Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Khả năng sinh sản, sinh trưởng và định hướng chọn lọc đối với lợn Duroc, Landrace và Yorkshire

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:143

Thêm vào BST

Báo xấu

52
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu của luận án này nhằm đánh giá năng suất sinh sản ở lợn nái, khả năng sinh trưởng, dày mỡ lưng ở lợn đực hậu bị của ba giống Duroc, Landrace và Yorkshire thuần chủng trong đàn cụ kỵ nuôi tại Công ty Lợn giống hạt nhân Dabaco, một trong những cơ sở lớn về nhân giống lợn ngoại ở nước ta. Trên cơ sở đó, xây dựng định hướng chọn lọc nhằm nâng cao năng suất sinh sản, tốc độ sinh trưởng, giảm dày mỡ lưng cho ba giống lợn này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Khả năng sinh sản, sinh trưởng và định hướng chọn lọc đối với lợn Duroc, Landrace và Yorkshire

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐOÀN PHƯƠNG THÚY KHẢ NĂNG SINH SẢN, SINH TRƯỞNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CHỌN LỌC ĐỐI VỚI LỢN DUROC, LANDRACE VÀ YORKSHIRE LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP-2016
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐOÀN PHƯƠNG THÚY KHẢ NĂNG SINH SẢN, SINH TRƯỞNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CHỌN LỌC ĐỐI VỚI LỢN DUROC, LANDRACE VÀ YORKSHIRE CHUYÊN NGÀNH: CHĂN NUÔI MÃ SỐ: 62.62.01.05 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Vũ Đình Tôn GS.TS. Đặng Vũ Bình HÀ NỘI-2016
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngành chăn nuôi lợn ở nước ta hiện nay đã có những bước phát triển khá mạnh, giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm đáp ứng nhu cầu đời sống con người. Ngày 16 tháng 01 năm 2008, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt “Chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020”, định hướng phát triển chăn nuôi trở thành ngành sản xuất hàng hóa, từng bước đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. Tuy nhiên, chăn nuôi lợn ở nước ta hiện nay mới chỉ đạt được về số lượng còn năng suất và chất lượng vẫn thấp hơn so với các nước trong khu vực và trên thế giới. Vì vậy, song song với việc cải tiến điều kiện chăn nuôi, cần chú trọng tới công tác giống. Nhằm đáp ứng yêu cầu của công tác giống, trong những năm qua, chúng ta đã nhập khá nhiều giống lợn ngoại có năng suất cao, chất lượng thịt tốt từ những nước có nền chăn nuôi tiên tiến. Những nguồn gen quý này đã góp phần tích cực nâng cao năng suất, tỷ lệ nạc trong sản xuất chăn nuôi lợn nước ta. Cũng như nhiều nước chăn nuôi phát triển, trong hệ thống nhân giống lợn công nghiệp của Việt Nam, ba giống thuần Yorkshire, Landrace và Duroc đang chiếm vị trí quan trọng trong đàn giống cụ kỵ (GGP), nái lai F1 là con lai giữa đực Landrace với nái Yorkshire hoặc giữa đực Yorkshire với nái Landrace cũng chiếm tỷ trọng cao trong đàn bố mẹ (PS). Các lợn đực giống Landrace, Yorkshire, Duroc cũng như đực lai PiDu (con lai giữa Piétrain và Duroc) tham gia tạo nhiều tổ hợp lai khác nhau, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng thịt của đàn lợn cả nước. Để phát huy hơn nhiệm vụ của