Giáo trình cơ sở di truyền chọn giống động vật -
Chương 5 GIAO PHỐI CẬN HUYẾT VÀ ƯU THẾ
LAI. Trong thực tế công tác giống chăn nuôi, người ta
thường áp dụng các biện pháp kỹ thuật như chọn lọc, nhân
giống và lai tạo giống vật nuôi. Khi tiến hành nhân giống
để tăng số lượng cá thể, tăng độ thuần chủng (giống nhau)
hoặc để ổn định đặc điểm di truyền của dòng, giống, đôi
khi nhận thấy con cái có biểu hiện giảm sút (sức sống, năng
suất...). Khi tiến hành lai tạo giữa các giống, dòng, người ta
nhận thấy con cái tốt hơn so với bố mẹ. Trong chương này,
chúng ta sẽ tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến các hiện tượng
trên, phương pháp xác định mức độ biểu hiện để ứng dụng
trong công tác giống gia súc. 1. Giao phối cận huyết
(inbeeding). 1.1. Khái niệm. Là giao phối giữa các cá thể
có quan hệ huyết thống gần gũi hoặc tương tự nhau về kiểu
di truyền. Ví dụ, giao phối giữa bố mẹ với con cái, anh chị
em với nhau hoặc giữa các cá thể họ hàng. 1.2. Nguyên
nhân. 1.2.1 Tự nhiên. - Do kích thước quần thể nhỏ. - Do
ảnh hưởng của chọn lọc sinh dục. - Quần thể cách ly. 1.2.2
Nhân tạo. - Do số lượng cá thể đực được giữ lại làm giống
thường ít hơn cá thể cái. - Do yêu cầu của công tác giống
cần phải tiến hành giao phối cận thân, ví dụ nhân giống
theo dòng, tạo giống mới.... - Do quản lý giống không chặt
chẽ (đặc biệt trong thụ tinh nhân tạo). 1.3 Hậu quả của giao
phối cận huyết.
Giao phối cận thân sẽ dẫn đến làm xuất hiện các thể đồng
hợp (trong đó có cả đồng hợp trội và đồng hợp lặn). Từ đó
làm cho tỷ lệ cá thể có
174
kiểu gen đồng hợp tăng lên và tương ứng tỷ lệ cá thể có
kiểu gen dị hợp ngày càng giảm. Sự tăng tần số cá thể có
kiểu gen đồng hợp lặn, nếu gen lặn là gen gây chết, thì sẽ
dẫn đến hiện tượng suy giảm về sức sống, tăng kỳ hình dị
tật, giảm năng suất ở đời con so với bố mẹ. Giả sử, quần
thể bố mẹ ban đầu có 2 gen A và a và 100% là dị hợp (Aa).
Sau 1 thế hệ giao phối cận thân, số cá thể dị hợp sẽ giảm
còn 50% và tương ứng số cá thể đồng hợp tăng lên 50%.
Nếu tiếp tục cho phối cận thân, dị hợp lại giảm tiếp 50% và
đồng hợp lại tăng lên 50%.(xem phần nội phối ở chương Di
truyền quần thể). Khi xét hậu quả của giao phối cận thân,
chúng ta nhận thấy, bên cạnh xuất hiện những đặc điểm có
lợi, đôi khi còn xuất hiện những đặc điểm bất lợi. Trong
công tác giống gia súc, người ta thường áp dụng các biện
pháp kỹ thuật để phát huy những đặc điểm có lợi, đồng thời
hạn chế những tác hại của giao phối cận thân. 1.3.1 Lợi ích
của giao phối cận hưyết. - Cận huyết loại bỏ những gen lặn
không mong muốn ra khỏi đàn giống. - Do các gen mong
muốn thường là trội, nên các con vật tốt thường là ưu việt
về di truyền và cận huyết có tác dụng ổn định di truyền các
đặc điểm tốt. - Nhờ cận huyết, các dòng hoặc các gia đình
riêng biệt có thể được phát triển từ đàn hạt nhân. Chọn lọc
trong gia đình đối với các tính trạng kinh tế ở gia súc chỉ có
thể thực hiện sau khi các gia đình đã phát triển. - Cận huyết
kết hợp với chọn lọc đã tạo được nhiều giống gia súc quí
giá. - Nhờ cận huyết có thể xác định giá trị di truyền thực tế
của 1 cá thể, của một loại gen đối với các tính trạng khác
nhau của vật nuôi. Ví dụ, nếu hiệu quả cận huyết lớn đối
với một tính trạng nào đó thì chứng tỏ ảnh hưởng không
cộng gộp của gen là lớn và ngược lại. - Bằng cận huyết và
chọn lọc, nhiều dòng động vật thí nghiệm như chuột nhắt,
thỏ, chuột lang.... đã được tạo ra. Các dòng cận huyết là vật
liệu quí giá nhất để nghiên cứu sự di truyền của các đặc
tính. Chẳng hạn, các dòng chuột nhắt đã tạo ra có ung thư
phổi hay leukenun, cũng có những dòng không bị một loại
ung thư nào.
175
- Người ta cũng đã gây được các dòng cận huyết cao ở gia
súc và gia cầm để lai tạo ra các con lai có ưu thế lai cao.
1.3.2 Bất lợi của giao phối cận huyết. Phần lớn các nhà
chọn giống cũng như các nhà sản xuất gia súc thương phẩm
đều tránh cận huyết cao độ vì các lý do sau: - Cùng với việc
gia tăng tần số và cường độ cận huyết làm xuất hiện các
tính trạng không mong muốn, đặc biệt là các tính trạng
được kiểm soát bởi các gen gây chết và nửa gây chết. - Tốc
độ sinh trưởng của gia súc thường bị giảm sút bởi cận
huyết. Sự giảm sút là khá lớn ngay cả khi dòng cận huyết ở
mức độ vừa phải trong các đàn thương phẩm. - Cận huyết ở
cả hai loại động vật thí nghiệm và động vật nông nghiệp
đều làm giảm hiệu suất sinh sản. Do cận huyết, ở một số
con đực sự phát triển tinh hoàn có thể bị chậm lại và ở một
số con cái trứng rụng có thể giảm. Ở cả hai giới, cận huyết
làm chậm tuổi thành thục, tỷ lệ chết phôi tăng. - Các con
vật cận huyết đều có khả năng sống thấp hơn con vật không
cận huyết. Nhìn chung các con vật cận huyết đều dễ bị ảnh
hưởng bởi stress do những thay đổi của các điều kiện môi
trường hơn những con vật không cận huyết. - Nếu cận
huyết cao độ có thể dẫn đến suy hóa. Đó là hiện tượng sinh
ra do giao phối giữa các cá thể bố mẹ có quan hệ huyết
thống gần gũi, đời con sinh ra giảm sức sống, giảm năng
suất, xuất hiện kỳ hình, bệnh tật, thậm chí gây chết được
gọi là hiện tượng suy hóa. Các yếu tố ảnh hưởng đến suy
hóa: - Mức độ cận thân giữa các cá thể giao phối có quan
hệ huyết thống càng gần thì mức độ suy hóa càng cao,
ngược lại các cá thể giao phối có quan hệ huyết thống càng
xa thì mức độ suy hóa càng thấp. - Tính trạng xem xét có
hệ số di truyền thấp thì mức độ suy hóa cao, ngược lại tính
trạng có hệ số di truyền cao thì mức độ suy hóa thấp. - Điều
kiện nuôi dưỡng kém thì mức độ suy hóa cận huyết cao,
ngược lại trong điều kiện nuôi dưỡng tốt thì mức độ suy
hóa sẽ thấp.
176