Việc nâng cao khả năng sinh trưởng và phẩm chất tinh dịch của lợn là mối quan tâm hàng đầu của các cơ sở giống đặc biệt ở các cơ sở nhân thuần các giống lợn cao sản. Khả năng sinh trưởng và phẩm chất tinh dịch của lợn đực đóng vai trò quan trọng và ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế cũng như sự phát triển bền vững của các cơ sở chăn nuôi lợn và của ngành chăn nuôi lợn. Các tính trạng về khả năng sinh trưởng và phẩm chất tinh dịch của lợn đực thường có hệ số di truyền cao. Việc chọn lọc dựa trên kiểu hình cũng đã đạt được những kết quả nhất định. Tuy nhiên, việc chọn lọc theo kiểu hình gây ra tốn kém về thời gian và chi phí vì tỷ lệ loại thải cao sau mỗi lần chọn lọc. Do vậy, việc tìm ra phương pháp chọn lọc để nâng cao khả năng sinh trưởng, phẩm chất tinh dịch của lợn để đạt được hiệu quả cao, nhanh chóng là rất cần thiết. Những nghiên cứu về sinh học phân tử cho thấy có một số gen tham gia vào quá trình điều khiển sự biểu hiện thụ thể cho độc tố của vi khuẩn. Gene FUT1 tham gia vào quá trình điều khiển sự biểu hiện thụ thể cho độc tố của vi khuẩn (Meijerink, 1997). Gen FUT1 có một đột biến điểm ở trong vùng khung đọc mở tại vị trí 307 đột biến G thành A (M3017GA). Những cá thể mang gen đột biến điểm này có khả năng kháng bệnh tiêu chảy do E.coli gây ra. Những cá thể mang kiểu gen AA sẽ có tính kháng bệnh, còn những cá thể mang kiểu gen AG và GG mẫn cảm với vi khuẩn E.coli gây bệnh (Bao et al., 2008; Ruan et al., 2013; Shiping et al., 2014). Gene MUC4 liên quan đến chủng E.coli F4abac. Nghiên cứu cho thấy MUC4 có allen A nhạy cảm và allen G kháng với F4abac (Ruan et al., 2013). Những cá thể mang kiểu gen GG có khả năng kháng bệnh tiêu chảy do E.coli cao hơn so với cá thể có kiểu gen AA và AG. Trong những năm gần đây, việc ứng dụng di truyền phân tử trong chọn lọc giống cải thiện năng suất chăn nuôi lợn đã đạt được những thành tựu nhất định. Các nghiên cứu ứng dụng di truyền phân tử trên lợn đều tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của một số gen như halothane, RN, MC4R, HFABF,… đến các tính trạng sản xuất của lợn. Tuy nhiên, các nghiên cứu ảnh hưởng của gen FUT1, MUC4 đến các tính trạng sinh trưởng, chất lượng tinh dịch của lợn và sử dụng các gen này phục vụ cho công tác chọn tạo giống lợn có khả năng kháng vi khuẩn E.coli chưa từng được nghiên cứu ở nước ta. Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của gen FUT1, MUC4 đến khả năng sinh trưởng, chất lượng tinh dịch của lợn Yorkshire nuôi tại Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco”.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG – LÂM BẮC GIANG NGUYỄN THỊ TUYẾT LUẬN VĂN THẠC SĨ ẢNH HƯỞNG CỦA GEN FUT1, MUC4 ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, CHẤT LƯỢNG TINH DỊCH CỦA LỢN YORKSHIRE NUÔI TẠI CÔNG TY TNHH LỢN GIỐNG HẠT NHÂN DABACO Ngành : Chăn nuôi Mã ngành : 8620105 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Mai Văn Sánh TS Hà Xuân Bộ Bắc Giang - năm 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG – LÂM BẮC GIANG NGUYỄN THỊ TUYẾT LUẬN VĂN THẠC SĨ ẢNH HƯỞNG CỦA GEN FUT1, MUC4 ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, CHẤT LƯỢNG TINH DỊCH CỦA LỢN YORKSHIRE NUÔI TẠI CÔNG TY TNHH LỢN GIỐNG HẠT NHÂN DABACO Ngành : Chăn nuôi Mã ngành : 8620105 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Mai Văn Sánh TS Hà Xuân Bộ Bắc Giang - năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, khách quan chưa sử dụng để bảo vệ học vị 2 Tôi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Bắc Giang, ngày tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Tuyết LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến hai thầy hướng dẫn trực tiếp PGS TS Mai Văn Sánh TS Hà 3 Xuân Bộ nhiệt tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám hiệu trường Đại học Nông – lâm Bắc Giang, Phòng Đào tạo, Ban lãnh đạo Khoa Chăn nuôi – thú y cán bộ, viên chức Bộ môn Di truyền – Giống vật nuôi Học viện Nông nghiệp Việt Nam giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ, công nhân công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco xã Tân Chi, Tiên Du, Bắc Ninh giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn này./ Bắc Giang, ngày tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Tuyết MỤC LỤC 4 DANH MỤC BẢNG 5 DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BIỂU ĐỒ 6 DANH MỤC VIẾT TẮT FUT1 : fucosyltransferase MUC4 : mucin L : Landrace Y : Yorkshire LY : Landrace x Yorkshire YL : Yorkshire x Landrace D : Duroc Pi : Pitrain TKL : Tăng khối lượng kg : kilogam g : gam mm : milimet 7 Mean : Trung bình SD : Standard deviation (độ lệch chuẩn) Cv : Coeffcient of varitaion (hệ số biến động) Cs : cộng R : range (khoảng biến động) R2 : Hệ số xác định h2 : hệ số di truyền AA : kiểu gen AA AG : kiểu gen AG GG : kiểu gen GG V : Thể tích tinh dịch (ml) A : Hoạt lực tinh trùng C : Nồng độ tinh trùng K : Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình VAC : Tổng số tinh trùng tiến thẳng lần khai thác (tỷ/lần) MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việc nâng cao khả sinh trưởng phẩm chất tinh dịch lợn mối quan tâm hàng đầu sở giống đặc biệt sở nhân giống lợn cao sản Khả sinh trưởng phẩm chất tinh dịch lợn đực đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng đến hiệu kinh tế phát triển bền vững sở chăn nuôi lợn ngành chăn ni lợn Các tính trạng khả sinh trưởng phẩm chất tinh dịch lợn đực thường có hệ số di truyền cao Việc chọn lọc dựa kiểu hình đạt kết định Tuy nhiên, việc chọn lọc theo kiểu hình gây tốn thời gian chi phí tỷ lệ loại thải cao sau lần chọn lọc Do vậy, việc tìm phương pháp chọn lọc để nâng cao khả sinh trưởng, phẩm chất tinh dịch lợn để đạt hiệu cao, nhanh chóng cần thiết Những nghiên cứu sinh học phân tử cho thấy có số gen tham gia vào trình điều khiển biểu thụ thể cho độc tố vi khuẩn Gene FUT1 tham gia vào trình điều khiển biểu thụ thể cho độc tố vi khuẩn (Meijerink, 1997) Gen FUT1 có đột biến điểm vùng khung đọc mở 8 vị trí 307 đột biến G thành A (M3017G-A) Những cá thể mang gen đột biến điểm có khả kháng bệnh tiêu chảy E.coli gây Những cá thể mang kiểu gen AA có tính kháng bệnh, cá thể mang kiểu gen AG GG mẫn cảm với vi khuẩn E.coli gây bệnh (Bao et al., 2008; Ruan et al., 2013; Shiping et al., 2014) Gene MUC4 liên quan đến chủng E.coli F4ab/ac Nghiên cứu cho thấy MUC4 có allen A nhạy cảm allen G kháng với F4ab/ac (Ruan et al., 2013) Những cá thể mang kiểu gen GG có khả kháng bệnh tiêu chảy E.coli cao so với cá thể có kiểu gen AA AG Trong năm gần đây, việc ứng dụng di truyền phân tử chọn lọc giống cải thiện suất chăn nuôi lợn đạt thành tựu định Các nghiên cứu ứng dụng di truyền phân tử lợn tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng số gen halothane, RN, MC4R, HFABF,… đến tính trạng sản xuất lợn Tuy nhiên, nghiên cứu ảnh hưởng gen FUT1, MUC4 đến tính trạng sinh trưởng, chất lượng tinh dịch lợn sử dụng gen phục vụ cho cơng tác chọn tạo giống lợn có khả kháng vi khuẩn E.coli chưa nghiên cứu nước ta Xuất phát từ thực tiễn trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng gen FUT1, MUC4 đến khả sinh trưởng, chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire nuôi Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu chung Đánh giá mối liên quan đa hình gen FUT1, MUC4 với khả sinh trưởng chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire nhằm phục vụ cho công tác giống định hướng chọn lọc theo kiểu gen để nâng cao suất giống lợn 2.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định tính đa hình gen FUT1 MUC4 lợn Yorkshire - Đánh giá mối liên hệ đa hình gen FUT1, MUC4 đến khả sinh trưởng lợn đực hậu bị Yorkshire - Đánh giá mối liên hệ đa hình gen FUT1, MUC4 đến chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire ảnh hưởng mùa vụ đến chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire 9 PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Đàn lợn hạt nhân Yorkshire nuôi Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco - Phạm vi nghiên cứu: Trên sở xác định kiểu gen cá thể đánh giá mối liên hệ chúng với tính trạng sinh trưởng, chất lượng tinh dịch lợn đực Yorkshire Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco từ tháng 12/2017 đến tháng 7/2018 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 4.1 Ý nghĩa khoa học Cung cấp tư liệu khoa học liên quan đến kiểu gen