công tác giống, bên cạnh việc tiếp tục bổ sung nguồn gen, cần tập trung nghiên cứu đánh giá chọn lọc nhằm duy trì, nâng cao tiềm năng di truyền một số tính trạng chủ yếu ở lợn nái sinh sản và lợn đực giống của ba giống lợn ngoại nói trên. Trong những năm gần đây, một số nghiên cứu trong nước đã tập trung theo hướng này. Phan Xuân Hảo (2007) đã đánh giá tăng khối lượng trung bình hàng ngày, tỷ lệ nạc và tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng đối với lợn Landrace và Yorkshire. Nguyễn Quế Côi và Võ Hồng Hạnh (2000) đã ước tính hệ số di truyền, tương quan di truyền giữa các tính trạng tăng khối lượng trung bình hàng ngày, dày mỡ lưng và khả năng chuyển hoá thức ăn 1
của lợn Landrace và Yorkshire. Nguyễn Hữu Tỉnh và cs. (2006) đã ước tính hệ số di truyền của tuổi đạt 90 kg, dày mỡ lưng đối với lợn Yorkshire, Landrace và Duroc nuôi tại các tỉnh phía Nam. Trần Thị Minh Hoàng và cs. (2010) đã ước tính giá trị giống đối với tăng khối lượng trung bình hàng ngày, dày mỡ lưng của lợn Landrace và Yorkshire. Cũng đã có khá nhiều nghiên cứu về năng suất sinh sản của nái lai thuận nghịch giữa Yorkshire và Landrace (Lê Đình Phùng và Nguyễn Trường Thi, 2009; Phan Xuân Hảo, 2010; Vũ Đình Tôn và Nguyễn Công Oánh, 2010; Đoàn Văn Soạn và Đặng Vũ Bình, 2011; Phạm Thị Đào và cs., 2013). Trần Thị Minh Hoàng và cs. (2008a) đã đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất sinh sản của đàn lợn nái Landrace và Yorkshire nuôi tại Mỹ Văn, Tam Điệp và Thuỵ Phương. Nguyễn Hữu Tỉnh và cs. (2006, 2012, 2013) đã đánh giá tiềm năng di truyền của một số tính trạng năng suất trên các giống lợn thuần Duroc, Landrace và Yorkshire ở các tỉnh phía Nam cũng như xác định ảnh hưởng di truyền cộng gộp trực tiếp và của mẹ đối với số con sơ sinh sống/ổ của nái Yorkshire và Landrace thuần chủng. Nguyễn Hữu Tỉnh và Nguyễn Thị Viễn (2011) đã ước tính giá trị giống liên kết đàn thuần và đàn lai đối với một số tính trạng sản xuất của lợn Yorkshire và Landrace. Tuy nhiên, vẫn còn ít các nghiên cứu đánh giá năng suất sinh sản ở lợn nái cũng như khả năng sinh trưởng, dày mỡ lưng ở lợn đực hậu bị của ba giống Duroc, Landrace và Yorkshire thuần chủng và định hướng chọn lọc chúng, đặc biệt là đối với các cơ sở nhân giống ở các tỉnh phía Bắc. Đề tài nghiên cứu của luận án này nhằm đánh giá năng suất sinh sản ở lợn nái, khả năng sinh trưởng, dày mỡ lưng ở lợn đực hậu bị của ba giống Duroc, Landrace và Yorkshire thuần chủng trong đàn cụ kỵ nuôi tại Công ty Lợn giống hạt nhân Dabaco, một trong những cơ sở lớn về nhân giống lợn ngoại ở nước ta. Trên cơ sở đó, xây dựng định hướng chọn lọc nhằm nâng cao năng suất sinh sản, tốc độ sinh trưởng, giảm dày mỡ lưng cho ba giống lợn này. 1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1. Mục tiêu chung Nâng cao tiềm năng di truyền đàn lợn giống Duroc, Landrace và Yorkshire, đáp ứng yêu cầu chăn nuôi lợn hướng nạc năng suất cao của nước ta. 