%) = Số con sống đến cuối kỳ (con) x 100

Số con đầu kỳ (con)

2.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của gà

Nhiệt độ: Nhiệt độ là một trong các yếu tố chính ảnh hưởng đến khả

năng sinh sản và khả năng nở Nhiệt độ ảnh hưởng đến sản lượng trứng thôngqua mức độ tiêu tốn thức ăn Ở nhiệt độ thấp, mức tiêu thụ thức ăn cao, lượngthức ăn này được sử dụng cho việc sưởi ấm của cơ thể, do vậy tiêu tốn thức ăncho việc sản xuất ra một quả trứng là cao Trong khi đó nhiệt độ cao sẽ làmgiảm mức tiêu thụ thức ăn, lượng thức ăn ăn vào không đáp ứng đủ nhu cầusản xuất và như vậy sản lượng trứng sẽ bị giảm đi Gà trưởng thành chịu đựngnhiệt độ thấp tốt hơn nhiệt độ cao (Trương Thuý Hường, 2005) Phạm vi nhiệt

độ tối ưu cho gia cầm là 12-26oC Ở gà bị stress nhiệt kết hợp giữa nhiệt độmôi trường và độ ẩm cao đã giảm 20% lượng thức ăn ở gà Nhiệt độ môitrường cao làm giảm kích thước lòng đỏ, lòng trắng và hàm lượng canxi trong

trứng (Mahmoudet al., 1996).

Ảnh hưởng của stress nhiệt đến số lượng và chất lượng trứng: Nhiệt độ

môi trường xung quanh có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh sản bằng cách

thay đổi lượng thức ăn của gà Ayo et al (2010) gà có thể giảm 20% lượng

thức ăn ăn vào khi bị stress nhiệt trong mùa nóng khô kết hợp với môi trườngcao và độ ẩm tương đối cao, dẫn đến sự sụt giảm đáng kể khả năng sản suất

trứng của gà Khan and Sarda (2003) và Simon (2003) quan sát thấy giảm

lượng thức ăn ở gia cầm là do phản ứng sinh lý đối với stress nhiệt, nhằmgiảm nhiệt nội sinh được tạo ra trong cơ thể do thức ăn được chuyển hóa

Theo báo cáo của Mahmoud et al (1996) sự giảm khả năng sản suất

trứng là do sự mất cân bằng trong mối quan hệ giữa calcium-estrogen và giảmđơn vị Haugh của lòng trắng

Cơ chế hoạt động của stress nhiệt trên sinh sản: Dantzer and Kelly

(1989) cho thấy những căng thẳng về thể chất và cảm xúc gây ức chế miễndịch thông qua việc kích hoạt các cytokine IL-1, mà có thể gây sốt và giảmlượng thức ăn Phát hiện này cho thấy rằng cytokine IL-1 cũng kích thích vùngdưới đồi-tuyến yên-thể thượng thận và ức chế các chức năng vùng dưới đồi-tuyến yên-tuyến sinh dục Sự ảnh hưởng của stress nhiệt có thể thông qua

chức năng của cytokine IL-1 Theo báo cáo của Dantzer and Kelly (1989)

stress do nhiệt độ môi trường cao làm rối loạn sự tiết hormone

gonadotrophin-releasing, từ đó làm ảnh hưởng chức năng sinh sản Altan et al (2003) chứng

minh rằng stress nhiệt ở gà thịt, gây ra bởi nhiệt độ môi trường cao và độ ẩmtương đối cao gây ra sự peroxy hóa lipid của màng cyto do giải phóng góc tự

do quá mức

Giảm sản suất trứng do stress nhiệt: Giảm khả năng sinh sản do tác động

nhiệt được thể hiện trong tỷ lệ gia cầm được chọn lọc để sản suất và tỷ lệ tửvong do sóc nhiệt Nhiệt độ môi trường cao gây stress nhiệt ở gia cầm, thểhiện qua phản ứng của gia cầm như thở hổn hển, tỷ lệ hô hấp cao, bồn chồndẫn đến mất nước của cơ thể (Egbunike, 1979) có thể gây tử vong do sócnhiệt

Ánh sáng: Thời gian chiếu sáng là một trong những yếu tố chính ảnh

hưởng đến khả năng sinh sản và khả năng nở Trong tất cả các yếu tố bênngoài ảnh hưởng đến sản lượng trứng thì yếu tố về thời gian chiếu sáng đóngmột vai trò quan trọng Đối với gà đẻ thì chế độ chiếu sáng có ảnh hưởng rấtlớn đến tuổi thành thục về tính Ánh sáng ảnh hưởng đến bộ máy sinh dục của

gà theo cơ chế sau: ánh sáng tác động lên mắt, thông qua dây thần kinh lênnão bộ từ đó tác động lên vùng dưới đồi giải phóng hormone LH đồng thờikích thích sự giải phóng hormone gonandotropin Một mặt các hormone nàykích thích sự phát triển của nang trứng, mặt khác còn điều tiết quá trình rụngtrứng

