CAPN1
Nhân ADN chỉ thị CAPN1-316 và CAPN1-4751
Đoạn gen chỉ thị CAPN1-316 và CAPN1- 4751 có kích thước theo lý thuyết tương ứng là 709 bp và 215 bp đã được nhân đặc hiệu bằng kỹ thuật PCR và kết quả cho thấy sản phẩm PCR cho một băng rõ nét và có kích thước phù hợp với kích thước theo nghiên cứu của Sorari và cộng sự (2010).
Đa hình di truyền chỉ thị CAPN1-316
Sản phẩm PCR chỉ thị CAPN1-316 chứa một điểm cắt thông thường và một điểm cắt đa hình của enzyme giới hạn BtgI. Có nghĩa là trên sản phẩm PCR luôn luôn tồn tại một điểm cắt của enzyme giới hạn BtgI, ngoài ra có một điểm khác ở vị trí mã hóa acid amin 316 tại exon 9 thường xảy ra sự đột biến thay thế giữa 2 nucleotide G và C (được gọi là điểm đa hình). Khi nucleotide G bị đột biến thay thế bởi nucleotide C sẽ dẫn đến sự nhận biết và cắt bởi enzyme BtgI. Vì vậy, khi cắt
sản phẩm PCR bằng enzyme sẽ thu được 2 kiểu alen ký hiệu C và G, trong đó alen C sẽ cho các băng có kích thước 371 bp, 251 bp và 87 bp; alen G sẽ cho các băng có kích thước 622 bp và 87 bp. Dó đó, tổ hợp của 2 kiểu alen này sẽ có 3 kiểu gen khác nhau. Kết quả được thể hiện ở bảng 5.7 và hình 5.8.
Bảng 5.7: Các kiểu gen chỉ thị CAPN1-316 và độ dài các đoạn ADN cắt bởi
enzyme
Kiểu gen Độ dài đoạn cắt bởi enzyme BtgI (bp)
CC 371, 251, 87
GC 622, 371, 251, 87
GG 622, 87
Hình 5.8: Hỉnh ảnh điện di kết quả cắt đoạn gen CAPN1-316 bằng enzyme BtgI
Phân tích trên 332 mẫu từ 7 nhóm bò vàng địa phương (bò vàng Lạng Sơn, bò vàng Hà Giang, bò vàng Thanh Hóa, bò vàng Nghệ An, bò U Rìu, bò vàng Phú Yên, bò vàng Bà Rịa Vũng Tàu) đã xác đinh được 295 cá thể mang kiểu gen GG (88,85%), 29 cá thể mang kiểu gen GC (8,74%) và 8 cá thể mang kiểu gen CC (2,41%). Kết quả cho thấy, số cá thể mang kiểu gen đồng hợp GG chiếm chủ yếu trong 7 nhóm bò nghiên cứu, đặc biệt ở các nhóm bò vàng Thanh Hóa, Nghệ An và Uriu kiểu gen GG chiếm 100%. Tần số alen G xuất hiện ở các nhóm bò dao động trong khoảng 0,74-1 và alen C là 0,08-0,26. Tính trên toàn bộ 332 mẫu thuộc 7 nhóm bò nghiên cứu thì tần số alen G và C xuất hiện tương ứng là 0,93 và 0,07 (Bảng 5.9)
Bảng 5.9: Số lượng các kiểu gen CAPN1-316 và tần số phân bố các alen ở mỗi
nhóm bò
Kiểu gen Tần số alen
Nhóm bò GG GC CC Số mẫu G C Bò vàng Hà Giang 28 15 5 48 0,74 0,26 Bò vàng Lạng Sơn 41 6 1 48 0,92 0,08 Bò vàng Thanh Hóa 46 0 0 46 1,00 0,00 Bò vàng Nghệ An 48 0 0 48 1,00 0,00 Bò U đầu Rìu 48 0 0 48 1,00 0,00 Bò vàng Phú Yên 36 8 2 46 0,87 0,13
Bò vàng Bà Rịa 48 0 0 48 1,00 0,00
Tổng 295 29 8 332 0,93 0,07
Đa hình di truyền chỉ thị CAPN1-4751
Sản phẩm PCR chỉ thị CAPN1-4751 sau khi cắt bằng enzyme BsaJI sẽ thu được 2 kiểu alen ký hiệu C và T, trong đó alen C sẽ cho các băng có kích thước 126 bp và 89 bp; alen T sẽ cho một băng có kích thước 215 bp. Tổ hợp của 2 kiểu alen này sẽ có 3 kiểu gen khác nhau. Kết quả được thể hiện ở bảng 5.10 và hình 5.9.