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá tốc độ sinh trưởng, dày mỡ lưng; ước tính hệ số di truyền, dự đoán giá trị giống của hai tính trạng này và xây dựng định hướng chọn lọc đối với lợn đực giống hậu bị của ba giống Duroc, Landrace và Yorkshire nuôi tại Công ty Lợn giống hạt nhân Dabaco. - Đánh giá khả năng sinh sản; ước tính hệ số di truyền, dự đoán giá trị giống của số con sơ sinh sống/ổ, số con cai sữa/ổ và xây dựng định hướng chọn lọc đối với lợn nái sinh sản của ba giống Duroc, Landrace và Yorkshire nuôi tại Công ty Lợn giống hạt nhân Dabaco. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu của đề tài là lợn đực và lợn nái trên ba giống lợn thuần chủng Duroc, Landrace và Yorkshire thuộc đàn cụ kỵ nuôi tại Công ty Lợn giống hạt nhân Dabaco. Thời gian nghiên cứu: dữ liệu theo dõi và xử lý từ năm 2011 tới năm 2015. Địa điểm nghiên cứu: Công ty Lợn giống hạt nhân Dabaco, xã Tân Chi, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh, thuộc tập đoàn Dabaco. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Đã xác định được hệ số di truyền, giá trị giống của bố mẹ và đời sau: xây dựng được định hướng chọn lọc đối với chỉ tiêu số con sơ sinh sống/ổ, số con cai sữa/ổ đối với lợn nái thuần Duroc, Landrace và Yorkshire. - Đã xác định được hệ số di truyền, giá trị giống của bố mẹ và đời sau: xây dựng được định hướng chọn lọc đối với chỉ tiêu tăng khối lượng trung bình hàng ngày và dày mỡ lưng đối với lợn đực giống hậu bị Duroc, Landrace và Yorkshire. - Bổ sung vào tư liệu quản lý giống về năng suất sinh sản, hệ số di truyền, giá trị giống của một số chỉ tiêu năng suất chủ yếu đối với 3 giống lợn quan trọng là Duroc, Landrace và Yorkshire. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học - Đánh giá được các tính trạng chủ yếu về năng suất sinh sản của lợn nái và tốc độ sinh trưởng, dày mỡ lưng của lợn đực hậu bị đối với ba giống lợn Duroc, Landrace và Yorkshire. 3
- Ước tính được hệ số di truyền, hệ số lặp lại về số con sơ sinh sống/ổ, số con cai sữa/ổ; hệ số di truyền về tốc độ sinh trưởng, dày mỡ lưng của lợn đực hậu bị đối với ba giống lợn Duroc, Landrace và Yorkshire. 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Cung cấp thêm tư liệu về khả năng sản xuất, hệ số di truyền, hệ số lặp lại đối với một số tính trạng năng suất chủ yếu của ba giống lợn Duroc, Landrace và Yorkshire. - Xây dựng định hướng chọn lọc nhằm nâng cao năng suất chăn nuôi đối với ba giống lợn Duroc, Landrace và Yorkshire trên cơ sở đó góp phần đáp ứng yêu cầu sản xuất chăn nuôi lợn hướng nạc năng suất cao ở nước ta. 4
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cải thiện năng suất sinh sản, sinh trưởng và chất lượng thịt luôn được quan tâm xem xét trong các mục tiêu nhân giống vật nuôi nói chung và giống lợn nói riêng. Trong công tác giống lợn, chọn lọc đóng vai trò quan trọng trong việc cải tiến di truyền đối với đàn giống vật nuôi. Chọn lọc là phương thức được ưu tiên hàng đầu đối với các tính trạng có hệ số di truyền cao. Phương pháp dự đoán hồi quy không sai lệch tốt nhất (BLUP) để ước tính giá trị giống ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong chăn nuôi. Sử dụng BLUP cho phép dự đoán được giá trị giống một cách chính xác nhất. Với quy mô đàn giống lớn, dữ liệu giống được tích luỹ qua nhiều thế hệ, thông qua việc sử dụng