FUT1, MUC4 ảnh hưởng kiểu gen FUT1, MUC4 đến tính trạng sinh trưởng, chất lượng tinh dịch 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp thơng tin có khoa học khả sản xuất mối liên hệ đa hình gen FUT1, MUC4 với khả sinh trưởng chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire giúp sở chăn nuôi nâng cao hiệu việc sử dụng khai thác giống lợn sản xuất Kết nghiên cứu đề tài giúp định hướng cho phát triển đàn lợn 10 10 Thể tích tinh dịch (ml) Hoạt lực tinh trùng Nồng độ tinh trùng (triệu/ml) Tổng số tinh trùng tiến thẳng (tỷ/lần) Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình (%) 577 577 577 239,69 0,91 451,41 65,72 0,07 223,88 110,00 0,52 74,61 520,00 1,00 1863,27 577 94,17 45,33 12,28 361,10 577 11,23 9,33 0,60 63,20 Các tiêu chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire nuôi Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco đạt mức cao với tiêu thể tích tinh dịch (239,69 ml), hoạt lực tinh trùng (0,91), nồng độ tinh trùng (451,41 triệu/ml) tổng số tinh trùng tiến thẳng lần khai thác (94,17 tỷ/lần) Các tiêu phẩm chất tinh dịch lợn Yorkshire nuôi Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco đạt mức cao đạt theo tiêu chuẩn định số 1712/QĐ-BNN-CN (2008) Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn quy định tiêu kinh tế kỹ thuật lợn đực ngoại khai thác tinh dùng thụ tinh nhân tạo Kết công bố Mai Lâm Hạc Lê Công Cảnh (2009) cho biết, thể tích tinh dịch lợn Yorkshire ni Vĩnh Phúc đạt 213,3 -239,3 ml Thể tích tinh dịch lợn Yorkshire nuôi Brazil đạt 238,10 - 284,10 ml (Castro et al., 1997), nuôi Thụy Điển đạt 256,40 ml (Kunc et al., 2001); nuôi Ba Lan đạt 258,6ml (Knecht et al., 2014); nuôi Thái Lan đạt 232,99 ml (Buranawit and Imboonta, 2016) Như vậy, thể tích tinh dịch lợn Yorkshire nghiên cứu có xu hướng tương tự với kết cơng bố tác giả ngồi nước Kết nghiên cứu hoạt lực tinh trùng lợn Yorkshire nuôi Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco có xu hướng cao so với kết công bố trước với giá trị 79 – 80% 77 – 78 % (Castro et al., 1997); 73 74% (Phan Xuân Hảo, 2001); 71 – 83% 59 – 81% (Huang et al., 2002); 73 – 77% 72 – 76% (Mai Lâm Hạc Lê Công Cảnh, 2009) Nồng độ tinh trùng lợn Yorkshire nuôi Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco có xu hướng cao kết công bố Huang et al (2002); Buranawit and Imboonta (2016); tương đương với kết công bố Mai Lâm Hạc Lê Công Cảnh (2009); thấp kết công bố Kunc et al., (2001) Knecht et al., (2014) Tổng số tinh trùng tiến thẳng lần khai thác lợn Yorkshire nuôi Cơng ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco có xu hướng cao kết công bố 54 54 Kunc et al (2001); Phan Xuân Hảo (2001); Mai Lâm Hạc Lê Công Cảnh (2009); Wolf and Smital (2009) Buranawit and Imboonta (2016) Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình lợn Yorkshire ni Cơng ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco có xu hướng tương tự với công bố Wolf and Smital, 2009 (11,2 %), cao kết tác giả Mai Lâm Hạc Lê Công Cảnh (2009) nghiên cứu phẩm chất tinh dịch lợn Yorkshire nuôi Vĩnh Phúc 5,51– 6,65% Kết công bố Buranawit and Imboonta (2016) cho thấy, tỷ lệ tinh trùng kỳ hình lợn Yorskhire ni Thái Lan đạt mức thấp (2,91%) Tuy nhiên, kết nghiên cứu tỷ lệ tinh trùng kỳ hình thấp tiêu chuẩn quy định định số 1712/QĐ-BNN-CN (2008) Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn quy định tiêu kinh tế kỹ thuật lợn đực ngoại khai thác tinh dùng thụ tinh nhân tạo (< 15%) 3.3.3 Ảnh hưởng gen FUT1 MUC4 đến chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire Ảnh hưởng gen FUT1, MUC4 đến chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire thể bảng 3.8 3.9 Bảng 3.8 Ảnh hưởng gen FUT1 đến chất lượng tinh dịch lợn Yorkshire Chỉ tiêu Thể tích tinh dịch (ml) Hoạt lực tinh trùng Nồng độ tinh trùng (triệu/ml) Tổng số tinh trùng tiến thẳng (tỷ/lần) Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình (%) n 245 245 AG Mean 236,69 0,92a SD 63,98 0,06 n 332 332 GG Mean 241,91 0,91b SD 66,98 0,07 245 468,97 244,24 332 438,46 207,01 245 98,84a 52,02 332 90,73b 39,40 245 10,93 8,98 332 11,45 9,59 Trong tiêu, giá trị trung bình (Mean) mang chữ khác nhau, sai khác có ý nghĩa thống kê (P