Bảng 5.10: Các kiểu gen chỉ thị CAPN1-4751 và độ dài các đoạn ADN cắt bởi
enzyme
Kiểu gen Độ dài đoạn cắt bởi enzyme BsaJI (bp)
CC 126, 89
TC 215, 126, 89
Hình 5.9: Hỉnh ảnh điện di kết quả cắt chỉ thị CAPN-4751 bằng enzyme BsaJI (M: Thang ADN chuẩn 50 bp)
Phân tích trên 332 mẫu thuộc 7 nhóm bò vàng địa phương chúng tôi đã xác đinh được 259 cá thể mang kiểu gen TT (78%), 58 cá thể mang kiểu gen TC (17,48%) và 15 cá thể mang kiểu gen CC (4,52%). Như vậy, số cá thể mang kiểu gen đồng hợp TT xuất hiện chủ yếu trong 7 nhóm bò nghiên cứu, đặc biệt ở các nhóm bò vàng Thanh Hóa, kiểu gen TT chiếm 100%. Tần số alen T xuất hiện ở các nhóm bò dao động trong khoảng 0,58-1 và alen C là 0,02-0,42. Tính trên toàn bộ 332 mẫu thuộc 7 nhóm bò nghiên cứu thì tần số alen T và C xuất hiện tương ứng là 0,87 và 0,13 (Bảng 5.11).
Bảng 5.11: Số lượng các kiểu gen CAPN1-4751 và tần số phân bố các alen ở mỗi
nhóm bò
Kiểu gen Tần số alen
Nhóm bò TT TC CC Số mẫu T C Bò vàng Hà Giang 17 22 9 48 0,58 0,42 Bò vàng Lạng Sơn 40 7 1 48 0,91 0,09 Bò vàng Thanh Hóa 46 0 0 46 1,00 0,00 Bò vàng Nghệ An 42 6 0 48 0,94 0,06 Bò U đầu Rìu 43 5 0 48 0,95 0,05 Bò vàng Phú Yên 25 16 5 46 0,72 0,28 Bò vàng Bà Rịa 46 2 0 48 0,98 0,02 Tổng 259 58 15 332
Như vậy, tần số alen C có lợi với độ mềm thịt của gen CAPN1-316 và CAPN1-4751 ở các nhóm bò vàng đều thấp hơn các alen không có lợi là G và T, hơn nữa tần số của các alen này đều có xu hướng xuất hiện rất thấp ở các nhóm bò. Kết quả bảng 5.9 cho thấy, alen C tại vị trí 316 xuất hiện cao nhất ở nhóm bò vàng Hà Giang (0,26) tiếp đến là bò vàng Phú Yên (0,13) và bò vàng Lạng Sơn (0,08), trong khi đó ở các nhóm bò còn lại không xác định được sự xuất hiện alen này. Tương tự, alen C tại vị trí 4751 cũng xuất hiện cao nhất ở nhóm bò Hà Giang (0,42) tiếp đến là nhóm bò Phú Yên (0,28), bò Lạng Sơn (0,09), bò Nghệ An (0,06), bò U
đầu rìu (0,05), bò Bà Rịa (0,02) và không xuất hiên ở nhóm bò Thanh Hóa (Bảng 5.14). Qua phép kiểm định thống kê cho thấy có sự khác nhau về tần số alen C tại vị trí 316 và C tại vị trí 4751 giữa nhóm bò Hà Giang, Phú Yên và các nhóm còn lại (P<0,05).