được tất cả giá trị kiểu hình của các con vật họ hàng, BLUP khắc phục được cả những hạn chế đối với các tính trạng vốn có hệ số di truyền thấp. Chọn lọc trên cơ sở phương pháp BLUP là định hướng đúng đắn góp phần cải tiến di truyền vật nuôi một cách nhanh hơn và bền vững hơn. 1.1.1. Tính trạng số lượng Tính trạng số lượng là những tính trạng thể hiện một đại lượng biến thiên liên tục, giá trị của chúng được xác định bằng các phép đo (cân, đong, đo, đếm). Hầu hết các tính trạng có giá trị về mặt kinh tế ở vật nuôi đều là những tính trạng số lượng. Trong các chương trình giống lợn, các tính trạng số lượng được quan tâm nhiều nhất gồm số con sơ sinh sống/ổ, số con cai sữa/ổ, khối lượng cai sữa/ổ hoặc khối lượng 21 ngày tuổi/ổ, tăng khối lượng trung bình hàng ngày hoặc tuổi đạt khối lượng xuất bán, tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng, dày mỡ lưng. Cơ sở khoa học cho việc cải tiến di truyền các giống vật nuôi đó là hai hiện tượng di truyền cơ bản liên quan đến tính trạng số lượng: - Cơ sở di truyền của sự chọn lọc: sự giống nhau giữa các con vật thân thuộc, quan hệ thân thuộc càng gần, các con vật càng giống nhau. - Cơ sở di truyền của sự chọn phối để nhân thuần và lai tạo: sự suy hoá cận thân và hiện tượng ưu thế lai. Giá trị được sử dụng để biểu thị các đặc tính của tính trạng số lượng. Giá trị kiểu hình (Phenotype Value) của một cá thể là các giá trị thu được của các phép 5
đo khi đánh giá các tính trạng. Giá trị kiểu hình (P) bao gồm giá trị kiểu gen (G) và sai lệch môi trường (E). P=G+E Giá trị kiểu gen chịu tác động của rất nhiều gen, chúng gây ra các hiệu ứng: cộng gộp (Addition), trội (Dominance) và át chế hoặc tương tác (Interaction). Tác động cộng gộp hay giá trị giống (A) là sự tác động có tính độc lập và tích luỹ lại của tất cả các gen. Tác động trội (D) được thực hiện bởi tương tác giữa các gen trong cùng locus. Tác động tương tác (I) được thực hiện bởi tương tác giữa các gen khác locus. Như vậy, giá trị kiểu gen được xác định: G=A+D+I Sai lệch môi trường được tạo ra do tính trạng số lượng chịu ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện môi trường. Sai lệch môi trường cũng được phân tích thành hai phần: Sai lệch môi trường chung (General Environment, Eg) hoặc sai lệch môi trường thường xuyên (Permanent Environment, Ep) tác động tới tất cả các cá thể trong cùng một quần thể. Sai lệch môi trường riêng (Special Environment, Es) hoặc sai lệch môi trường tạm thời (Temporary Environment, Et) tác động tới một số cá thể trong quần thể. Như vậy, sai lệch môi trường được xác định: E = Eg + Es = Ep + Et Do vậy: P = A + D + I + Eg + Es Để nâng cao năng suất của vật nuôi, những biện pháp cần phải tác động bao gồm: - Tác động lên yếu tố di truyền (giá trị kiểu gen): được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu về công tác giống. + Phương pháp chọn lọc được thực hiện để tác động vào hiệu ứng cộng gộp (A) và sẽ có hiệu quả cao đối với những tính trạng có hệ số di truyền trung bình hoặc cao. Khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng sản phẩm là những tính trạng có hệ số di truyền trung bình hoặc cao. + Lai giống được thực hiện để tác động vào hiệu ứng trội (D) và tương tác gen (I) và sẽ có hiệu quả cao đối với những tính trạng có hệ số di truyền thấp. Những tính trạng về khả năng sinh sản đều có hệ số di truyền thấp. - Tác động lên yếu tố môi trường (E): được thực hiện bằng cách cải tiến điều kiện chăn nuôi (dinh dưỡng thức ăn, kỹ thuật chăm sóc nuôi dưỡng, vệ sinh phòng bệnh, kỹ thuật chuồng trại…) 6
