NGUYỄN VÂN ANH Mối quan hệ giữa gen Hormone sinh trưởng và tăng khi lượng ở lợn
73
MỐI QUAN HỆ GIỮA GEN HORMONE SINH TRƯỞNG VỚI
TĂNG KHỐI LƯỢNG Ở LỢN MÓNG CÁI LAI
Nguyễn Vân Anh1*, Nguyễn Văn Cường2 và Nguyễn Văn Đức3
1Đại học Sư phạm Thái Nguyên
2Viện Công nghệ Sinh học – Viện Khoa học và Công nghViệt Nam
3Viện Chăn nuôi, Bộ Nông nghiệp và PTNT
*Tác gi liên hệ: Nguyễn Vân Anh - Đại học Sư phạm Thái Nguyên
Tel: 0983.140.875 ; Email: nvananh1979@ gmail.com
ABSTRACT
Relationship between growth hormone gene and average daily gain of Mong Cai crossbred pigs
The indigenous pig breed of Mong Cai (MC) has the high reproductive performance, but their growth rate is
limited. The average daily gain (ADG) of Y pigs was 816.6614.34g/day, ADG of MC was 407,409,86g/day,
while ADG of F1(YxMC) was 665,7429,83g/day and ADG of F2(YxMC) was 670,8331,45g/day.
The role of growth hormone (GH) gene on performance traits such as growth rate (GR) has been confirmed in
some pig breeds. Higher exogenous porcine GH concentration causes higher muscle mass and improves feed
conversion rate (FCR) and ADG. In this paper, genetic variation of GH in MC pigs was studied using PCR-
RFLP and association of their genotypes and ADG trait. Specific primer pairs, 605 bp DNA fragments of GH
have been amplified. Digestion of GH with HhaI revealed point mutation at two position of +329 and +378.
Genotype frequencies were 16.96%, 50.90% and 32.14% for C2C2, C2C4 and C4C4, respectively. Relationship
between genotypes and ADG has been analyzed by using t’-test in MC crossbred pigs. The result showed there
was no significance in ADG between animals carrying C2 allele (C2C2 and C2C4 genotype) and that no C2
allele (C4C4 genotype) was found in MCTH pigs. However, a significant difference between animals carrying C2
allele (C2C2 and C2C4 genotype) and animals without C2 allele (C4C4 genotype) in F2 (YxMC) and (YxMC)
was observed (with = 0,025).
Keywords: MC crossbreds, relationship between ADG and GH, GH gene, ADG
ĐẶT VẤN ĐỀ
Lợn Móng Cái (MC) là giống lợn nội được nuôi phổ biến nhất ng đng bằng Bắc Bộ nhờ
những đặc tính tốt như: dễ nuôi, thành thục sớm, mắn đẻ, khả năng chống chịu bệnh cao, chủ
yếu được sử dụng làm nái nn, lai với ln đực nhập nội cao sản Landrace, Yorkshire (Y),
Large White, Duroc, Piétrain... tạo các tổ hợp lai nuôi thịt nhằm nâng cao hiệu quả, góp phần
đưa năng xuất, chất lượng đàn lợn nước ta ngày mt tăng lên.
Song, tăng khối lượng (TKL) của lợn MC rất thấp, chỉ biến đng trong phạm vi 333-380
g/ngày, ngoại trừ nhóm ln MC cao sản MC15 ln MC tổng hp (MCTH) mới được tạo
chọn ra ng chỉ đạt tới 400-410 g/ngày. vy, việc nghiên cứu xác định kiểu gen tác đng
đến khả năng sinh trưởng đgiúp cho chọn lọc nhằm tăng nhanh TKL là một yêu cầu rất cấp
thiết trong ngành chăn nuôi lợn ở nước ta, nhất là đối vi giống MC.