Dinh dưỡng: Các chế độ ăn uống của gia cầm nên được đầy đủ cả về

chất lượng và số lượng để đáp ứng các mức khuyến nghị đưa ra trong tiêuchuẩn khẩu phần cho từng giống Trong việc quản lý giống gia cầm, thức ănchăn nuôi được quy định để tránh tăng cân quá mức, một nguyên nhân chínhgây chất lượng trứng và tinh kém, dẫn đến sự suy thoái buồng trứng và tinhhoàn (Brillard, 2007) Hai yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng đẻ trứng củagia cầm là năng lượng trao đổi và hàm lượng protein có trong thức ăn

+ Năng lượng trong thức ăn: Gà đẻ cần năng lượng để duy trì các hoạt

động của cơ thể và tạo trứng, ngoài ra còn cần để phát triển Nếu thừa nănglượng sẽ gây nên hiện tượng tích lũy mỡ và gà quá béo dẫn đến ảnh hưởng đếnsản lượng trứng Còn nếu thiếu năng lượng thì giảm tốc độ phát triển, giảmsản lượng trứng và ảnh hưởng đến khối lượng trứng Nhu cầu về năng lượngtùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển của cá thể và tuỳ thuộc từng giai đoạnđẻ

+ Hàm lượng protein trong thức ăn: Gà đẻ cần protein để duy trì hoạt

động, sản xuất trứng và tăng trọng, đặc biệt là trong việc hình thành trứng.Khác với nhu cầu về năng lượng, nhu cầu về protein không thay đổi trong suốtgiai đoạn đẻ Thiếu protein (axit amin) thì gà sẽ huy động protein của cơ thể

để đáp ứng quá trình sản xuất dẫn đến ảnh hưởng đến quá trình hình thànhtrứng Nhu cầu protein cho gà đẻ nằm trong khoảng 14% đến 18% đối với các

giống gà thương mại có kích thước cơ thể trung bình (Harms et al., 1966.) Gà

Saudi Arabian (một giống gà bản địa) cho thấy protein không ảnh hưởng đáng

kể khả năng sinh sản và 12% protein trong thức ăn giúp cải thiện khả năngsinh sản (Alsobayel, 1992) Một nghiên cứu với thịt gà bản địa Kenya cho thấynhu cầu protein cho gà đẻ là 12% và hàm lượng protein không ảnh hưởng đến

tỷ lệ nở (King'ori et al., 2010) Gà bản địa có nhu cầu protein thấp hơn so với các giống gà thương mại (Alsobayel, 1992; King'ori et al., 2010).

+ Một số yếu tố khác: Bên cạnh việc đáp ứng đầy đủ và hợp lý các nhu

cầu về năng lượng và protein thì việc thiếu các acid béo no và không no cũng

có ảnh hưởng đến sản lượng trứng của gà Thức ăn quá nhiều xơ, nhiều dầuđều không thích hợp Thừa hoặc thiếu khoáng đều ảnh hưởng đến sản lượngtrứng Trong các yếu tố khoáng thì nhu cầu về P và Ca rất cao để tạo vỏ trứng.Thiếu P và Ca thì gà sẽ ngừng đẻ và thay lông Tỷ lệ Ca/P thích hợp ở gà là:

5:1 (Trương Thúy Hường, 2005) Chamruspollert and sell (1999) báo cáo

không giảm sản lượng trứng ở gà ăn khẩu phần chứa bất kỳ mức độConjugated Linoleic Acid (CLA) trong chế độ ăn Tuy nhiên, ở gà mái đượccung cấp chế độ ăn có chứa hơn 5% CLA làm giảm khối lượng trứng và lòng

đỏ Ayidin et al (2001) cho thấy một mức độ CLA 0,5% trong chế độ ăn uống

gây ra tử vong phôi trong trứng Ở chim cút Nhật Bản, khả năng phôi thai bịchết phụ thuộc vào liều lượng CLA và thời gian cho ăn, chế độ ăn có bổ sung

CLA (Ayidin and Cook, 2004) Tỷ lệ chết phôi tăng do sự thay đổi thành phần

acid béo của lòng đỏ trứng (giảm acid béo không bão hòa) Những thay đổithành phần acid béo của lòng đỏ trứng có tác dụng trên sự sống của phôi

(Donaldson and Fites, 1970) Thức ăn CLA dẫn đến một nồng độ thấp của các

axit béo không bão hòa đơn và nồng độ cao các axit béo bão hòa trong trứng

(Park et al., 2000; Avidin and Cook, 2004).

