2. Mục đích của đề tài
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.3.1. Nghiên cứu trong nƣớc
Công tác chọn lọc giống đều đƣợc tiến hành trên các dòng thuần và từ các dòng thuần này con lai thƣơng phẩm đƣợc sản xuất ra để khai thác ƣu thế lai. Chọn lọc các dòng thuần dựa trên năng suất của cá thể hay kết hợp năng suất của các con vật họ hàng trong một quần thể nhất định. Các phƣơng pháp chọn lọc dòng thuần trƣớc đây bao gồm chọn lọc loại thải độc lập, chọn lọc hàng loạt, chọn lọc gia đình, chọn lọc qua kiểm tra năng suất đời sau, chọn lọc qua chỉ số để đánh giá chất lƣợng đàn giống (Nguyễn Quế Côi và ctv, 2001 [4]; Chế Quang Tuyến và ctv, 2001 [28]).
Phƣơng pháp BLUP bƣớc đầu đã đƣợc áp dụng ở Việt Nam. Võ Văn Sự (1994) đã đánh giá giá trị giống về khả năng sản xuất sữa ở đàn bò Holstein Friz nuôi tại Mộc Châu và Lâm Đồng. Ta Thi Bich Duyen và ctv, (2001) [67] đã sử dụng BLUP để đánh giá giá trị giống của lợn Móng Cái ở các tỉnh phía Bắc và chọn lọc dòng Landrace và Yorkshire thuần ở Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phƣơng (thuộc đề tài nghiên cứu cấp Nhà nƣớc 1996- 2000). Một số các tác giả cũng đã bƣớc đầu nghiên cứu xây dựng các phần mềm quản lý giống nhƣ VietPig (Võ Văn Sự và ctv, 2002) [22], HeoNAC (Kiều Minh Lực và ctv, 2000) [12], các phần mềm này đã đƣợc một số cơ sở ứng dụng thử nghiệm. Trong mấy năm gần đây, phƣơng pháp BLUP đã đƣợc ứng dụng nhiều hơn trong công tác chọn lọc giống ở một số cơ sở chăn nuôi, tuy nhiên số cơ sở có thể áp dụng đƣợc cũng còn rất hạn chế, vì để làm đƣợc đòi hỏi kỹ thuật viên sử dụng các phần mềm phải có kiến thức về vi tính cũng nhƣ sự am hiểu về toán di truyền. Các cơ sở phía Nam, đánh giá giá trị giống chủ yếu là các tác giả: Kiều Minh Lực, (2001) [13] đã xác định giá trị giống cho đàn lợn thuần tại trại lợn Phú Sơn; Nguyễn Ngọc Tuân và Trần Thị Dân, (2001) [27] đã xác định giá trị giống cho tính trạng dày mỡ lƣng và số con sơ
sinh sống/ổ; Trịnh Công Thành và ctv, (2005) [23] đã đánh giá giá trị giống qua 3 thế hệ chọn lọc và qua từng năm cho đàn thuần tại Xí nghiệp lợn giống Đông Á, Xí nghiệp chăn nuôi lợn giống Cấp I Phú Sơn và Trung tâm nghiên cứu và huấn luyện chăn nuôi Bình Thắng.
Việt Nam hiện vẫn đang trong giai đoạn nâng cao tỷ lệ nạc của đàn lợn, do đó vấn đề về chất lƣợng thịt cũng mới chỉ đƣợc quan tâm ở mức vừa phải. Có thể thấy từ năm 1997 trở về trƣớc, hầu hết đực giống sử dụng trong các công thức lai là đực thuần. Các cơ sở chăn nuôi trong nƣớc mới bƣớc đầu đƣa ra một số đực lai đơn giản nhƣ LY, YL. Sau khi một số công ty chăn nuôi lợn của nƣớc ngoài vào Việt Nam nhƣ PIC, France Hybrid…họ đã đƣa ra đƣợc những chƣơng trình giống hiệu quả với những đực lai chuyên biệt, ví dụ nhƣ dòng đực 402 (L11xL64) của PIC Việt Nam trƣớc đây (nay trực thuộc Trung tâm nghiên cứu Thụy Phƣơng) đƣợc sử dụng trong các công thức lai cuối cùng tạo ra lợn lai thƣơng phẩm 4, 5 máu có tỷ lệ nạc từ 60 – 63%. Công ty France Hybrid cũng liên tục đƣa ra hàng loạt các dòng đực với nhiều mục đích sử dụng khác nhau nhƣ các dòng SP15, SP16…Tóm lại, việc sử dụng đực lai nhằm nâng cao năng suất, chất lƣợng của đàn lợn thƣơng phẩm là một hƣớng đi đúng đắn, mang lại hiệu quả cao.