1.1.2. Hệ số di truyền Hệ số di truyền của tính trạng số lượng có vai trò quan trọng trong công tác giống. Những tính trạng có hệ số di truyền cao, năng suất của thế hệ con được cải tiến một cách nhanh chóng và chắc chắn thông qua việc chọn lọc bố mẹ có năng suất cao. Ngược lại, những tính trạng có hệ số di truyền thấp, năng suất của thế hệ con được cải tiến một cách có hiệu quả thông qua lai giống hơn là chọn lọc. Hệ số di truyền có thể được hiểu theo 2 nghĩa khác nhau: hệ số di truyền theo nghĩa rộng và hệ số di truyền theo nghĩa hẹp. * Hệ số di truyền theo nghĩa rộng Hệ số di truyền theo nghĩa rộng (h2G) được biểu thị bằng tỷ số giữa phương sai di truyền ( σ G2 ) và phương sai kiểu hình ( σ 2P ), hoặc được biểu thị bằng hồi quy tuyến tính của giá trị di truyền theo giá trị kiểu hình, hoặc bằng bình phương của hệ số tương quan giữa giá trị di truyền và giá trị kiểu hình. Hệ số di truyền theo nghĩa rộng được biểu diễn bằng công thức: σG2 h G2 = σ 2P * Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp (h2A) được biểu thị bằng tỷ số giữa phương sai di truyền cộng gộp ( σ 2A ) và phương sai kiểu hình ( σ 2P ), hoặc được biểu thị bằng hồi quy tuyến tính của giá trị di truyền cộng gộp (giá trị giống) theo giá trị kiểu hình, hoặc bình phương của hệ số tương quan giữa giá trị di truyền cộng gộp và giá trị kiểu hình. σ 2A h 2A = σ 2P Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp biểu thị phần giá trị kiểu hình được quy định bởi các gen truyền đạt từ thế hệ bố mẹ sang thế hệ con. Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp được sử dụng trong công tác giống vật nuôi. * Phương pháp xác định hệ số di truyền Phân tích hồi quy con theo bố (mẹ), con theo trung bình bố (mẹ); phân tích phương sai anh chị em nửa ruột thịt, anh chị em ruột được sử dụng để ước tính hệ số di truyền. Trong đó, phân tích phương sai anh chị em nửa ruột thịt được sử dụng phổ biến trong các phần mềm chuyên dụng ước tính hệ số di truyền. 7
* Giá trị của hệ số di truyền Hệ số di truyền được biểu thị thấp nhất bằng 0 và cao nhất bằng 1 hoặc tỷ lệ phần trăm từ 0% đến 100%. Hệ số di truyền được chia thành 3 mức độ (3 nhóm) khác nhau: - Các tính trạng có hệ số di truyền thấp (từ 0,0 đến 0,2): bao gồm các tính trạng như số con đẻ ra, khối lượng sơ sinh, khối lượng toàn ổ lúc cai sữa… - Các tính trạng có hệ số di truyền trung bình (từ 0,2 đến 0,4): bao gồm các tính trạng như tăng khối lượng trung bình hàng ngày, chi phí thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng… - Các tính trạng có hệ số di truyền cao (từ 0,4 đến 1) bao gồm: dày mỡ lưng, diện tích mắt thịt, tỷ lệ nạc… 1.1.3. Hệ số lặp lại Hệ số lặp lại của một tính trạng là một đại lượng biểu thị mức độ trùng