- Agate et al (2000) báo cáo rằng việc bổ sung selen hữu cơ trong chế độ

ăn gà mái cải thiện môi trường của các ống lưu trữ tinh trùng trong ống dẫntrứng của gà mái, cho phép tinh trùng sống lâu hơn, tăng chiều dài của thờigian tinh trùng có thể được lưu trữ Bổ sung của chế độ ăn gà mái với selen

hữu cơ (200 mg/tấn thức ăn) tăng khả năng sinh sản và tỷ lệ nở (Osman et al.,

2010)

- Ngoài các yếu tố ảnh hưởng trên thì phương thức chăn nuôi khác nhaucũng cho sản lượng trứng khác nhau

Các yếu tố liên quan đến cấu tạo trứng: Trong điều kiện bình thường,

một quả trứng chứa tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển củaphôi Tuy nhiên, có một số cấu tạo vật lý và hóa học của trứng có thể giảmhoặc tăng khả năng ấp nở của trứng Đây có thể là do gà mái hoặc yếu tố môi

trường Các đặc tính vật lý của trứng đóng một vai trò quan trọng trong quá

trình phát triển của phôi và nuôi thành công (Narushin and Romanov, 2002).

Các tham số trứng có ảnh hưởng nhất là: khối lượng, độ dày vỏ và độ xốp, chỉ

số hình dáng Các giá trị trung bình của các đặc tính vật lý đáp ứng đầy đủ nhucầu phát triển của phôi

Kích cỡ của trứng ảnh hưởng đến khả năng ấp nở (Williamson and

Payne, 1978; Mandlekar, 1981) Trứng có khối lượng 45-56 g lượng nở tốthơn so với trứng có khối lượng thấp hơn Mandlekar (1981) báo cáo tỷ lệ nởcủa trứng lớn (51-56 g) và trung bình (45-50 g) lần lượt là 88,2% và 84,8%,cao hơn so với tỷ lệ nở của trứng nhỏ (37,5-44 g) trong báo cáo của Asuquo

and Okon (1993) Khả năng ấp nở tốt nhất (97%) đã được báo cáo cho trứng

có kích thước trung bình (50 g) ở gà Anak (Abiola et al., 2008) Trứng lớn (60

g) có khả năng ấp nở thấp nhất (83%) Tỷ lệ nở lý tưởng ở gà thịt đạt được khi

khối lượng trứng khoảng từ 55-65 g (North and Bell, 1990) và 43-47 g thịt gà bản địa Kenya (King'ori et al., 2010).

2.6 Đặc điểm di truyền tính trạng khả năng sinh sản ở gà

Ngày nay, chăn nuôi gia cầm có nhiều mục đích khác nhau như khai thácthịt, trứng hoặc khai thác các mục đích khác như vui chơi giải trí, bảo tồngiống địa phương,…Tuy nhiên, mục đích khai thác thịt, trứng là rỏ nét nhất vàhiệu quả cũng cao nhất mà con người đã đạt đến (Đào Đức Long, 2002), phầnlớn các giá trị kinh tế của vật nuôi là những tính trạng số lượng như khốilượng, các chiều đo, số con trong ổ…(Võ Văn Sơn, 2000) Các tính trạng sốlượng có hệ số di truyền thấp phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố môi trường,

kỹ thuật chăn nuôi, khẩu phần dinh dưỡng, Vì vậy, các nhà chăn nuôi gặpnhiều khó khăn trong công tác chọn giống Hệ số di truyền và độ biến động dotác động của môi trường ở một số tính trạng quan trọng về năng suất sinh sản

ở gà được trình bày trong Bảng 2.6

Theo Trương Thúy Hường (2005), ở động vật, sinh sản là một quá trìnhphức tạp, phụ thuộc vào các quá trình sinh hóa học với sự tham gia của nhiều

cơ quan trong cơ thể Xét riêng ở gia cầm, thành công lớn nhất trong việc tựbảo tồn và phát triển nòi giống là khả năng đẻ trứng và ấp trứng của chúng.Bên cạnh đó, nhu cầu sử dụng trứng là một trong hai mục tiêu quan trọng nhấttrong chăn nuôi gia cầm, vì vậy trong chăn nuôi gia cầm khả năng sinh sản làrất quan trọng Tuy nhiên, những giá trị liên quan đến sinh sản ở gia cầm làtính trạng số lượng nên việc chọn giống gia cầm có năng suất sinh sản cao gặpnhiều khó khăn đòi hỏi phải hiểu rỏ sự di truyền của từng tính trạng đồng thời

cần thiết phải phát triển phương pháp chọn giống mới dựa trên kiểu gen thay

tử đã rút ngắn thời gian của chương trình nhân giống Việc sử dụng chỉ thịphân tử trong các kỹ thuật tạo giống truyền thống cũng đã được cải thiện độchính xác của phép lai và cho phép các nhà nhân giống có thể sản xuất giốngvới những đặc điểm kết hợp mà điều đó là không thể trước khi sự ra đời của

công nghệ ADN (Stuber et al., 1999).