Các ứng cử gen liên quan đến tính trạng sinh trưởng và sn lượng thịtlợn đã được tiến hành
nghiên cứu khá phong p trên thế giới như hormone sinh trưởng (GH) bởi Knorr và cs
(1997), Pierzchala cs (2004); Artur cs (2007); PIT1 bi Yu và cs (1995); Franco cs
(2005), IGF-1 bởi Casas-Carrillo cs (1997), Leptin (LEP) bi Hardge (1998); Urban và cs
(2002).
Gen GH định vị vai ngắn (p1.2 p1.5) của nhiễm sắc thể số 12 lợn (Yerle và cs, 1993),
bao gồm 5 exon vi tổng chiều dài phiên 1,7kb (Vize Wells, 1997). Kết qunghiên
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghChăn nuôi - S22-Tháng 2 - 2010
74
cứu của Nielsen và cs (1995) gi ý rằng sự khác nhau trong hoạt nh sao chép giữa các biến
thể gen GH làm cho hàm lượng GH trong huyết thanh cao hơn và tăng khối lượng ln hơn.
Mối tương quan giữa kiểu gen GH vi một số tính trạng kinh tế như: đ dày m lưng, t lệ
nạc và kh năng tăng khối lượng đã được xác nhn thế hệ con lai giữa lợn Meishan và
Piétrain (Knorr và cs, 1997), lợn Duroc, Yorkshire, TaoYoan (Cheng và cs, 2000).
Nhiều nghiên cứu về đa hình gen liên quan đến tính trạng tăng khối lượng (TKL) các giống
lợn đã được tiến hành Việt Nam như Đa hình di truyền gen Hormone sinh trưởng (GH)
giống ln MC (Nguyn Thị Diệu Ty và cs, 2004), đa hình di truyn gen Myogenin lợn
giống MC (Nguyễn Vân Anh và cs, 2005).
Để được góp phần vào vic xác định mối tương quan di truyn giữa kiểu gen GH với tính
trạng TKL lợn đực ging Yorkshire (Y), lợn nái giống MCTH nhóm ln MC lai (F1
F2), chúng tôi tiến hành đề tài “Xác định mối quan hệ giữa kiểu gen Hormone sinh trưởng với
tính trạng tăng khối lượng ở lợn Móng Cái lai”.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Vt liệu nghiên cứu
Bảng 1. đ đàn ln thí nghiệm
Lợn ging Lợn v béo Thế
h Lợn đực Lợn nái Lợn đực Lợn cái Tổng
(Con)
F0 1 Y 6 MCTH 2 Y, 6 MCTH 2 Y, 6 MCTH 23
F1 1 F1(Yx MCTH)
12 F1(Yx MCTH) 12 F1(Yx MCTH)
12 F1(Yx MCTH)
37
F2 36 F2(Yx MCTH)
36 F2(Yx MCTH)
72
2 18 56 56 132
Tng số 132 lợn tnghiệm (Bảng 1), trong đó: đàn lợn tham gia tạo giống gồm 1 đực ging
Yorkshine (Y), 6 nái MCTH, 1 đực ging F1(Yx MCTH), 12 nái F1(Yx MCTH) và đàn lợn vỗ
béo 112 con, gồm 4 Y, 12 MCTH, 24 F1(Yx MCTH) 72 F2(YxMCTH) với t lệ đực cái là
50/50.
Lợn thí nghiệm được tạo ra và nuôi dưỡng theo đúng các qui trình chăn nuôi lợn ging đực Y,
nái MC lợn vỗ béo Y, MCTHlợn lai (ngoại x nội) F1(Yx MCTH), F2(Yx MCTH) theo quy
trình nuôi v béo tại các nông h thuộc các gia trại nuôi lợn của ông Lê Mạnh Quý Huyn
Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai.
Phương pháp nghiên cứu
đtạo ln tnghiệm: 1 đực Y phối vi 6 nái MCTH tạo đàn F1(YxMCTH). Chn 1 đực
F1(YxMCTH) phối với 12 nái F1(YxMCTH) để tạo đàn F2(YxMCTH).
nh trng sản xuất về TKL đượcc định bằng cách cân lợn lúc bắt đầu vào vbéo (75 ngày
tuổi) và kết thúc vỗ béo. Thi gian v béo là 90 ngày.