1.3.2. Nghiên cứu ngoài nƣớc
Việc nghiên cứu chọn lọc dòng cao sản huyết thống và lai tạo tìm ra các tổ hợp lai đạt số con sơ sinh sống/ổ cao, tỷ lệ nạc cao, tiêu tốn thức ăn thấp và độ dày mỡ lƣng mỏng đã thành công ở hầu hết các nƣớc có nền chăn nuôi tiên tiến nhƣ: Mỹ, Đức, Canada, Anh, Hà Lan, Đan Mạch và Úc (Hermesch và ctv, 1995 [51]; Alfonso và ctv, 1997 [34]; Hermesch và ctv, 2000 [52]).
Trong số các phƣơng pháp chọn lọc đang đƣợc ứng dụng trên thế giới hiện nay, phƣơng pháp BLUP đƣợc thừa nhận có độ chính xác cao nhất. Chọn lọc giống theo phƣơng pháp BLUP đã đƣợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc. Mỗi nƣớc đều có phần mềm riêng nhƣ: Herdsman (Mỹ), Pest (Đức), PigBlup (Úc)…
Trong công nghiệp chăn nuôi lợn ở Mỹ, đã sử dụng phƣơng pháp BLUP từ những năm 1988 để đánh giá di truyền trong từng đàn và hiện nay đã mở rộng chƣơng trình đánh giá di truyền qua các đàn trong toàn quốc (STAGES). Theo John Mabry, (1988) [10], các tính trạng về sinh sản đƣợc đánh giá trên từng ổ lợn bao gồm: Số lợn con đẻ ra còn sống/ổ, số lợn con cai sữa và khối lƣợng toàn ổ lúc 21 ngày. Các tham số di truyền đƣợc dùng trong phân tích di truyền qua tất cả các đàn đƣợc ƣớc lƣợng từ toàn bộ dãy số liệu của từng giống thuần ở Mỹ trên cơ sở sử dụng phân tích thành phần phƣơng sai của mô hình động vật BLUP đa tính trạng. Kết quả cho thấy giá trị tƣơng đối của một lợn nái khi có thêm một lợn con đẻ ra còn sống/lứa là xấp xỉ 15USD. Thêm 1 pounds khối lƣợng toàn ổ lúc cai sữa sẽ đƣa lại lợi nhuận xấp xỉ 0,05 USD. Trong 10 năm đầu sử dụng quy trình đánh giá di truyền bằng phƣơng pháp BLUP, các quần thể giống thuần ở Mỹ đã có tiến bộ rõ rệt. Số con đẻ ra trong một lứa là lớn hơn 0,5 số con đẻ ra còn sống/ổ cho toàn bộ quần thể, trong khi đó ở các đàn tốt hơn đã có sự cải tiến là hơn 1 lợn con còn sống/ổ. Về các tính trạng sinh trƣởng, giá trị di truyền về độ dày mỡ lƣng đã có sự cải tiến của toàn bộ quần thể là 3,6 mm, và với đàn tốt hơn thì sự cải tiến di truyền là vƣợt 7 mm.
Australia sử dụng BLUP vào việc đánh giá giá trị di truyền của lợn từ năm 1988, đã xây dựng phân mềm chuyên dùng gọi là PIGBLUP để xác định giá trị giống, các khuynh hƣớng di truyền, ngoại cảnh, kiểm tra tiến bộ di truyền trong nội bộ đàn. Hiện nay PIGBLUP đƣơc sử dụng tiến hành đánh giá giá trị di truyền qua các đàn (Willi Funchs, 1991 [71]; Hammon K., 1991 [46]; Hans U. G., 1993 [48]; Tony Henzell, 1993 [69]; Susanne H., 1995 [66]; Tom Long, 1995 [68]; PIGBLUP version 4.20 user’s manual, 2000 [62]).