Các loại chỉ thị được sử dụng trong chọn giống là chỉ thị hình thái, chỉ thịsinh lý sinh hóa, chỉ thị phân tử Trong đó, chỉ thị ADN được xem là ưu việtbởi vì chúng tương đối đơn giản dễ phát hiện, phong phú trong suốt bộ gen,hoàn toàn độc lập với các điều kiện môi trường và có thể được phát hiện ở bất

kỳ giai đoạn phát triển của sinh vật Tuy nhiên, Mohler and Singrun (2004)

cho rằng có 5 yếu tố chính để quyết định sử dụng chỉ thị ADN đó là độ tin cậy,

số lượng và chất lượng của ADN yêu cầu, quy trình kỹ thuật để khảo nghiệmđánh dấu, mức độ đa hình và chi phí

Theo Teneva et al (2009) chỉ thị ADN được chia thành 3 nhóm, nhóm

dựa trên cơ sở lai ADN sử dụng ADN đánh dấu gồm đa hình phân đoạn ADN(Restriction Fragment Length Polymorphisms, RFLP) và in dấu vân tay đoạnADN ngắn (oligonucleotide fingerprinting) Nhóm dựa trên sự khuếch đại

đoạn ADN trong môi trường in vitro, đó là AFLP (Amplified Fragment Length

Polymorphism), đa hình các đoạn lặp lại đơn giản (Simple Sequence Repeat,SSR), đa hình các đoạn ADN nhân ngẫu nhiên (Random Amplified LengthPolymorphism, RAPD),…và nhóm còn lại là nhóm vi trình tự ADN (ADNchip) là đa hình đơn nucleotide (Single nucleotide Polymorphism, SNP)

2.7.1 Tổng quan về nghiên cứu di truyền phân tử ở gà

Bộ gen gà gồm 38 cặp nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính Z

và W Các nhiễm sắc thể có thể được phân thành hai nhóm kích thước: 9

nhiễm sắc thể vĩ mô và 30 nhiễm sắc thể vi mô (Bloom et al., 1993) Ở gà, các

con gà trống có kiểu gen giới tính là đồng hợp tử (ZZ), trong khi đó ở gà mái

là dị hợp tử (ZW) Bản đồ di truyền cổ điển của gà gồm 119 loci của đột biếnhình thái, sinh hóa đa hình hoặc “breakpoint” nhiễm sắc thể, 44 trong số đó có

các vị trí trên bản đồ (Bitgood and Somes, 1993)

Nhiều nghiên cứu thành lập bản đồ gen trên gà đã được thực hiện Bản

đồ liên kết di truyền gần đây dựa trên ba quần thể lập bản đồ trải dài 3.800 cM

và bao gồm 235 marker gen và 801 marker microsatellite (Groenen et al.,

2000) Một vài gen quan trọng về kinh tế như: các gen lùn và trộc cổ đã đượcxác định ở gà, và ảnh hưởng của một số đa hình trong protein hoặc nhóm máu

đã được nghiên cứu (Merat, 1990) Một số nghiên cứu đã báo cáo mối liên

quan giữa các marker di truyền và đặc điểm định lượng (Baconet al., 2000; Dunnington et al., 1992; Feng et al., 1998; Lakshmanan and Lamont, 1998).

Xét về sản lượng trứng và chất lượng vỏ trứng, đã tìm thấy các đa hình trong

các gen ứng cử viên: IGF-1, GH, và GHR (Feng et al., 1997; Kühnlein et al., 1997; Nagaraja et al., 2000).

2.7.2 Bản đồ QTL cho sản lượng và chất lượng trứng

Tuổi đẻ quả trứng đầu tiên: Một QTL tác động đến tuổi đẻ trứng đầu đã

được tìm thấy trên nhiễm sắc thể Z (Hình 2.2 và Bảng 2.7), nằm ở vị trí

65-137 cM Trên nhiễm sắc thể 3 cũng tìm thấy một QTL ở vị trí 153-201 cM tácđộng đến tuổi đẻ quả trứng đầu tiên ở gà

Khối lượng trứng: QTL tác động đến khối lượng trứng trong cả hai giai

đoạn sản xuất (18-40 tuần; 41-60 tuần) đã được tìm thấy ở đoạn cuối nhiễmsắc thể 4 (Hình 2.2) với giá trị P-value<0,0001 Ngoài ra cũng tìm thấy haiQTL nằm trên NST Z và 2 tác động đến khối lượng trứng qua các giai đoạn

Sản lượng trứng: QTL tác động đến số lượng trứng (18-40 tuần) được

tìm thấy ở giữa của nhiễm sắc thể Z (78-111 cM) Một QTL trên nhiễm sắc thể

số 8 và 4 cũng bị tác động đến sản lượng trứng ở giai đoạn 1 (18-40 tuần).Trên NST 5 cũng tìm thấy một QTL ở vị trí 38-48 cM tác động đến sản lượngtrứng giai đoạn 2 (41-60 tuần)

Bảng 2.7: Tóm tắt các QTL quan trọng cho chất lượng và sản xuất đặc điểm

trên một số nhiểm sắc thể (Tuiskula-Haavisto et al., 2002)

cậy 90%Đơn vị Haugh ở 40 tuần

Đơn vị Haugh ở 60 tuần

Độ bền vỏ trứng ở 40 tuần (kilopond)

Tuổi đẻ quả trứng đầu (ngày)

Khối lượng trứng ở 18-40 tuần (g)

Khối lượng trứng ở 41-60 tuần (g)