lặp của tính trạng đó nếu được đo lường nhiều lần. Hệ số lặp lại của một tính trạng là tỷ lệ giữa tổng của phương sai của giá trị kiểu gen ( σ G2 ) và phương sai của sai lệch môi trường chung ( σ Eg 2 ) với phương sai của giá trị kiểu hình ( σ P2 ). σ G2 + σ Eg 2 R= σ P2 Như vậy, hệ số lặp lại là giới hạn trên của hệ số di truyền. Hệ số lặp lại được biểu thị bằng một số thập phân có giá trị từ 0 đến 1. Hệ số lặp lại lớn hay nhỏ phụ thuộc vào bản chất di truyền của các tính trạng (phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của quần thể) và điều kiện môi trường mà cá thể đó được nuôi dưỡng (Falconer, 1993). Khi tính trạng của cá thể được xác định m lần, phương sai sai lệch môi trường riêng ( σ Es2 ) sẽ giảm đi m lần, do vậy phương sai kiểu hình trung bình của m lần xác định sẽ giảm đi. Tỷ số giữa phương sai kiểu hình của m lần xác định ( σ P2 (m ) ) và phương sai kiểu hình ( σ P2 ) biểu thị độ chính xác của giá trị kiểu hình: σ P2 ( m ) 1 + ( m − 1) R = σ P2 m 8
Khi số lần xác định tăng lên, tỷ lệ này giảm mạnh ở các tính trạng có hệ số lặp lại nhỏ. Do đó sử dụng giá trị kiểu hình trung bình sẽ làm tăng độ chính xác của giá trị này trong đánh giá chọn lọc vật giống. 1.1.4. Hệ số tương quan di truyền Trong thực tế sản xuất, các nhà chọn giống thường quan tâm chọn lọc đồng thời một số tính trạng. Về mặt di truyền, các tính trạng này thường có tương quan với nhau do tính đa hiệu của gen và sự liên kết gen trong quá trình di truyền (Lasley, 1972). Sự tồn tại của các tương quan di truyền giữa các tính trạng đã được quan sát thấy khi tính trạng này được cải thiện thường kéo theo những biến đổi di truyền nhất định của tính trạng khác. Hệ số tương quan di truyền (rA), tương quan ngoại cảnh bao gồm cả tác động cộng gộp và tương tác (rE) và tương quan kiểu hình (rP) giữa 2 tính trạng X và Y được tính theo các công thức sau: σAxy - Hệ số tương quan di truyền: rA = 2 2 σ σ Ay Ax . σE x y - Hệ số tương quan ngoại cảnh: rE = 2 2 σ Ex .σ Ey σPxy - Hệ số tương quan kiểu hình: rP = σ .σ 2Py 2 Px Trong đó: rA , rE , rP : các hệ số tương quan di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình σAxy , σExy , σPxy : các hiệp phương sai di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình σAx2 ; σAy 2 , σ2Ex , σ 2Ey , σ2Px , σ 2Py : phương sai di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình Hiện nay, việc ước tính các tham số di truyền thường sử dụng một tập hợp lớn các số liệu, các mô hình hỗn hợp bao gồm cả yếu tố cố định và yếu tố ngẫu nhiên được sử dụng và một số phần mềm chuyên dụng như Harvey (1990), MTDF.REML (Boldman et al., 1995), VCE (Groeneveld et al., 2008) đáp ứng được yêu cầu này. 1.1.5. Giá trị giống Giá trị di truyền cộng gộp (A) hay giá trị giống (Breeding Value, BV) là phần mà kiểu gen truyền được từ thế hệ trước cho thế hệ sau. 9
