Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Chọn lọc nâng cao năng suất sinh trưởng của gà mía bằng chỉ thị phân tử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:196

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp "Chọn lọc nâng cao năng suất sinh trưởng của gà mía bằng chỉ thị phân tử" trình bày các nội dung chính sau: Đặc điểm hóa chi tiết và đầy đủ về ngoại hình của giống gà Mía; Xác định được tần số xuất hiện của một số đa hình gen và alen; Đánh giá khả năng sản xuất thịt của gà Mía thương phẩm và lựa chọn được hàm số toán học phù hợp nhất để xác định thời điểm giết thịt thích hợp đối với gà Mía thương phẩm thịt.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Chọn lọc nâng cao năng suất sinh trưởng của gà mía bằng chỉ thị phân tử

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG ANH TUẤN CHỌN LỌC NÂNG CAO NĂNG SUẤT SINH TRƯỞNG CỦA GÀ MÍA BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2022 1
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG ANH TUẤN CHỌN LỌC NÂNG CAO NĂNG SUẤT SINH TRƯỞNG CỦA GÀ MÍA BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ Ngành : Chăn nuôi Mã số : 9 62 01 05 Người hướng dẫn : PGS.TS. Bùi Hữu Đoàn PGS. TS. Nguyễn Hoàng Thịnh HÀ NỘI - 2022
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2022 Tác giả luận án Hoàng Anh Tuấn i
LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Bùi Hữu Đoàn và PGS.TS. Nguyễn Hoàng Thịnh, các Thầy đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Chăn nuôi chuyên khoa, Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin bày tỏ lời cám ơn đến PGS.TS. Phạm Kim Đăng và Ban Chủ nhiệm Đề tài “Chọn lọc nâng cao năng suất sinh trưởng của gà Mía bằng chỉ thị phân tử”, Mã số 01C- 06/62-2016-4 đã hỗ trợ kinh phí và cho phép tôi được sử dụng số liệu của đề tài. Xin chân thành cảm ơn cán bộ Công nhân viên Công ty Hadinco, Hội Chăn nuôi gà Mía, Phòng thí nghiệm Bộ môn Di truyền - Giống gia súc - Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cùng nhiều sinh viên, học viên cao học đã tận tình giúp đỡ thực hiện đề tài này. Xin chân thành cảm ơn người thân, gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã luôn bên cạnh, động viên khuyến khích và giúp đỡ tôi cả về tinh thần, vật chất để hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2022 Nghiên cứu sinh Hoàng Anh Tuấn ii
MỤC LỤC Trang Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ............................................................................................................................ iii Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi Danh mục bảng ................................................................................................................ ix Danh mục hình ................................................................................................................. xi Danh mục sơ đồ ............................................................................................................. xiii Trích yếu luận án ........................................................................................................... xiv Thesis abstract................................................................................................................ xvi Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài....................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu ............................................................................................................... 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ....................................................... 2 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 2 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 2 1.4. Những đóng góp mới của đề tài .......................................................................... 3 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................. 3 1.5.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................. 3 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................. 3 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 4 2.1. Sự di truyền tính trạng số lượng .......................................................................... 4 2.1.1. Bản chất di truyền của các tính trạng số lượng ................................................... 4 2.1.2. Ước tính giá trị giống .......................................................................................... 5 2.1.3. Tính trạng số lượng ............................................................................................. 6 2.1.4. Hệ số di truyền ..................................................................................................... 7 2.1.5. Một số thành phần phương sai............................................................................. 8 2.2. Cơ sở khoa học của việc đánh giá năng suất ở gà ............................................... 9 2.2.1. Một số tính trạng sinh trưởng .............................................................................. 9 iii