Số trứng ở 18-40 tuần

Số trứng ở 41-60 tuần

Khối lượng lúc 40 tuần (g)

Lượng TĂ ăn vào 32-36 tuần tuổi g/d

22ZZ344Z28Z4Z544

0,668,164,332,047,588,1123,931,88,180,3632,77,6316,45,8049,78,65

0,0040,0360,0140,00030,009

<0,0001

<0,0001

<0,00010,0370,012

<0,00010,0090,0140,0274

<0,00010,028

Hình 2.2: Vùng gen đối với tính trạng sản xuất và chất lượng trứng (Tuiskula-Haavisto et al., 2002)

ADL = Phòng thí nghiệm gia cầm bệnh và ung thư học; MCW = microsatellite; HU40, HU60 = Haugh ở 40 và 60 uần tuổi, ES40 = độ bền vỏ trứng ở 40 tuần tuổi, AFE = tuổi trứng đầu tiên, BW40 = BW ở 40 tuần tuổi, Ewa = khối lượng trứng trung bình từ 18 đến 40 tuần tuổi, EWB = khối lượng trứng trung bình 41-60 tuần tuổi, ena = tổng số lượng trứng 18-40 tuần tuổi, eNB = tổng số trứng 41-60 tuần tuổi, FI40 = thức ăn mỗi ngày 37-40 tuần tuổi.

2.7.3 Gen ứng viên và vai trò của gen ứng viên trong công tác giống

Trong phương pháp chọn giống cổ truyền người ta gặp rất nhiều trở ngạiđối với việc phân tích những tính trạng đa gen bởi vì thông thường người ta rấtkhó xác định vị trí chính xác và hoạt động gen của các loci tính trạng số lượng

Để khắc phục nhược điểm trên người ta thành lập các “nguồn vật liệu ditruyền” (gentic stock) có tính trạng đã được biết rỏ ràng Phương pháp này làtìm kiếm sự kết hợp giữa những RFLP marker đang phân li và xác định lợi íchcủa một quần thể phân li để tìm thấy liên kết của marker với QTL (Bùi Chí

Bữu và Nguyễn Thi Lang, 2004), đó cũng chính là một trong những mục tiêu

của công nghệ gen trong chọn giống hiện nay Kỹ thuật sử dụng gen ứng viên(candidate gen) và genome scanning là 2 kỹ thuật chính hữu hiệu cho mụcđích này Kỹ thuật sử dụng gen ứng viên là xem xét mối tương quan giữa mộtgen đã biết, đã xác định quy luật di truyền và tính trạng đang quan tâm Trongkhi đó kỹ thuật genome scanning nghiên cứu mối tương quan giữa tính trạng

quan tâm và bản đồ marker sẵn có (Koopaei and Koshkoiyeh, 2011)

Gen ứng viên được sử dụng như một chỉ thị phân tử nhưng chúng chínhxác hơn trong việc phát hiện sự biến động trong hoặc gần gen mà chúng taquan tâm từ đó có thể suy ra chức năng liên quan trực tiếp hay gián tiếp của

tính trạng quan tâm (Lynch and Walsh, 1997) Điều này rất có ý nghĩa trong

chọn giống thông qua việc xác định sự liên kết gen giữa gen ứng viên đã biết

và các loci quy định tính trạng số lượng (Liu et al., 2008).

2.7.4 Phân tích đa hình gen ứng viên bằng phương pháp PCR – RFLP

Polymerase Chain Reaction (phản ứng chuỗi trùng hợp) được viết tắt làPCR, đây là kỹ thuật của sinh học phân tử cho phép nhân bản một đoạn ADNmong muốn từ hệ gen ADN của sinh vật thành nhiều bản sao ở bên ngoài tếbào Các phân tử ADN ở những tế bào hoạt động bình thường chỉ được nhânlên trong tế bào ở quá trình phân bào nguyên nhiễm Để thực hiện quá trìnhnày đòi hỏi phải có mặt của enzyme ADN polymerase, sự tham gia của cácđoạn mồi có trình tự bổ sung gắn vào sợi ADN khuôn và cácdeoxiribonucleotide triphotphat (dNTP) làm nguồn cung cấp nucleotide Kỹthuật PCR cũng tuân thủ những nguyên tắc sao chép ADN trong cơ thể nhưng

có sự khác biệt ở quá trình tháo xoắn ADN, enzyme ADN polymerase có khảnăng chịu nhiệt độ cao, các đoạn mồi được thiết kế chủ động Vậy trong môi

trường in vitro thích hợp phương pháp PCR cho phép tổng hợp rất nhanh và chính xác từng đoạn ADN riêng biệt (Trần Nhân Dũng và ctv., 2012)

Khi các đột biến làm thay đổi trình tự nucleotide tại vị trí của enzyme cắtgiới hạn thì các enzyme này không còn nhận biết được các trình tự đó nữa

Ngược lại, đột biến ở các trình tự bình thường không phải vị trí cắt củaenzyme cắt giới hạn (restriction enzyme, RE) cũng có thể tạo ra các vị trí cắtgiới hạn mới Những đột biến như vậy sẽ dẫn đến khoảng cách khác nhau giữahai vị trí cắt giới hạn liên tiếp của cùng một enzyme Sự đa hình do các độtbiến như vậy sinh ra được gọi là đa hình độ dài các đoạn cắt giới hạn(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP) Trong thực tế phân tửADN của các cá thể khác nhau thậm chí là có quan hệ họ hàng thường biểuhiện tính đa hình về chỉ thị RFLP Chỉ thị RFLP được sử dụng làm kiểu hìnhtrong nghiên cứu di truyền và làm dấu chuẩn trong lập bản đồ di truyền (Lê

Duy Thành và ctv., 2007).