Chỉ có thể ước tính được giá trị giống, vì vậy giá trị giống ước tính (Estimated Breeding Value, EBV) được sử dụng rộng rãi trong đánh giá chọn lọc vật giống. Ước tính giá trị giống một tính trạng của vật nuôi phải dựa vào giá trị kiểu hình của tính trạng này. Các giá trị kiểu hình được sử dụng để ước tính giá trị giống được gọi là các nguồn thông tin, bao gồm: + Giá trị kiểu hình của một, hoặc trung bình của các lần xác định lặp lại trên chính bản thân con vật; + Giá trị kiểu hình của một hoặc trung bình trên các anh chị em (ruột hay nửa ruột thịt) của con vật; + Giá trị kiểu hình của một hoặc trung bình trên các đời con của con vật; + Giá trị kiểu hình của một hoặc trung bình của các lần xác định lặp lại trên tổ tiên (bố, mẹ, ông, bà…) của con vật. * Dự đoán giá trị giống bằng phương pháp BLUP Trên cơ sở ước tính giá trị giống bằng phương pháp chỉ số chọn lọc (Selection Index) kinh điển, phương pháp BLUP do Henderson xây dựng và phát triển. BLUP là phương pháp dự đoán hồi quy không sai lệch tốt nhất được sử dụng rộng rãi trong việc dự đoán giá trị giống của con vật (BLUP) và ước tính ảnh hưởng của các yếu tố cố định (BLUE). Phương pháp BLUP có những ưu điểm như sau: - Sử dụng được tất cả các nguồn thông tin về giá trị kiểu hình của các con vật có họ hàng với con vật cần đánh giá, nên dự đoán được giá trị giống một cách chính xác nhất, nhờ đó hiệu quả chọn lọc theo BLUP cũng cao hơn; - Loại trừ được ảnh hưởng của các yếu tố cố định như đàn vật nuôi, năm, mùa vụ, lứa đẻ… do nguồn thông tin của các con vật họ hàng chịu ảnh hưởng của các yếu tố này; - Đánh giá được khuynh hướng di truyền của các đàn vật giống do xử lý các nguồn thông tin thu được trong một khoảng thời gian nhất định; - Sử dụng được các nguồn thông tin dưới dạng số liệu giữa các nhóm không cân bằng. Mô hình hỗn hợp được sử dụng trong phương pháp BLUP như sau: Y=X +Z +e Trong đó: Y: Véc tơ giá trị của tính trạng nghiên cứu 10
: Véc tơ giá trị ước tính của các yếu tố cố định : Véc tơ giá trị giống dự đoán của các con vật trong hệ phổ e: Véc tơ sai số ngẫu nhiên X: Ma trận ảnh hưởng của các yếu tố cố định Z: Ma trận ảnh hưởng của các con vật trong hệ phổ. Henderson đã sử dụng phương trình sau để tính các vec tơ và : Trong đó: - X’ và Z’: các ma trận chuyển vị của X và Z - A: ma trận quan hệ di truyền cộng gộp của các con vật trong hệ phổ, còn gọi là NRM (Numerator Relationship Matrix) - α = (1-h2)/h2 hoặc (h2: hệ số di truyền, và : phương sai di truyền cộng gộp và phương sai sai lệch môi trường) Một số mô hình BLUP được sử dụng để dự đoán giá trị giống của vật nuôi: - Mô hình đực giống (Sire Model): Dùng để dự đoán khác biệt mong đợi ở đời con (Expected Progeny Differences, EPD), từ đó dự đoán giá trị giống của con đực; - Mô hình vật giống (Animal Model): Dùng để dự đoán giá trị giống của bản thân con vật; - Mô hình lặp lại (Repeatability Model): Dùng để dự đoán giá trị giống khi giá trị kiểu hình của một tính trạng được xác định lặp lại với một số lần. Mô hình này còn được gọi là mô hình với các ảnh hưởng ngoại cảnh ngẫu nhiên (Models with Random Environmental Effects); - Mô hình nhiều tính trạng (Mutivariate Animal Model): Dùng để dự đoán giá trị giống với hai hay nhiều tính trạng dựa trên mối quan hệ kiểu hình và mối quan hệ di truyền giữa các tính trạng này. Trong những năm gần đây, các nghiên cứu liên quan đế dự đoán giá trị giống bằng các mô hình khác nhau thường sử dụng phần mềm MTDF.REML (Boldman et al., 1995) hoặc PEST (Groeneveld et al., 2002). 1.1.6. Hiệu quả chọn lọc Hiệu quả chọn lọc (Selection Response, R) về một tính trạng thuộc mục tiêu chọn giống là sự chênh lệch giữa giá trị trung bình kiểu hình của đời con sinh ra 11