2.2.2. Một số tính trạng sinh sản ................................................................................. 11 2.3. Gà bản địa .......................................................................................................... 14 2.3.1. Cải tiến gà bản địa ............................................................................................ 14 2.3.2. Gà bản địa của Việt Nam ................................................................................... 15 2.4. Chọn lọc và nhân giống gà ................................................................................ 19 2.4.1. Lịch sử phát triển của công tác chọn lọc gia cầm .............................................. 19 2.4.2. Nhân dòng thuần ................................................................................................ 20 2.4.3. Hệ thống công tác giống gà ............................................................................... 22 2.4.4. Nội dung công tác nhân giống gà ...................................................................... 23 2.5. Ứng dụng công nghệ sinh học phân tử trong chọn lọc giống gà ....................... 24 2.5.1. Công nghệ gen ................................................................................................... 24 2.5.2. Một số thành tựu trong nghiên cứu SNPs trong công tác giống gà ................... 25 2.5.3. Phương pháp tiếp cận gen ứng viên (Candidate Gene) ..................................... 28 2.5.4. Kiểu gen GH và INS liên quan đến tính trạng sản xuất của gà ......................... 29 2.6. Ứng dụng một số hàm số toán học trong chăn nuôi gà thịt ............................... 33 2.7. Tình hình nghiên cứu đa hình gen trong và ngoài nước............................................. 35 2.7.1. Tình hình nghiên cứu về đa hình gen ở gà trên thế giới ........................................ 35 2.7.2. Tình hình nghiên cứu về đa hình gen trên các giống gà bản địa ở Việt Nam ............. 38 2.7.3. Một số thông tin về gà Mía - đối tượng nghiên cứu .......................................... 40 Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 42 3.1. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 42 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu: đề tài nghiên cứu trên đối tượng là gà Mía thuần, được thu thập từ các cơ sở thuộc Hiệp hội chăn nuôi gà Mía, thị xã Sơn Tây, Hà Nội...................................................................................................................... 42 3.1.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 42 3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 42 3.2.1. Nội dung 1: Đặc điểm hóa chi tết về ngoại hình của giống gà Mía .................. 42 3.2.2. Nội dung 2: Xác định tần số kiểu gen của đa hình của 2 gen INS, GH; và ảnh hưởng của các kiểu gen này đến khả năng tăng khối lượng ở gà Mía. ........................................................................................................................... 43 3.2.3. Nội dung 3: Tạo dòng gà Mía sinh trưởng nhanh ............................................. 46 iv
3.2.4. Nội dung 4: Đánh giá khả năng sản xuất thịt và xác định tuổi giết thịt thích hợp của gà Mía thương phẩm (được sinh ra từ thế hệ 2)................................... 55 Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 59 4.1. Đặc điểm ngoại hình của gà mía ....................................................................... 59 4.1.1. Tiêu chuẩn hóa đặc điểm ngoại hình cơ bản của gà Mía................................... 59 4.2. Đa hình của gen Insulin (INS), Growth Hormone (GH) và ảnh hưởng của chúng đến khả năng sinh trưởng ở gà mía. .......................................................... 70 4.2.1. Xác định đa hình gen, kiểu gen, tần số kiểu gen, alen của gen INS và GH trên đàn gà Mía .................................................................................................. 70 4.2.2. Ảnh hưởng của các kiểu gen của gen INS và GH đến khối lượng của gà Mía ........ 74 4.3. Chọn tạo dòng gà mía mang kiểu gen gg của gen GH có khả năng sinh trưởng nhanh ...................................................................................................... 