Mẫu mô tai của các giống lợn được thu thập từ tháng 5/2007 đến tháng 5/2009. Mu được bảo
quản trong cồn 750 các lọ lấy mẫu. Mẫu được bảo quản -200C sau đó được sử dụng để
phân tích các gen.
ADN h gen được tách từ mô qua bước thủy phân bằng Proteinase - K, làm sạch bằng Phenol,
chloroform ta cn (Asubel cs, 1995). PCR được tiến hành với tổng thể tích 25 µl, bao
NGUYỄN VÂN ANH Mối quan hệ giữa gen Hormone sinh trưởng và tăng khi lượng ở lợn
75
gồm: 100 ng ADN tổng số; 10pM mồi xuôi và ngược; 0,2mM dNTP; 1,5mM MgCl2; 1U Taq
polymerase và đệm PCR 10x. Trình tự mồi và độ lớn sản phẩm PCR trình bày ở Bảng 2.
Bảng 2. Trình t mồi và độ lớn sản phẩm PCR
Tên mi Trình t mồi* Độ lớn sản phẩm PCR
(bp)
GH
F: 5’-TTATCCATTAGCAACTGCCTGCCAG - 3’
R: 5’- CTGGGGAGCTTACAAACTCCTT - 3’ 605
*F: Mồi xuôi; R: Mồi ngược
Chu trình nhit phn ứng PCR
Gm các giai đoạn
Biến nh toàn b 940C trong 3 phút, phản ng lặp lại 35 chu k các bước: biến nh cục bộ
940C trong 45 giây, bám mi 620C trong 1 phút; tng hp 720C trong 1 phút; hoàn thành
phản ứng tổng hợp 720C trong 10 phút và gi mẫu40C.
Phản ng cắt sản phẩm PCR-GH bằng enzyme hạn chế HhaI gồm các thành phần sau: 2,5µl
đệm cắt, 20µl sản phẩm PCR, 1µl (10U) enzyme cắt và 1,5µl H2O. Hỗn hợp được ủ qua đêm
370C. Kết quPCR và sn phẩm cắt enzyme hạn chế được kiểm tra trên gel agarosse 2%,
nhum bằng Ethidium Bromide và phát hiện dưới ánh sáng UV.
Xlý số liệu
Số trung bình bình phương nhỏ nhất (LSM) và Sai schuẩn (SE) theo SAS (1993). Ưu thế lai
được xác định theo ng thức của Falconer và Mackay (1996). So sánh mức đ sai khác giữa
các s trung bình được xác định theo phương pháp Kiểm tra mức độ tin cậy số trung bình mẫu
(t) của Nguyn n Đức và Lê Thanh Hải (2002).
KẾT QUẢ VÀ THÁO LUẬN
ng khối lượng của lợn
Tăng khi lượng (TKL) của đàn lợn thí nghiệm tại Bảo Thắng, Lào Cai được c định là cao:
Cao nhất là giống ln Yorkshire (816,6614,34 g/ngày và thấp nhất lợn MCTH, nhưng cũng
đã đạt tới 407,409,86 g/ngày. Trong lúc đó, hai nhóm lợn MC lai F1(YxMCTH)
665,7429,83 g/ngày F2(YxMCTH) là 670,8331,45g/ngày. Ssai khác về TKL gia các
nhóm lợn ý nghĩa thống kê rệt, ngoại trừ giữa hai nhóm ln MC lai F1(YxMCTH)
F2(YxMCTH) (p>0,05). Đối vi nhóm lợn MCTH, TKL nghiên cứu này cao hơn kết quả công
bcủa Nguyễn Văn Đức và cs (2007); Giang Hồng Tuyến và cs (2006); Giang Hng Tuyến
(2008); Giang Hng Tuyến và cs (2008) trên nhóm lợn MC15 và MCTH nuôi tại Hải Phòng
Lào Cai (Nguyn Văn Đức và cs, 2009).