Kaplon M. J. và ctv, (1995) [55] nghiên cứu trên lợn Large White Balan từ năm 1978 đến năm 1987 đã ƣớc tính khuynh hƣớng kiểu hình và
khuynh hƣớng ngoại cảnh về các tính trạng số con sơ sinh sống/lứa; số con 21 ngày tuổi/lứa; khối lƣợng 21 ngày tuổi/lứa lần lƣợt là: 0,17 0,05 và 0,11 0,05 con; 0,16 0,04 và 0,10 0,04 con; 1,86 0,63 và 1,43 0,62 con.
Hammond K. và ctv, (1992) [47] đã xếp sự phát minh ra BLUP ngang hàng với việc phát minh ra cấu trúc ADN cùng với một vài sự kiện khác trong lĩnh vực di truyền quần thể.
Các tổ hợp lợn lai đã đƣợc nghiên cứu và áp dụng để sản xuất lợn thƣơng phẩm cho năng suất cao ở nhiều nƣớc. Chƣơng trình lai tạo giống lợn “PIC CAMBOROGH 22” của Anh quốc sau nhiều năm nghiên cứu PIC đã lựa chọn đƣợc tổ hợp lai từ 4 giống lợn: đực (Pi xY) x cái Dx(LxY) Tổ hợp lai này có khả năng sinh sản cao từ 14-16 con/lứa. Lợn thịt từ 30-90 kg tăng khối lƣợng trung bình 850 g/ngày, tỷ lệ thịt xẻ trên 80 %, độ dày mỡ lƣng tại P2 là 10,5 mm (giết thịt lúc 80 kg), tỷ lệ thịt nạc trên 60 % so với thịt xẻ, chất lƣợng và hƣơng vị thịt thơm ngon. Tổ hợp lai từ 4 giống lợn Pietrain, Yorkshire, Duroc, Landrace đƣợc nuôi phổ biến ở các nƣớc Anh, Pháp, Mỹ, Canada, Nhật, Thái Lan…và đã đƣa vào Việt Nam từ năm 1997 (PIC Việt Nam). Trƣờng đại học Quảng Tây – Trung Quốc sau nhiều năm nghiên cứu đã kết luận: Lợn đực Đại bạch phối với lợn nái Quảng Tây, dùng con lai F1
làm nái cho phối giống với lợn đực Landrace Đan Mạch tạo ra con lai 3 máu có tăng khối lƣợng nhanh, tiêu tốn thức ăn giảm, phẩm chất thịt đạt tiêu chuẩn xuất khẩu (Phạm Đức Kính, 1994) [11]. Tƣơng tự nhƣ các nƣớc ở Châu Âu, trƣớc năm 1960 Thái Lan chỉ quan tâm đến dòng thuần, phải sau năm 1960 mới quan tâm đến nghiên cứu lai kinh tế 2 giống. Sau năm 1970 các nhà khoa học Thái Lan tiến hành nghiên cứu lai kinh tế 3 giống và sau năm 1980 đã tiến tới lai 4 giống. Các giống lợn chủ yếu đƣợc sử dụng để lai kinh tế ở Thái Lan là Y, LR, DR và H . Lợn thƣơng phẩm chủ yếu là lợn lai từ 3-4 giống có tỷ lệ nạc từ 50 – 55 %.
Trên thế giới, ngƣời ta không chỉ quan tâm đến các chỉ tiêu về số lƣợng nhƣ: Khả năng tăng trọng, mức độ tiêu tốn thức ăn, tỷ lệ thịt nạc…mà còn đặc biệt quan tâm đến các chỉ tiêu về chất lƣợng thịt nhƣ: Màu sắc thịt, tỷ lệ mỡ giắt, Độ giữ nƣớc của thịt, cấu trúc thịt cũng nhƣ hƣơng vị thịt…Để giải quyết vấn đề này, lai tạo các dòng đực lai để có thể kết hợp đƣợc nhiều ƣu điểm về chất lƣợng thịt của các giống là hƣớng chủ đạo, đặc biệt là trong những công thức lai cuối để tạo ra lợn thƣơng phẩm. Hầu hết những công ty lớn trên thế giới nhƣ PIC (Pig Improvement Company) của Anh, Danbred của Đan Mạch, Flanders Pigbreeders Association của Bỉ đều nghiên cứu và đƣa ra thị trƣờng nhiều loại đực lai riêng biệt cho các công thức lai giống khác nhau. Các nƣớc chăn nuôi tiên tiến đã xác định rõ dòng đực cuối cùng trong các chƣơng trình lai và họ đã thu đƣợc hiệu quả cao trong chăn nuôi lợn.