83 4.3.1. Khả năng sinh sản của gà Mía dòng trống có gen sinh trưởng nhanh, thế hệ xuất phát và thế hệ thứ nhất .......................................................................... 84 4.3.2. Tần số xuất hiện kiểu gen GG trên đàn gà Mía thế hệ 1 ................................... 91 4.3.3. Tỷ lệ nuôi sống, khối lượng cơ thể và hiệu quả sử dụng thức ăn của gà Mía mang kiểu gen GG thế hệ 1 và thế hệ 2 ..................................................... 91 4.3.4. Kết quả phân tích một số tham số di truyền của quá trình chọn lọc gà Mía qua 2 thế hệ ........................................................................................................ 99 4.4. Khả năng sản xuất của gà mía thương phẩm thịt mang kiểu gen GG ............. 102 4.4.1. Khối lượng cơ thể ............................................................................................ 102 4.4.2. Chất lượng thân thịt và tỷ lệ một số nội quan của gà Mía mang kiểu gen GG ................................................................................................................... 105 4.4.3. Xác định hàm sinh trưởng phù hợp và thời điểm giết thịt thích hợp cho gà Mía thương phẩm sinh trưởng nhanh .............................................................. 107 Phần 5. Kết luận và đề nghị ....................................................................................... 116 5.1. Kết luận ........................................................................................................... 116 5.2. Đề nghị ............................................................................................................ 117 Danh mục các công trình đã công bố có liên quan đến luận án ................................... 118 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 119 Phụ lục ......................................................................................................................... 132 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADN Deoxyribonucleic acid - BLUP Mô hình tuyến tính tốt nhất không Best Linear Unbiased Prediction thiên vị Bp Base pair Cặp bazơ BW Body Weight Khối lượng cơ thể BW36 Body Weight at 36 days Khối lượng cơ thể tại 36 ngày tuổi BW39 Body Weight at 39 days Khối lượng cơ thể tại 39 ngày tuổi BW46 Body Weight at 46 days Khối lượng cơ thể tại 46 ngày tuổi Gen mã hóa hooc môn sinh trưởng cGH Chicken growth hormone ở gà Gen mã hóa thụ thể hooc môn sinh cGHR Chicken growth hormone receptor trưởng ở gà cGHSR Chicken growth hormone secretagogue Thụ thể tiết hormone tăng trưởng ở receptor gà cs and others Cộng sự Cv % Coefficient of variation Hệ số biến thiên D-loop Displacement loop Vùng điều khiển ADN ty thể dNTP Deoxynucleotide Deoxynucleotid Đvt - Đơn vị tính ĐC - Đối chứng EAAP The European Federation of Animal Hiệp hội chăn nuôi Châu Âu Science EDTA Ethylene Diamine Tetraacetic Acid - F Forward Mồi xuôi Food and Agriculture Organization of Tổ chức lương thực và nông nghiệp FAO the United Nations Liên hiệp quốc FCR Feed conversion ratio Hệ số chuyển hóa thức ăn GLM General Linear Models Mô hình tuyến tính tổng quát GTG Breeding value Giá trị giống GWAS Genome wide association study Nghiên cứu liên kết toàn bộ hệ gen INFPD International Network for Family Mạng lưới quốc tế phát triển chăn vi
Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Poultry Development nuôi gia cầm nông hộ INS Insuline gene Gen Insulin Kb Kilo base pair 1000 cặp bazơ kDa Kilodalton - LHQ The United Nations Liên hiệp quốc LSM Least Square Mean Trung bình bình phương nhỏ nhất mARN Messenger RNA ARN thông tin ME Metabolizable Energy Năng lượng trao đổi MHC Major Histocompatibility Complex Phức hợp tương thích mô chính MLM Mixed linear model Mô hình tuyến tính hỗn hợp mtDNA Mitochondrial DNA DNA ty thể Mx Myxovirus resistant gen Mx gene NADH Nicotinamide adenine dinucleotide - NST - Năng suất trứng OD Optical density Mật độ quang OECD The Organisation for Economic Tổ chức Hợp tác Phát triển Kinh tế Cooperation Development PCR Polymerase Chain Reaction Phản ứng chuỗi polymerase Polymerase chain reaction - Restriction Đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn PCR-RFLP fragment length polymorphism PCR PN Production Number Chỉ số sản xuất p-value Probability value Giá trị xác suất QTL Quantitative Trait Loci Cụm gen tính trạng số lượng R Reverse Mồi ngược RBI Rare Breeding International Tổ chức quốc tế về giống hiếm RE Restriction Enzyme Enzym cắt giới hạn RFI Residual feed intake Lượng thức ăn dư thừa SCN AD Sau Công nguyên SD Standard deviation Độ lệch chuẩn SE Standard error Sai số chuẩn SLT - Sản lượng trứng SNPs Single-nucleotide polymorphism Đa hình nuclêôtit đơn vii
Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt TĂ - Thức ăn TCN BC Trước công nguyên TCVN - Tiêu chuẩn Việt Nam THXP - Thế hệ xuất phát TLNS - Tỷ lệ nuôi sống TN - Thí nghiệm TT - Tuần tuổi TTTĂ - Tiêu tốn thức ăn VN - Vòng ngực DT - Dài thân VN/DT - Vòng ngực/ Dài thân UNEP The United Nations Environment Cơ quan bảo vệ môi trường của Programme Liên hợp quố UNESCO United Nations Educational Scientific Tổ chức giáo dục, khoa học và văn and Cultural Organization hóa Liên Hiệp Quốc WCU World Conservation Union Hiệp hội Bảo tổn thiên nhiên thế giới WWF World Wide Fund for Nature Quỹ Quốc tế về thiên nhiên - Trung bình mẫu viii
DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1. Lịch sử các phương pháp chọn lọc gia cầm ............................................... 19 2.2. Một số tính trạng được quan tâm nhất trong việc chọn lọc dòng thuần ............ 21 2.3. SNP hàng đầu liên quan đến khối lượng cơ thể và các đặc điểm hiệu quả sử dụng thức ăn bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận mô hình tuyến tính hỗn hợp. ..................................................................................... 26 3.1. Cặp mồi đặc hiệu để nhân đoạn ADN của đa hình A3971G và T3737C gen INS ....................................................................................................... 44 3.2. Cặp mồi đặc hiệu để nhân đoạn ADN của đa hình G662A và C423T gen GH........................................................................................................ 44 3.3. Bản đồ cắt enzyme giới hạn tại các điểm đa hình ...................................... 45 3.4. Chế độ chăm sóc gà Mía nuôi sinh sản ...................................................... 50 3.5. Giá trị dinh dưỡng trong khẩu phần cho gà Mía nuôi sinh sản .................. 50 3.6. Sơ đồ ghép phối giữa các nhóm gia đình ................................................... 51 3.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm trên gà thương phẩm ............................................. 55 3.8. Giá trị dinh dưỡng trong khẩu phần của gà thương phẩm .......................... 55 3.9. Công thức ước tính khối lượng (BWt) và tăng khối lượng ở tuần tuổi t (WGt) theo các hàm sinh trưởng .............................................................. 57 4.1. Thống kê một số tính trạng hình thái của gà Mía ....................................... 68 4.2. Một số chiều đo cơ thể của gà Mía ở 8 và 38 tuần tuổi .............................. 69 4.3. Tần số xuất hiện một số kiểu gen của gen INS và GH trên gà Mía ........... 72 4.4. Khối lượng cơ thể gà Mía từ mới nở đến 20 tuần tuổi mang kiểu gen của đa hình A3971G của gen INS (LSM±SE) ........................................... 75 4.5. Khối lượng cơ thể gà Mía từ mới nở đến 20 tuần tuổi mang kiểu gen thuộc đa hình T3737C của gen INS (LSM ± SE) ....................................... 77 4.6. Khối lượng cơ thể gà Mía từ mới nở đến 20 tuần tuổi mang kiểu gen thuộc đa hình C423T của gen GH (LSM ± SE) ........................................ 78 4.7. Khối lượng cơ thể gà Mía từ mới nở đến 20 tuần tuổi mang kiểu gen thuộc đa hình G662A của gen GH (LSM ± SE) ......................................... 79 4.8. Khối lượng cơ thể gà Mía trống từ mới nở đến 20 tuần tuổi mang kiểu gen thuộc đa hình G662A của gen GH (LSM ± SE) .................................. 81 4.9. Khối lượng cơ thể gà Mía mái từ mới nở đến 20 tuần tuổi mang kiểu gen thuộc đa hình G662A của gen GH (LSM ± SE) .................................. 82 ix
4.10. Tuổi đẻ và khối lượng gà Mía mái mang kiểu gen sinh trưởng nhanh qua 2 thế hệ chọn lọc và gà Mía ĐC (chưa được chọn lọc) ....................... 84 4.11. Tỷ lệ đẻ, năng suất trứng và tiêu tốn thức ăn của gà Mía mang kiểu gen sinh trưởng nhanh và gà Mía đối chứng .............................................. 86 4.12. Một số chỉ tiêu chất lượng trứng của gà Mía thế hệ xuất phát ................... 89 4.13. Một số kết quả về khả năng ấp nở của gà Mía thế hệ xuất phát ................. 90 4.14. Tỷ lệ nuôi sống của gà Mía mang kiểu gen GG thế hệ 1 và 2 ......................... 92 4.15. Khối lượng gà Mía trống mang gen kiểu gen GG từ mới nở đến 20 tuần tuổi qua 2 thế hệ (LSM± SE) .............................................................. 93 4.16. Khối lượng gà Mía mái mang gen kiểu gen GG từ mới nở đến 20 tuần tuổi qua 2 thế hệ (LSM± SE) ...................................................................... 