Đối với giống ln Y và nhóm lợn MC lai, TKL trong nghiên cứu này cao hơn kết quả công bố
của Nguyn Văn Đức (1997); Nguyễn n Đức (1999); Nguyễn Văn Đức (2001); Nguyễn
Văn Đức và cs (2001) trên giống lợn Y, MC, MC lai F1(LRxMC) F1(YxMC), đồng thi
cao hơn nhóm lợn lai F1(PixMC) nuôi tại Đông Anh, Ni (Trần Thị Minh Hoàng cs,
2003). Kết quả này thấp hơn so với ln lai Dx(Y
MC) và Lx(Y
MC) 673,60 679,48
g/ngày (Đặng Bình và cs, 2008).
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghChăn nuôi - S22-Tháng 2 - 2010
76
Phân tích PCR-RFLP gen GH bằng enzyme HhaI
Kết quả nhân đoạn gen GH bằng PCR được trình y ở hình 1. Sản phẩm PCR là một băng rõ
nét, có kích thước tương ứng là 605 bp đã được nhân đặc hiệu.
Hình 1. Sn phm PCR đon gen GH
M: Thang ADN chuẩn 100 bp
1-5: Sản phẩm PCR
Hình 2. Kết quả cắt đoạn gen GH bằng HhaI
M: Thang ADN chuẩn 100 bp
1,7: Kiểu gen C4C4; 2,3,4: Kiểu gen C2C4;
5,6,8: Kiểu gen C2C2
Sản phẩm PCR của đoạn gen GH được cắt bởi enzyme HhaI. Vị trí cắt của enzyme cắt, độ dài
đoạn cắt được trình bày Bảng 3. Đoạn gen GH này chứa 2 điểm đột biến tại vị trí +329 và
+378, vì thế khi HhaI cắt tại các vị trí trên s tạo ra các đoạn ADN có kích thưc phân tử
tương ng 49, 107, 156, 449, 498 bp. Trường hợp không đột biến nào tại 2 vị trí trên thì
đoạn ADN sẽ không bị cắt nên sn phẩm cắt sẽ là đoạn ADN có kích thước 605 bp.
Bảng 3. Điểm cắt của enzyme cắt hạn chế độ dài đoạn cắt gen GH
Allele Vị trí cắt Số điểm cắt Độ dài đoạn cắt (bp)
C1 - 0 605
C2 +378 1 498/107
C3 +329 1 449/156
C4 +378, +329 2 449/107/49
Đoạn gen GH bị cắt bi HhaI tạo ra 4 dạng alen C1, C2, C3, C4. Như vậy, tổ hợp ca chúng
s10 kiểu gen như: C1C1, C2C2, C3C3, C4C4, C1C2, C1C3, C1C4, C2C3, C2C4, C3C4.
Ảnh điện di (hình 2) cho thy, các đoạn ADN kích thước khác nhau phù hợp với tính toán
lý thuyết. Cả 3 dạng kiểu gen xuất hiện vi tần số khác nhau trong các mẫu nghiên cứu.
Trong nghiên cứu này, gen GH ging lợn Y, MCTH và MC lai chxuất hiện 2 dạng alen C2
và C4, đồng thời tạo ra 3 tổ hợp kiểu gen C2C2, C2C4 và C4C4 vi tần số lần lượt là 16,96%;
50,90%; 32,14%. Kết quả này ca chúng tôi phù hợp với kết qukhảo sát tần số alen của gen
GH ln MC trong nghiên cu trước đây của Nguyn Thị Diệu Thúy và cng sự (2004),
trong đó kiểu gen C2C2 chiếm t lệ thấp nhất, chỉ có 11% và cao nhất là C2C4, với 51%.