Theo Lê Duy Thành và ctv (2007) đa hình của chỉ thị RFLP chỉ có thể

phát hiện được bằng phương pháp lai với mẫu dò đã đánh dấu phóng xạ theophương pháp Southern Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của kỹ thuật PCR,người ta kết hợp kỹ thuật PCR và kỹ thuật RFLP thành kỹ thuật PCR-RFLP(Polymerase Chain Reaction - Restriction Fragment Length Polymorphism).Một cặp mồi có thể dùng để khuếch đại một vùng ADN cần khảo sát, sau đócác đoạn ADN khuếch đại được cắt bằng enzyme cắt giới hạn, điện di và phântích trên gel nhuộm ethidium bromide hoặc bạc Kỹ thuật này cho phép dễ

dàng phân tích đa hình một đoạn ADN mục tiêu (Trần Nhân Dũng và ctv.,

Xử lí bằng Enzyme cắt giới hạn đặc hiệu

Thực hiện quá trình điện di

Mẫu máu

Mulholland (2012) đã đưa ra phương pháp phân tích kiểu gen dựa vàochỉ thị SNP trên gen ứng viên gồm các bước sau (Hình 2.3):

Bước 1: Ly trích, tinh sạch ADN của mẫu mô (máu, cơ, ) của vật nuôi.Bước 2: Chọn SNP cho mỗi gen ứng viên

Bước 3: Khảo nghiệm, thiết kế phản ứng PCR – RFLP Bước này gồmnhiều thao tác, quy trình kỹ thuật, đó là thiết kế mồi, chương trình thích hợpcho phản ứng PCR, chọn enzyme cắt giới hạn thích hợp, chuẩn bị môi trường

Prolactin (PRL) là một hormone polypeptide bao gồm 199 axit amin và

có khối lượng phân tử khoảng 21.700-26.000 Dalton (Cui et al., 2006) Ở gia

cầm gen prolactin nằm trên nhiễm sắc thể số 2 Trình tự gen PRL ở gà gồm 5

exonvà 4 intron (Au and Leany, 2002).

Quá trình tiết prolactin được qui định bởi các tế bào nội tiết trong vùngdưới đồi cụ thể là tế bào thần kinh arcuate tiết dopamine (hoocmon ức chế tiếtprolactin) Prolactin còn được gọi là hormone tạo luteinostimulin (LH) điềukhiển sự phát triển bản năng ấp trứng ở gia cầm, kiềm hãm việc tiết FSH vàestrogen Luteinostimulin cần thiết để cho những trứng chín thoát ra khỏinang, tạo ra sự rụng trứng và tạo nên các hormone sinh dục của buồng trứng

Ở gà, việc tiết LH xảy ra 6-8 giờ trước khi rụng trứng Lượng tiết hormonehướng sinh dục phụ thuộc vào trạng thái sinh lý của gia cầm Kết quả nghiêncứu prolactin tạo xu hướng chọn lọc định hướng ở một số giống gà loại bỏ bảnnăng ấp của chúng Prolactin đóng vai trò quan trọng trong việc khởi phát và

duy trì tập tính làm tổ của gia cầm (Sharp et al., 1998) Prolactin có thể điều chỉnh tập tính của gà mẹ và tác động đến sản lượng trứng (Cui et al., 2006)

Một báo cáo cho rằng, trình tự đa hình xảy ra trên vùng 5’, vùng 3’ mã

hóa những peptide dấu hiệu (Zhou et al., 2010) Sự đa hình là kết quả sự thay

đổi vị trí liên kết với vùng promoter làm ảnh hưởng đến sự biểu hiện củamRNA do đó làm ảnh hưởng đến khả năng ấp trứng và sản lượng trứng Trongnghiên cứu về đa hình vùng Promoter của Prolactin ở gà tác động đến sảnlượng trứng có 7 đa hình (C-2402T, C-2161G, T-2101G, C-2062G, T-2054A,

và G-2040A, và 24-bp Indel tại vị trí -358 (Cui et al., 2006) Kết quả phân tích

cho thấy rằng 24 bp Indel có liên quan đến năng suất trứng và đặc tính ấptrứng của gà