94 4.17. Lượng thức ăn tiêu tốn và hiệu quả sử dụng thức ăn của gà Mía trống mang gen GG thế hệ 1 và 2 ........................................................................ 97 4.18. Lượng thức ăn tiêu tốn và hiệu quả sử dụng thức ăn của gà Mía mái mang gen GG thế hệ 1 và 2 ........................................................................ 98 4.19. Một số tham số thống kê khi chọn lọc gà Mía mang kiểu gen GG .......... 100 4.20. Giá trị giống ước tính của các nhóm cá thể gà Mía giống thế hệ 1 được chọn lọc ..................................................................................................... 101 4.21. Khối lượng cơ thể gà Mía thương phẩm từ 0 – 4 tuần tuổi ...................... 102 4.22. Khối lượng cơ thể gà Mía thương phẩm từ 5 - 20 tuần tuổi ..................... 103 4.23. Hiệu quả sử dụng thức ăn (FCR) của gà Mía thương phẩm từ 1 – 20 tuần tuổi .................................................................................................... 104 4.24. Một số kết quả khảo sát thân thịt của gà Mía ........................................... 106 4.25. Kết quả xác định một số tham số và độ tin cậy của 3 hàm sinh trưởng đối với gà Mía thương phẩm .................................................................... 108 4.26. Khối lượng (g), tăng khối lượng hàng tuần (WGt, g/tuần) và tăng khối lượng bình quân cả kỳ (AWGt, g/tuần) thực tế và ước tính bằng hàm Gompertz ở gà Mía trống thương phẩm ................................................... 109 4.27. Khối lượng (g), tăng khối lượng hàng tuần (WGt, g/tuần) và tăng khối lượng bình quân cả kỳ (AWGt, g/tuần) thực tế và ước tính bằng hàm Lopez ở gà Mía mái thương phẩm............................................................ 110 4.28. Giá trị sản phẩm thu thêm (MPV) và chi phí nuôi thêm (MIC) mỗi tuần đối với gà Mía trống mang gen GG thương phẩm (VNĐ) ............... 113 x
DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 2.1. Hệ thống, cơ cấu giống gà thịt điển hình....................................................... 22 2.2. Cấu trúc gen cGH ở gà .................................................................................. 30 2.3. Gen insulin và vị trí của các đột biến mới xuất hiện ..................................... 32 4.1. Gà Mía trống trưởng thành ............................................................................ 59 4.2. Gà Mía mái có lông màu “mã thó” (đất sét).................................................. 59 4.3. Gà Mía mái có lông màu “mã nhãn” ............................................................. 60 4.4. Gà Mía mái có lông màu “mã sẻ” ................................................................. 60 4.5. Mào 5 thùy răng cưa đơn............................................................................... 61 4.6. Mào 5 thùy răng cưa kép ............................................................................... 61 4.7. Mào có 6 thùy răng cưa đơn .......................................................................... 62 4.8. Mào có 7 thùy răng cưa đơn .......................................................................... 62 4.9. Đầu gà Mía đẹp được ưa chuộng nhất ........................................................... 63 4.10. Mỏ gà màu trắng ngà ..................................................................................... 63 4.11. Mỏ gà màu vàng nâu ..................................................................................... 63 4.12. Hàng chấm đỏ ca rô trên chân gà Mía ........................................................... 63 4.13. Vẩy sừng trên chân gà Mía............................................................................ 64 4.14. Kẽ các ngón chân của gà Mía có màu hồng nhạt .......................................... 64 4.15. Đàn gà Mía sinh sản trưởng thành ................................................................ 64 4.16. Gà Mía 01 ngày tuổi ...................................................................................... 65 4.17. Đàn gà Mía 01 ngày tuổi ............................................................................... 65 4.18. Gà Mía trống 04 tuần tuổi ............................................................................ 65 4.19. Gà Mía mái 04 tuần tuổi ............................................................................... 65 4.20. Đàn gà Mía 04 tuần tuổi ................................................................................ 66 4.21. Đàn gà mái Mía 08 tuần tuổi ......................................................................... 66 4.22. Gà Mía trống 08 tuần tuổi ............................................................................. 67 4.23. Gà Mía mái 08 tuần tuổi ................................................................................ 67 4.24. Sản phẩm cắt đoạn gen INS tại điểm A3971G bằng enzyme ...................... 71 4.25. Sản phẩm cắt đoạn gen INS tại điểm T3737C bằng enzyme MspI ............... 71 xi