M 1 2 3 4 5
1 2 3
4 5 6 7 8 M
49
NGUYỄN VÂN ANH Mối quan hệ giữa gen Hormone sinh trưởng và tăng khi lượng ở lợn
77
Trong khi đó, kiểu alen C1 và C3 lại xuất hiện các nhóm lợn Wild Boar x Ptrain với tlệ
kiểu gen C2C4, C3C4 C4C4 tương ứng là 0,34%; 28,42% và 68,84%; còn lợn lai
Meishan x Piétrain kiểu gen C1C4, C2C4, C3C4 và C4C4 tương ứng là 15,49%;
29,36%; 5,48% và 15,8% (Knorr và cs, 1997).
Bảng 4. Tần số kiểu gen của gen GH trên đàn lợn vỗ béo
Kiu gen
C2C2 C2C4 C4C4
Thế h
n Số lượng % Số lượng % S lượng %
F0(Y) 4 0 0 3 75,00 1 25,00
F0(MCTH)
12 4 33,33 6 50,00 2 16,67
F1 24 4 16,67 12 50,00 8 33,33
F2 72 11 15,28 35 48,61 26 36,11
112 19 16,96 57 50,90 36 32,14
Mối quan hệ giữa kiểu gen Hormone sinh trưởng và tăng khối lượng
Phương pháp so sánh ANOVA là phương pháp kiểm tra thống kê thường được sử dụng đso
sánh các giá trtrung bình trên nhiều nhóm mẫu. Trong nghiên cứu này, cng i sdụng
phép phân tích ANOVA mt nhân tđphân tích so sánh sự khác biệt giữa ng khối lượng
trung bình của đàn lợn khi mang 3 kiểu gen C2C2, C2C4 và C4C4. Kết qunghiên cứu của
chúng i vTKL trung bình ca 3 kiểu gen C2C2, C2C4 C4C4 trên đàn lợn Y, MCTH
MC lai F1(YxMCTH) và F2(YxMCTH) nuôi tại Bảo Thắng, Lào Cai được trình bày tại Bảng 5.
Bảng 5. Quan hgiữa kiểu gen Hormone sinh trưởng và tăng khối lưng của đàn ln vỗ béo
Thế
h n=112
Kiểu
gen TKL
trung bình Độ lệch
chuẩn (SD)
Sai s
chuẩn (SE) Giá tr
F Giá trị P Giá tr
F0,05
C4C4 800,00 - -
C2C4 822,22 11,11 6,41 F0 (Y) 1
3
0 C2C2 - - -
2162,82
0,00046 19
C4C4 394,44 7,85 5,55
C2C4 405,55 6,08 2,48
F0
(MCTH)
2
6
4 C2C2 416,66 6,41 3,20
8,500 0,00844 4,25
C4C4 636,11 5,14 1,81
C2C4 669,44 18,42 5,31 F1 8
12
4 C2C2 713,88 5,55 2,77
43,07 3,69E-08
3,46
C4C4 640,59 12,93 2,52
C2C4 678,09 19,89 3,36 F2 26
35
11 C2C2 719,19 11,21 3,38
93,73 2,12E-20
3,12
Bảng 5 cho thấy ở lợn trong thí nghiệm này, kiểu gen liên quan vi tính trạng TKL trong từng
giống: Lợn mang kiểu gen C2C2 TKL cao nhất: không xuất hiện ở lợn Y, 416,66 g/ngày
lợn MCTH, 713,88 g/ngày lợn F1 và 719,19 g/ngày lợn F2; trong c đó, lợn mang kiểu gen
C4C4 có TKL thấp nhất, đó là 800 g/ngày ở lợn Y, 394,44 g/ngày ở lợn MCTH, 636,11 g/ngày
lợn F1 640,59 g/ngày lợn F2; ln mang kiểu gen dị hợp tử C2C4 TKL trung bình
giữa 2 kiểu gen đồng hợp tử: 822,22 g/ngày lợn Y, 405,55 g/ngày lợn MCTH, 669,44
g/ngày lợn F1 678,43 g/ngày lợn F2. Như vậy, những thlợn mang kiểu gen C2C2
cho TKL cao những thể lợn mang kiểu gen C4C4 TKL thấp cho phép chúng ta sử