2.7.5.2 Vasoactive intestinal peptid (VIP)

VIP là một hormone peptide có chứa 28 axit amin thuộc nhómsecretin/glucagons, định vị trên nhiễm sắc thể thứ 2 VIP được tổng hợp từ cáctiền phân tử chứa histidine methionine (PHM), histidine isoleusine (PHI) Tiềnphân tử VIP chứa 25 amino acid dấu hiệu, 27 amino acid PHI trưởng thành, và

28 amino acid VIP trưởng thành Gen mã hóa tiền phân tử VIP nằm trên nhiễm

sắc thể thứ 3, với chiều dài 7.010 bp chứa 7 exon (McFarlin et al.,1995)

Các nghiên cứu cho thấy, VIP là một neuropeptide được sản xuất trongnhiều mô của động vật có xương sống bao gồm cả ruột, tuyến tụy và hạt nhânsuprachiasmatic của vùng dưới đồi trong não VIP kiểm soát quá trình sinhhọc của phần lớn các hệ thống cơ quan, đặc trưng sinh lý và sinh hóa ở nhiều

mô của các loài, kích động tăng sản xuất dầu bôi trơn âm đạo lên gấp đôi.Ngoài ra, VIP có liên quan trong việc đều tiết và điều chỉnh biểu hiện gen PRL

trong cơ thể (Porter et al., 2006; Sharp et al., 1998), điều chỉnh sự tiết GnRH

thông qua các thụ thể của VIP (VIPR1 và VIPR2) ở cả người và gia cầm

(Christian and Moenter, 2008; Li et al., 2009) GnRH kích thích thùy trước

tuyến yên tiết ra gonadotropins gồm có LH và FSH Trong đó, LH chính lànguyên nhân gây chín, rụng trứng, hình thành và duy trì hoạt động của thểvàng (tiết ra progestrogen và estrogen), FSH kích thích sự trưởng thành củacác nang trứng và kích thích sản sinh ra tinh trùng và androgen Hoạt độngGnRH tác động đến một loạt các hành vi tình dục Tiêm GnRH vào chim sẻlàm tăng cường hành vi chào mời giao phối (một loại màn tán tỉnh) Do đó,GnRH điều khiển một quá trình phức tạp của sự phát triển nang trứng, rụngtrứng, và thể duy trì thể vàng và sự sinh tinh Nồng độ VIP và mRNA VIPkhác nhau trong từng giai đoạn của chu kỳ sinh sản, và có sự tương quan với

nồng độ PRL và mRNA PRL được tiết ra bởi tuyến yên (Chaiseha and

Halawani, 1999) Các hoạt động ảnh hưởng đến nồng độ VIP trong cơ thể sẽ

ảnh hưởng đến năng suất sinh sản và tập tính ấp trứng của gà (Caldwell et al.,

1999)

Có 69 đa hình trong một chiều dài 9.305 bp được tìm thấy trên gen VIP,trong đó có 39 đa hình trên intron, 28 trên vùng 5’UTR, 1 trong exon 6, và 1trong vùng 3’UTR Một nghiên cứu gồm 644 cá thể gà Ningdu Sanghuang(Trung Quốc) cho thấy có 5 đa hình là C-3134T, ‘‘AGG’’ indel từ -2648 đến-2650, C+338T, G+780T và A+4691G Trong đó đa hình ‘‘AGG’’ indel đượccho là liên quan đến tổng số trứng đẻ ra và tổng số trứng nở ở 90-300 ngày

tuổi, C+338T liên quan đến thời gian ấp trứng, năng suất trứng ở 90-300 ngày

tuổi (Zhou et al., 2010).

2.7.5.3 Gen Bone Morphogenntic Poteins (BMPR-IB)

BMPR-IB (Bone morphogentic proteins) thuộc về họ TGF-ß(transforming growth factor-ß) và đóng vai trò quan trọng trong sinh lý buồng

trứng ở những động vật địa phương (Dubeet al., 1998; Shimasaki et al., 1999) Trình tự mRNA BMPR-IB ở gà được tìm thấy đầu tiên bởi Sumitomo et al (1993) và Lim et al (2005) Một sự thay thế không bảo tồn (Q249R) ở vùng

kinase nội bào của BMPR-IB được tìm thấy hoàn toàn liên kết với sự gia tăng

tỷ lệ rụng trứng của cừu Booroola Merino (Mulsant et al., 2001; Souza et al., 2001; Wilson et al., 2001) Người ta đề nghị rằng đột biến Q249R bất hoạt

hoạt động receptor BMPR-IB buồng trứng, dẫn đến sự biệt hóa sớm của tế bào

dạng hạt và sự trưởng thành của nang trứng Onagbesan et al (2003) đề nghị

rằng BMPR-IB có thể liên quan đến sự biệt hóa nang và duy trì phân cấp nang

Vì vậy, sự thể hiện mức độ hoặc hoạt động của BMPR-IB ở tế bào dạng hạthoặc vỏ ngoài của buồng trứng ở gà có thể liên kết với sự trưởng thành củanoãn bào