4.26. Sản phẩm cắt đoạn gen GH tại điểm G662A bằng enzyme MspI ................. 71 4.27. Sản phẩm cắt đoạn gen GH tại điểm C423T bằng enzyme PaI .................... 71 4.28. Tần số đa hình gen của gen INS và GH của gà Mía ..................................... 73 4.29. Đồ thị thể hiện khối lượng cơ thể gà Mía mang kiểu 3 gen: AA, AG và GG của đa hình G662A gen GH............................................................................. 80 4.30. Đồ thị mô tả tỷ lệ đẻ của đàn gà Mía ở thế hệ xuất phát ............................... 88 4.31. Đồ thị biểu diễn khối lượng gà Mía trống đến 20 tuần tuổi qua 3 thế hệ............. 95 4.32. Đồ thị biểu diễn khối lượng gà Mía mái đến 20 tuần tuổi qua 3 thế hệ ........ 95 4.33. Đồ thị biểu diễn khối lượng cơ thể thực tế (BWreal, g), khối lượng cơ thể (BWgom, g), tăng khối lượng hàng tuần (WGgom, g/tuần), tăng khối lượng cả kỳ (AWGgom, g/tuần) ước tính theo hàm Gompertz của gà Mía trống thương phẩm .......................................................................... 110 4.34. Đồ thị biểu diễn khối lượng cơ thể thực tế (BWreal, g), khối lượng cơ thể (BWlop, g), tăng khối lượng hàng tuần (WGlop, g/tuần), tăng khối lượng bình quân cả kỳ (AWGlop, g/tuần) ước tính theo theo hàm Lopez của gà mái Mía thương phẩm ...................................................................... 111 4.35. Đồ thị biểu diễn giá trị sản phẩm thu thêm (MPVgom) ước tính dựa trên hàm Gompertz và chi phí nuôi thêm (MIC) mỗi tuần đối với gà Mía trống (VNĐ/con/tuần) .......................................................................... 114 4.36. Đồ thị biểu diễn giá trị sản phẩm thu thêm (MPVlop) ước tính dựa trên hàm Lopez và chi phí nuôi thêm (MIC) mỗi tuần đối với gà Mía mái (VNĐ/con/tuần) ........................................................................................... 115 xii
DANH MỤC SƠ ĐỒ TT Tên sơ đồ Trang 2.1. Sơ đồ bảo tồn và phát triển gà bản địa ở Việt Nam....................................... 16 xiii
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Hoàng Anh Tuấn Tên luận án: Chọn lọc nâng cao năng suất sinh trưởng của gà Mía bằng chỉ thị phân tử Chuyên ngành: Chăn nuôi Mã số: 9 62 01 05 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: sử dụng kỹ thuật phân tử để chọn tạo ra dòng gà Mía có khả năng sinh trưởng nhanh, góp phần phát triển bền vững giống gà này. Nội dung và phương pháp nghiên cứu: Đề tài thực hiện 4 nội dung chính sau đây. Nội dung 1: Đặc điểm hóa chi tiết ngoại hình của gà Mía bằng các phương pháp thường quy trong chăn nuôi: đo các chiều đo cơ bản của gà theo hướng dẫn của FAO (2012); quan sát; chụp ảnh; mô tả; hội thảo lấy ý kiến cộng đồng và của các nhà chuyên môn thông qua hội thảo khoa học chuyên đề. Nội dung 2: Xác định tần số kiểu gen và tần số alen của hai gen GH và INS bằng phương pháp PCR-RFLP; phép thử khi bình phương (χ2) được sử dụng để kiểm định mức độ phù hợp của tần số kiểu gen, tần số alen quan sát so với lý thuyết theo định luật Hardy- Weinberg; Xác định sự ảnh hưởng của chúng đến tính trạng sinh trưởng của gà Mía bằng phần mềm SAS 9.4. Nội dung 3: Tạo dòng gà Mía sinh trưởng nhanh Dựa vào sự có mặt của gen ứng viên, sử dụng đồng thời 3 phương pháp chọn lọc: qua ngoại hình, chọn lọc trong gia đình dựa vào giá trị giống ước tính ( phương pháp BLUP) ... để chọn, tạo được dòng gà Mía sinh trưởng nhanh (qua 3 thế hệ) với 30 gia đình gà (mỗi gia đình có 1 trống/6 mái). Nội dung 4: Đánh giá khả năng sản xuất thịt của gà Mía thương phẩm sinh ra từ dòng nói trên bằng phương pháp với lô đối chứng là gà Mía chưa chọn lọc. Xác định hàm hồi quy phi tuyến tính phù hợp (từ 3 hàm: Gompertz, Logistic và Lopez) để mô tả động thái sinh trưởng của gà Mía thương phẩm thịt bằng phần mềm R 4.0. Sử dụng đạo hàm của hàm hối quy phi tuyến tính thích hợp vừa được chọn và một số tham số thực nghiệm để xác định tuổi giết thịt tối ưu kỹ thuật và tuổi giết thịt tối ưu kinh tế cho gà Mía thương phẩm thịt. Kết quả chính Từ kết quả nghiên cứu, đề tài đã thu được một số kết quả chính như sau 1) Đặc điểm hóa cơ bản tính trạng ngoại hình của gà Mía, xây dựng được bộ atlat làm cơ sở tốt cho công tác chọn lọc gà Mía qua ngoại hình với sự mô tả ngoại hình của gà lúc mới nở, 8 tuần tuổi và trưởng thành một cách chi tiết và tương đối đầy đủ. 2) Về phát hiện gen ứng viên liên quan đến tốc độ sinh trưởng, đề tài đã phát xiv