CHƢƠNG 2
ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
- Hai dòng lợn cụ kỵ VCN 02, VCN 05 và con lai của chúng có nguồn gốc từ PIC.
- Địa điểm nghiên cứu: Trại lợn giống hạt nhân Tam Điệp, Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phƣơng và Trung tâm Giống gia súc Hải Dƣơng.
- Thời gian nghiên cứu: 2010 – 2011.
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.2.1. Khả năng sản xuất và giá trị giống của 2 dòng lợn cụ kỵ VCN02và VCN05 và VCN05
- Đánh giá khả năng sản xuất của một số tính trạng kinh tế quan trọng nhƣ khả năng sinh sản và khả năng sinh trƣởng.
- Giá trị giống của tính trạng tăng khối lƣợng/ngày, dày mỡ lƣng và số con sơ sinh sống/lứa của các cá thể xuất phát.
2.2.2. Tạo nhóm nái có số con sơ sinh sống cao (L71)
- Năng suất sinh sản của nhóm nái qua từng thế hệ.
- Khả năng sinh trƣởng và cho thịt qua các thế hệ.
2.2.3. Tạo nhóm nái có dày mỡ lƣng thấp (L72)
- Khả năng sinh sản qua các thế hệ.
- Khả năng sản xuất (tăng khối lƣợng/ngày, dày mỡ lƣng và số con sơ sinh sống/lứa) và ƣu thế lai tổng thể của các nhóm nái lai qua các thế hệ so với bố mẹ của chúng.
- Nghiên cứu mối tƣơng quan giữa độ dày mỡ lƣng với số con sơ sinh sống/lứa.
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phƣơng pháp chọn tạo có định hƣớng các nhóm nái chất lƣợng cao
* Sơ đồ làm tươi máu qua ba thế hệ để tạo L71
Sử dụng đực VCN02TM (mới nhập tinh về) phối với nái VCN02 (nguồn từ 1997) để làm tƣơi máu liên tiếp qua 3 thế hệ, nhằm có đƣợc nhóm nái có số con sơ sinh đạt trên 10,5 con/lứa. Sơ đồ tạo nhóm nái nhƣ sau:
♂ VCN02 tƣơi máu (VCN02 TM) x ♀ VCN02
♂ VCN02 TM x ♀(VCN02 x VCN02TM)
♂ VCN02 TM x ♀ (VCN02 TM (VCN02 x VCN02TM)
L71 = VCN02TM (VCN02TM (VCN02 x VCN02TM))
* Sơ đồ lai luân hồi chuẩn giữa hai nhóm lợn VCN02TM và VCN05 qua 3 thế hệ để tạo L72
Tiến hành qua 3 thế hệ với 30 nái và 5 đực ở mỗi thế hệ để tạo nhó m nái L72 có dày mỡ lƣng thấp hơn 15 mm. Sơ đồ tạo nhóm nái nhƣ sau:
♀VCN05 x ♂VCN02 TM ♀VCN05 (VCN02TM) x ♂VCN02TM ♀ VCN02TM (VCN05 xVCN02TM) x ♂ VCN05 L72 (62,5 VCN05+37,5 VCN02 TM) = VCN05 x VCN02TM (VCN05 x VCN02TM * Cách thức tiến hành
- Thế hệ xuất phát: Căn cứ vào kết quả giá trị giống, chọn lọc các cá thể đực/cái cho phối giống theo định hƣớng đã đƣợc chọn. L71 là nhóm nái có số con sơ sinh cao và L72 là nhóm nái có dày mỡ lƣng thấp.
- Mỗi thế hệ lựa chọn 30 nái cho phối với 5 đực giống theo sơ đồ tạo nhóm nái. Lứa 2 của nái ở mỗi thế hệ sẽ đƣợc lựa chọn làm giống cho thế hệ tiếp theo.