So sánh với kết quả nghiên cứu của Page và cộng sự (2004), Venennaam và cộng sự (2007) trên một số quần thể bò khác (Bảng 5.12) cho thấy tần số alen chỉ thị CAPN1-316 và CAPN1 4751 có lợi với độ mềm của thịt ở bò vàng Việt Nam thấp hơn, tuy nhiên sự khác nhau này là không nhiều. Đặc biệt nếu so sánh riêng 2 nhóm bò Hà Giang và Phú Yên thì tần số alen chỉ thị CAPN1-316 và CAPN1 4751 với các giống bò khác đã được nghiên cứu là tương đương.
Bảng 5.12. Tần số alen chỉ thị CAPN1-316 và CAPN1-4751 của một số quần thể bò
Tần số alen Chỉ thị Quần thể bò Số cá thể Alen có lợi Alen không có lợi Tác giả CAPN- 316 Charolair x Angus 435 0,23 0,77 Van Eenennaam và cs, 2007
Brangus 217 0,18 0,82 Van Eenennaam và
cs, 2007
Red Angus 307 0,23 0,77 Van Eenennaam và
cs, 2007
Brahman 674 0,02 0,98 Van Eenennaam và
Hereford 309 0,24 0,76 Van Eenennaam và cs, 2007 Angus 213 0,41 0,59 Page và cs, 2004 Limousin 19 0,08 0,92 Page và cs, 2004 Simmental 54 0,13 0,87 Page và cs, 2004 Charolair 21 0,05 0,95 Page và cs, 2004 Bò vàng VN
332 0,07 0,93 Nghiên cứu này
CAPN1- 4751 Charolair x Angus 435 0,46 0,54 Van Eenennaam và cs, 2007
Brangus 219 0,55 0,45 Van Eenennaam và
cs, 2007
Red Angus 307 0,47 0,53 Van Eenennaam và
cs, 2007
Brahman 674 0,06 0,94 Van Eenennaam và
cs, 2007
Hereford 305 0,16 0,84 Van Eenennaam và
cs, 2007 Bò vàng
VN
Sở dĩ tần số alen có lợi của chỉ thị CAPN1-316 và CAPN1-4751 thu được trên các quần thể bò được nghiên cứu bởi Page và cộng sự (2004), Venennaam và cộng sự (2006) ở bảng 5 thấp là bởi đây là các quần thể bò thí nghiệm, bò lai, không phải là các giống thuần và chưa được áp dụng các biện pháp chọn lọc di truyền về các gen CAPN1. Ngoài ra kết quả phân tích trên giống bò Brahman của các nghiên cứu trên đều cho thấy tần số alen có lợi với độ mềm của thịt là rất thấp điều này phù hợp với nghiên cứu của tác giả Sherbeck và cộng sự (1995) khi phân tích tỷ lệ mỡ giắt và độ mềm thịt ở giống bò Brahman và bò lai Brahman cũng cho thấy tỷ lệ này là rất nhỏ. Giống bò Brahman xuất phát từ bò Bos Indicus của Ấn Độ, là giống bò nhiệt đới giống với bò vàng Việt Nam. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng bò vàng Việt Nam là sự lai giữa hai loài phụ Bos taurus và Bos indicus (Lê Viết Ly và cs, 1999; Berthouly và cs, 2010) chúng có khả năng đáp ứng tốt với điều kiện khí hậu nhiệt đới, đặc biệt là với điều kiện khắc nghiệt nắng nóng và khô hạn được nuôi nhằm mục đích cày kéo phục vụ canh tác nông nghiệp. Có thể vì thế nên những tính trạng như mỡ giắt và độ mềm cơ không có lợi nên đã không được giữ lại trong quá trình chọn lọc tự nhiên. Một trong những kết quả nghiên cứu trước đây của chúng tôi cũng cho thấy tần số alen gen TG5 liên kết với tỷ lệ mỡ giắt ở quần thể bò Vàng Việt Nam là rất thấp (Pham và cs, 2011). Hiện tại chưa có một công trình nghiên cứu nào về mối liên quan giữa di truyền và độ mềm của thịt ở đối tượng bò vàng Việt Nam. Vì vậy kết quả này sẽ cung cấp thêm những thông tin hữu ích về đặc điểm di truyền phân tử ở quần thể bò vàng Việt Nam đồng thời khuyến cáo việc áp dụng các chỉ thị phân tử để chọn lọc và lai tạo bò theo hướng chất lượng thịt ở Việt Nam là việc làm cần thiết trong tương lai.