hiện ra ở gà Mía, đa hình A3971G của gen INS, có 3 kiểu gen: AA; AG; GG với tỷ lệ là 29; 54; 17%; đa hình G662A có 2 kiểu gen là CT và TT với tỷ lệ là 22 và 78%; các kiểu gen này không ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ tăng khối lượng của gà (P >0,05). Với gen GH, đa hình G662A có 3 kiểu gen: AA; AG; GG với tỷ lệ là 51; 40 và 9%; đa hình C423T có 3 kiểu gen: CC; CT và TT với tỷ lệ là 34; 45 và 21%. Trong các kiểu gen đó, chỉ có kiểu gen GG có ảnh hưởng rõ rệt đến khối lượng cơ thể gà Mía. Gà trống mang gen GG có khối lượng cơ thể lúc 20 tuần tuổi cao hơn trung bình quần thể là 9,9% và gà mái là 10,7% (P 0,05). Trứng có chất lượng tốt, tương đương với trứng của gà Mía quần thể.Tỷ lệ trứng có phôi/tổng trứng ấp trung bình 87,65%; tỷ lệ nở /tổng trứng ấp trung bình 72,02%. Tiêu tốn thức ăn/10 trứng trung bình là 5,01 – 5,02kg. Một số tham số di truyền ở thế hệ thứ hai: ly sai chọn lọc gà trống 246,10g; gà mái là 94,36g. Hệ số di truyền là 0,34. Hiệu quả chọn lọc mong đợi ở gà trống là 83,67; gà mái là 32,08g. 4) Gà Mía trống thương phẩm mang gen sinh trưởng nhanh lúc 20 tuần tuổi có khối lượng lớn hơn gà Mía ở lô ĐC là 221g (tương ứng 10,0%); gà mái lớn hơn là 218g/con (tương ứng 13,6%); FCR thấp hơn 4,5% so với ĐC (P 0,05). Đề tài cũng chỉ ra là, có thể sử dụng mô hình Gompertz để mô tả đường cong sinh trưởng của gà Mía trống thương phẩm là phù hợp nhất; tương tự, sử dụng hàm Lopez là phù hợp nhất với gà mái. Kết hợp với kết quả theo dõi về tiêu tốn thức ăn giá sản phẩm, sử dụng đạo hàm của các hàm trên đã xác định được thời điểm giết thịt cho hiệu quả cao nhất đối với gà Mía trống là khoảng 15-16 tuần tuổi và đối với gà Mía mái là khoảng 14- 15 tuần tuổi. xv
THESIS ABSTRACT Ph.D. candidate: Hoàng Anh Tuấn Thesis title: Selectively improve the growth performance of Mia chicken with molecular markers Major: Animal Science Code: 9 62 01 05 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives: Using molecular techniques to select a purebred Mia chicken line with high growth ability, contributing to the sustainable development of this chicken breed. Materials and Methods: The research was implemented on 4 main topics as follows: Content 1: Detailed characterization the appearance of Mia chicken by conventional methods in livestock production: measuring the basic dimensions of chicken body according to the guidelines of FAO (2012); observing; taking pictures; description; organizing thematic scientific seminars to collect opinions of the community and experts. Content 2: Determination of genotype and allele frequencies of two genes GH and INS by PCR-RFLP method; The Chi squared test (χ2) was used to test the agreement of genotype frequencies, observed allele frequencies compared with the theory according to Hardy-Weinberg's law. determination of their influences on growth traits of Mia chicken with SAS 9.4 software; using the general linear model (GLM) to analyze the influence of polymorphisms of 2 genes INS and GH, as well as gender on body mass index according to statistical model: yijk=µ+Gi+Sj+Gi*Sj+εijk. In which, yijk: body mass index; µ: population mean; Gi: influence of genotype itth; thereby identifying the marker gene (candidate gene) to select the fast-growing Mia chicken line. Content 3: Create a high-growing Mia chicken line Based on the presence of candidate genes, 3 selection methods are simultaneously used: through appearance, selection in the family, selection based on breed value (BLUP), ... to choose and create a high-growing Mia chicken line (over 3 generations) with 30 chicken families (each family has 1 cock/6 hens). Content 4: Evaluation the meat production ability of Mia commercial chickens born from the selected lines by batching method compared between experimental batches born from high-growing Mia line and control groups of Mia unselected chickens. Determine the non-linear regression function (from 3 functions: Gompertz, Logistic and Lopez) to describe the growth curve of commercial meat Mia chickens using R 4.0.5 software. Using the first-order derivative of the selected suitability function and combined some experimental parameters to determine the technically and the economically optimal slaughter age for commercial Mia chickens. Main findings 1) Based on the basic characterization of the appearance of Mia chickens, building an atlas is a basis for the selection of Mia chickens through appearance with the detailed description of the appearance of chickens at hatching, 8 weeks of age, and adulthood. xvi