- Bố trí nuôi kiểm tra cá thể lợn cái hậu bị với số lƣợng 30 con ở mỗi thế hệ và ở các lứa đẻ từ 1 đến 3 để theo dõi năng suất sinh trƣởng của mỗi tổ hợp lai. Kết thúc kiểm tra tiến hành mổ khảo sát, đánh giá khả năng cho thịt.
- Đánh giá ƣu thế lai của các nhóm nái lai so với trung bình của bố mẹ. Xác định đƣợc giá trị ƣu thế lai về các tính trạng sinh sản và sinh trƣởng.
2.3.2. Ƣớc tính giá trị giống bằng phƣơng pháp BLUP
Dự đoán không chệch tuyến tính tốt nhất (Best Linear Unbised Prediction - BLUP) là phƣơng pháp ƣớc tính giá trị giống bằng mô hình hồi quy không gây sai lệch và chính xác nhất.
BLUP là 1 phƣơng pháp cho phép sử dụng tất cả các thân thuộc của con vật. Do đó, nó có thể dự đoán tƣơng đối chính xác giá trị giống của con vật đó. Nó cho phép so sánh giá trị giống của các con vật mà các thông tin đƣợc thu thập từ các chế độ nuôi dƣỡng, quản lý khác nhau, trong thời gian khác nhau ở các đàn khác nhau.
Có thể dùng phƣơng pháp BLUP để so sánh giá trị giống của các con vật có sự khác nhau về loại thông tin thu thập đƣợc nhƣ so sánh giá trị giống của 1 lợn nái có 3 lứa đẻ với 1 lợn nái hậu bị chƣa ghi chép 1 lứa đẻ nào. Nó cho phép so sánh giá trị giống của các con vật mà trƣớc đó đã phải trải qua các phƣơng pháp chọn lọc khác nhau nhƣ đánh giá khả năng sinh sản của con đực, con cái.
Bằng phƣơng pháp BLUP có thể phân biệt đƣợc hiệu quả di truyền và không di truyền đối với các tính trạng về năng suất, đồng thời nó giúp cho các nhà nhân giống nhận biết đƣợc sự thay đổi di truyền qua các thời gia n khác nhau (xu thế di truyền).
Vì vậy tiến bộ di truyền đạt đƣợc khi sử dụng phƣơng pháp BLUP để chọn lọc cao hơn tiến bộ di truyền đạt đƣợc khi sử dụng các phƣơng pháp khác, nhất là đối với các tính trạng có hệ số di truyền thấp nhƣ khả năng sinh sản.
Trên cơ sở nguyên tắc của phƣơng pháp BLUP, các ứng dụng của BLUP ngày càng đƣợc áp dụng rộng rãi trong sản xuất. Điều đáng lƣu ý là các ứng dụng này thƣờng đƣợc dùng để đánh giá chọn lọc đối với một quần thể lớn, sử dụng một tập hợp lớn các số liệu theo dõi của nhiều cá thể có quan hệ họ hàng với nhau.
BLUP có thể xác định đƣợc giá trị giống cho cả con đực và con cái. Trong vấn đề cuối cùng đi đến việc BLUP có thể giải quyết tốt nhất trong các trƣờng hợp giao phối cps chọn lọc và có xem xét đến ảnh hƣởng của cận huyết, có tính đến các yếu tố cố định (đàn, năm, mùa vụ đẻ, lứa đẻ…) trong một mô hình tuyến tính.
Để xác định giá trị giống bằng BLUP cần xây dựng 2 loại mô hình: Mô hình thống kê và mô hình tính toán.
* Mô hình thống kê
Mô hình thống kê trong tính giá trị giống vật nuôi đƣợc Henderson nghiên cứu ứng dụng từ năm 1975, phƣơng pháp của ông đang đƣợc ứng dụng mạnh mẽ trong chọn giống vật nuôi từ giữa những năm của thập kỷ 80 đến nay. Mô hình tuyến tính cơ bản trong tính giá trị giống có dạng nhƣ sau:
y = bX +aZ+ e
Trong đó:
- y: vector có giái trị kiểu hình đo được trên cá thể
- a: Vector ảnh hưởng cố định của môi trường biết trước bao gồm cả trung bình quần thể
- b: vector ảnh hưởng ngẫu nhiên do di truyền hay gọi là giá trị giống của cá thể