Ở gà, sự sinh sản được đặc trưng bởi sự sản xuất trứng mà nó hoàn toànliên kết với tỷ lệ rụng trứng BMPR-IB được thể hiện ở tế bào dạng hạt và lớpngoài của buồng trứng gà, với tế bào dạng hạt có mức độ mRNA trong tất cả

các nang cao hơn vỏ ngoài (Onagbesan et al., 2003), ngụ ý một vai trò quan

trọng của BMPR-IB trong sự trưởng thành của nang Tuy nhiên tác động ditruyền của BMPR-IB lên sự rụng trứng và tính trạng sản xuất trứng của gà thì

chưa được biết Zhang et al (2008) đã tiến hành nhân dòng gen BMPR-IB từ

vùng exon 6 đến exon 7 bao gồm đột biến Q249R, nhận dạng và chứng minhđược hai điểm đa hình đơn ở 5 dòng gà Broiler và phân tích mối liên hệ củachúng với tính trạng sản xuất trứng Kết quả tìm thấy SNP A287G liên kết vớitính trạng sản xuất trứng từ 47 đến 56 tuần

2.7.5.4 Gen melatonin receptor (MTNR1C)

Các receptor melatonin là các receptor liên kết với protein G (GPCR) mà

nó liên kết với melatonin Có 3 loại receptor melatonin đã được nhân dòng.Các loại receptor MTNR1A (hoặc Mel1A hoặc MT1) và MTNR1B (hoặcMel1B hoặc MT2) hiện diện ở người và các động vật có vú khác, trong khimột loại receptor melatonin được thêm vào MTNR1C (hoặc Mel1C hoặcMT3) đã được xác định trong các loài lưỡng cư và loài chim Nghiên cứutrước đây đã chỉ ra rằng ba thụ thể melatonin thông thường điều tiết các quá

trình sinh lý, bao gồm cả sinh sản theo mùa và sinh lý buồng trứng (Li et al.,

2013)

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine), một hormone indole, đượctổng hợp từ serotonin trong tuyến tùng và các mô ngoại tùng khác và điều hòachức năng sinh học khác nhau thông qua cả ba loại thụ thể khác nhau -

MTNR1A, MTNR1B, và MTNR1C (Sundaresan et al., 2009; Li et al., 2011a).

Ở động vật có vú, melatonin tác động đến khả năng sinh sản bằng cách kích

hoạt các vị trí thụ thể trong trục hạ đồi-tuyến yên-tuyến sinh dục (Malpaux et

al., 2001) Ở loài chim, melatonin cũng điều tiết nhịp sinh học, ngủ đông, mô

hình nuôi, điều hòa nhiệt độ và các chức năng thần kinh nội tiết (Courtillot et

al., 2010) Melatonin được tìm thấy trong dịch nang buồng trứng, cho thấy sự

tác động trực tiếp của hormon này đến chức năng buồng trứng Những tácđộng của melatonin lên sự khác nhau về chức năng buồng trứng với cấu trúc

mô, loại tế bào (Soares et al., 2003) Hai loại thụ thể melatonin ái lực cao,

MTNR1A và MTNR1B, đã được nhân bản vô tính ở người, cừu, chuột đồng

Siberia, chuột, và chuột cống (Nishiyama et al., 2009) và phát hiện các cấu

trúc phân tử khác nhau và các vị trí nhiễm sắc thể giữa các loài Một kiểu phụreceptor thêm vào, MTNR1C (Mel1C), đã được xác định trong các loài lưỡng

cư và các loài chim nhưng không phải ở động vật có vú (Ebisawa et al., 1994).

Các vị trí liên kết Melatonin đã được xác định trong buồng trứng của cácloài chim, cho thấy một vai trò của melatonin trong các chức năng buồng

trứng khác nhau (Poon and Pang, 1994) Tất cả ba loại receptor melatonin thể

hiện các cấu hình dược lý gần như giống hệt nhau và đã được xác định trong

các mô thần kinh của gà (Natesan and Cassone, 2002) Các bản sao MTNR1A,

MTNR1B và MTNR1C buồng trứng tương đương với các receptor não gầnđây đặc trưng ở gà và biểu hiện của chúng cho thấy một tác động trực tiếp củamelatonin lên quá trình sinh sản của con mái của giống gà nội địa (Sundaresan

et al., 2009).

2.7.5.5 Gen chicken Growth Hormone (cGH)

Growth hormone ở gà (cGH), một hormone polypeptide tổng hợp và tiết

ra bởi tuyến yên Các gen của cGH được đánh giá đa hình cao mà tham giavào một loạt các chức năng sinh lý như sự phát triển, thành phần cơ thể, sản

lượng trứng, lão hóa và sinh sản (Apa and Micheli, 1994) cũng như đáp ứng miễn dịch (Kelley and Felton, 1995).

Cấu trúc gen GH ở gà bao gồm 5 exon và 4 intron với kích thước khoảng

3.5 kb (Mou et al., 1995) Growth Hormone (GH) sinh ra chủ yếu ở tuyến yên

có vai trò quan trọng trong việc điều hòa tăng trưởng, biệt hóa tế bào và kiểm