2) In Mia chicken, for the INS gene: the A3971G polymorphism has 3 genotypes: AA; AG; GG with a ratio of 29; 54; 17%; and the G662A polymorphism has 2 genotypes: CT and TT with a ratio of 22 and 78%. These genotypes are not significantly affected the rate of weight gain of the chickens (P > 0.05). With the GH gene, the G662A polymorphism has 3 genotypes: AA; AG; GG at a rate of 51; 40 and 9%; and the C423T polymorphism has 3 genotypes: CC; CT and TT with the ratio of 34; 45 and 21%. Among those genotypes, only genotype GG had a significant affect on body weight gain of Mia chickens. Roosters carrying the GG gene had a body mass at 20 weeks of age that was 9.9% higher than the population mean; and respectively was 10.7% of hens (P 0.05). Eggs have good quality, equivalent to eggs of Mia chicken population. The average percentage of eggs with embryos/total incubated eggs was 87.65%; hatching rate/total incubated eggs averaged 72.02%. The average food consumption/10 eggs is 5.01 - 5.02kg. Some genetic parameters in the second generation: selection difference of rooster 246,10g; hens are 94.36g; The heritability coefficient is 0.34; the expected selective effect in roosters are 83.67; hens are 32.08g. This chicken line has a lower reproductive capacity but the difference is not significant (P > 0.05) compared with the unselected population of Mia chickens. 4) Mia commercial cocks carrying the fast-growing gene at 20 weeks of age had a higher weight than the chickens in the control group by 221g (corresponding to 10.0%), and similar to that of hens was 218g higher (13.6% respectively); FCR was 4.5% lower than the control group (P 0.05). Using the Gompertz model to describe the growth curve of commercial cockerels was the most suitable; similarly, using the Lopez model was the best suited for hens. Combined with the monitoring results on feed consumption and product prices, using the derivative of the above functions, it has been determined that the most effective slaughtering time for Mia cocks can be about 15-16 weeks old and about 14-15 weeks old for Mia hens. xvii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, các giống gà bản địa trên toàn thế giới ngày càng nhận được sự quan tâm đặc biệt vì có chất lượng thịt, trứng thơm ngon, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Gà bản địa có sức đề kháng tốt, khả năng tự kiếm ăn cao, thích nghi với điều kiện chăm sóc và phương thức chăn nuôi truyền thống của địa phương. Hầu hết các giống gà bản địa có địa bàn phân bố hẹp, quần thể nhỏ, khả năng cận huyết lớn dẫn đến suy thoái cao; nguồn gen bị lai tạp nhiều; khó phát triển sản xuất hàng hoá quy mô lớn; nguy cơ mất giống là rất lớn (Padhi, 2016). Gà Mía là một giống gà bản địa nổi tiếng, xuất xứ từ làng cổ Đường Lâm, thị xã Sơn Tây, Hà Nội. Đây là một trong những giống gà có ngoại hình đẹp nhất trong số hàng chục giống gà nội của nước ta với đặc điểm nổi bật là có khối lượng cơ thể tương đối lớn, mào đơn, tích lớn; thịt sáng màu, chất lượng thịt và trứng rất thơm ngon. Với các ưu điểm đó, gà Mía luôn chiếm lĩnh thị trường rộng lớn trong tập đoàn gà nội và luôn nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà nghiên cứu. Theo thống kê chưa đầy đủ, chỉ tính từ năm 2004 đến 2018 đã có đến 6 đề tài nghiên cứu cấp bộ và cấp thành phố để chọn lọc gà Mía (Hồ Xuân Tùng & cs., 2009a; Lưu Quang Minh & cs., 2016b; Ngô Thị Kim Cúc & cs., 2016; Nguyễn Duy Vụ & cs., 2016; Nguyễn Huy Đạt & cs., 2004). Tuy nhiên, các đề tài này chủ yếu sử dụng phương pháp chọn lọc thông qua các đặc điểm ngoại hình và năng suất... đã mang lại một số kết quả bước đầu nhưng tiến bộ di truyền thấp, kết quả chọn lọc không chắc chắn. Ngay cả với các tính trạng ngoại hình, vẫn còn khá nhiều đặc điểm của gà Mía chưa được mô tả kỹ và chi tiết hóa như đặc điểm của chân gà, mào, sự phát dục của bộ lông... Mặt khác, trong thời gian gần đây, nhờ sự phát triển của khoa học di truyền phân tử, trình độ khoa học công nghệ cũng như thiết bị hiện đại tại các phòng thí nghiệm tiên tiến trên thế giới cũng như ở nước ta đã cho phép con người có thể chọn lọc nâng cao được tốc độ sinh trưởng của gia cầm. Công nghệ gen được ứng dụng rộng rãi trong chăn nuôi và là một trong những ứng dụng quan trọng hỗ trợ tích cực công tác chọn giống. Sử dụng công nghệ gen có thể chọn lọc được vật nuôi theo những tính trạng mong muốn ở giai đoạn rất sớm và có độ tin cậy cao trong việc dự đoán kiểu hình của con vật trưởng thành, từ đó rút ngắn được thời gian chọn lọc, giảm được chi phí cho sản xuất con giống (Fathi & cs., 2017; Saxena & Kolluri, 2018). 1