5.4. KẾT LUẬN
Phân tích đa hình gen TG5 ở 462 mẫu bò vàng, chúng tôi chỉ xác định được 2 kiểu gen CC và CT với tần số tương ứng là 98,9% và 1,1%, không phát hiện được
cá thể nào mang kiểu gen TT. Qua đó cho thấy tần số alen T có khả năng liên quan đến tính trạng mỡ giắt ở thịt bò trong quần thể bò vàng Việt Nam là rất thấp. Không có sự sai khác về tính đa hình di truyền gen thyroglobulin giữa các nhóm bò vàng địa phương (P>0,05) điều này có nghĩa không nhóm bò nào có ưu điểm di truyền vượt trội về gen TG5 liên quan đến tính trạng mỡ giắt.
Phân tích đa hình gen DGAT1, chúng tôi đã xác định được đầy đủ 2 alen là A (alen không có lợi) và C (alen có khả năng có lợi). Tần số alen C có khả năng liên quan đối với tính trạng mỡ giắt xuất hiện ở các nhóm bò vàng Việt Nam dao động từ 1-15%, alen A không có lợi xuất hiện với tần số cao và dao động trong khoảng từ 85-100%. Xác định được cả 3 kiểu gen ứng với 3 kiểu đa hình của gen DGAT1 là AA, AC và CC ở các nhóm bò vàng Việt Nam. Kết quả phân tích thống kê (χ2 ) cho thấy có sự sai khác có ý nghĩa giữa tần số alen A và tần số alen C ở nhóm bò vàng Hà Giang, Phú Yên và Brahman với các nhóm bò còn lại (P<0,05). Mức độ đa hình về gen DGAT1 cao nhất trong số 8 nhóm bò nghiên cứu là nhóm bò vàng Hà Giang, bò vàng Phú Yên và bò ngoại Brahman
Xác định được cả 3 kiểu gen (GG, GC, CC) của chỉ thị CAPN1-316 và 3 kiểu
gen (TT TC, CC) của chỉ thị CAPN1-4751 ở quần thể bò vàng, tuy nhiên số lượng cá thể mang kiểu gen đồng hợp các alen có khả năng có lợi với tính mềm thịt là không nhiều. Tần số alen (C) có khả năng có lợi với độ mềm thịt của chỉ thị CAPN1-316 và CAPN1-4751 xuất hiện nhiều nhất ở ở hai nhóm bò Hà Giang và Phú Yên. Sự khác nhau về tần số alen C tại vị trí 316 và C tại vị trí 4751 giữa nhóm bò Hà Giang, Phú Yên và các nhóm còn lại là có ý nghĩa (P<0,05).
Để chọn lọc giống bò thịt theo hướng cho chất lượng thịt như tỷ lệ mỡ giắt và tính mềm thịt các nhóm bò vàng Việt Nam ngoài việc đánh giá kiểu hình cần tiến hành áp dụng phương hiện đại này để kiểm tra và tiến hành lai định hướng các kiểu gen có lợi của các gen TG5, DGAT1 và CAPN1
CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
6.1. KẾT QUẢ DẠNG I
STT Tên sản phẩm Dự kiến theo TMĐT
và Hợp đồng
Thực tế đạt được
1 Đề xuất nhóm bò vàng
địa phương có ưu điểm về ngoại hình và có ưu thế di truyền về các gen liên quan đến chất lượng thịt, phục vụ công tác chọn tạo giống bò thịt Đề xuất 1-2 nhóm bò có đặc điểm kiểu hình tốt, có tần số alen của gen liên quan đến độ mềm của thịt cao.
- Nhóm bò vàng Hà Giang (bò H’Mông) và nhóm bò vàng Phú Yên là 2 trong 7 nhóm bò vàng Việt Nam có ưu điểm cao hơn các nhóm khác về kiểu hình và trọng lượng. Cả hai nhóm bò này đều có tính đa dạng di truyền cao và mang tần số alen gen liên quan đến tính trạng mềm thịt cao hơn so với các nhóm bò khác. Vì vậy
chúng có ưu điểm di
truyền cao khi thực hiện các phép lai định hướng để tạo giống bò có chất lượng thịt (độ mềm thịt).