từ những bố mẹ được chọn lọc so với giá trị trung bình kiểu hình của toàn bộ thế hệ bố mẹ đối với tính trạng đó. Hiệu quả chọn lọc của một tính trạng phụ thuộc hệ số di truyền vào ly sai chọn lọc (Selection Differential, S) của tính trạng đó. Ly sai chọn lọc là sự chênh lệch giữa giá trị trung bình kiểu hình của các bố mẹ được chọn lọc so với giá trị trung bình kiểu hình của toàn bộ thế hệ bố mẹ đối với tính trạng đó. Do ly sai chọn lọc được tiêu chuẩn hoá theo độ lệch chuẩn kiểu hình của tính trạng (σP) nên hiệu quả chọn lọc của một tính trạng phụ thuộc tỷ lệ thuận với hệ số di truyền, cường độ chọn lọc (i) và độ lệch chuẩn của tính trạng: R = h2S = h2iσP 1.2. KHẢ NĂNG SINH SẢN VÀ SINH TRƯỞNG CỦA LỢN 1.2.1. Các chỉ tiêu đánh giá khả năng sinh sản của lợn nái và các yếu tố ảnh hưởng 1.2.1.1. Các chỉ tiêu đánh giá khả năng sinh sản của lợn nái Một yêu cầu quan trọng của chăn nuôi lợn nái là phải tăng khả năng sinh sản nhằm đáp ứng yêu cầu cả về số lượng và chất lượng lợn cho khâu sản xuất lợn thịt. Có nhiều chỉ tiêu sinh học đánh giá năng suất sinh sản của lợn cái nhưng các nhà di truyền chọn giống lợn chỉ quan tâm tới một số chı̉ tiêu năng suất sinh sản nhất định, đó là các chỉ tiêu có tầm quan trọng quyế t đinh ̣ hiê ̣u quả kinh tế trong chăn nuôi lợn nái. Gordon (2004) cho rằng: trong các trại chăn nuôi hiện đại, số lợn con cai sữa do một nái sản xuất trong một năm là chỉ tiêu đánh giá đúng đắn nhất năng suất sinh sản của lợn nái. Chỉ tiêu này phản ánh được đầ y đủ toàn bộ chu kı̀ sản suấ t của một lợn nái trong mô ̣t năm. Tác giả cũng cho biết tầm quan trọng của các thành phần cấu thành ảnh hưởng đến chỉ tiêu số lợn con cai sữa do một nái sản xuất trong một năm lần lượt là: số con đẻ ra trong ổ, tỷ lệ chết của lợn con từ sơ sinh đến cai sữa, thời gian bú sữa, tuổi đẻ lứa đầu và thời gian từ cai sữa đến khi thụ thai lứa sau. Theo Ducos (1994), các thành phần đóng góp vào chỉ tiêu số con còn sống khi cai sữa gồm: số trứng rụng, tỷ lệ sống khi sơ sinh và tỷ lệ lợn con sống tới lúc cai sữa. 12
Mabry et al. (1996) cho rằng, các tính trạng năng suất sinh sản chủ yếu của lợn nái bao gồm: số con đẻ ra/ổ, số con cai sữa/ổ, khối lượng toàn ổ ở 21 ngày tuổi và số lứa đẻ/nái/năm. Các tính trạng này ảnh hưởng lớn đến lợi nhuận của người chăn nuôi lợn nái. Theo quyết định số 657/QĐ-BNN-CN (2014) về việc phê duyệt các chỉ tiêu định mức kinh tế kỹ thuật cho các đàn vật nuôi giống gốc đối với lợn ngoại như sau: - Số con đẻ ra còn sống/ổ: ≥ 10,5 con (Yorkshire, Landrace), ≥ 9,5 con (Duroc), ≥ 9,0 con (Piétrain), ≥ 11,0 con (các giống tổng hợp), thấp hơn 10% (đối với lợn cụ kỵ các giống tương ứng). - Số con cai sữa/ổ: ≥ 9,7 con (Yorkshire, Landrace), ≥ 8,7 con (Duroc), ≥8,3 con (Piétrain), ≥ 10,1 con (các giống tổng hợp), thấp hơn 10% (đối với lợn cụ kỵ các giống tương ứng) - Số ngày cai sữa: 21 – 28 ngày - Khối lượng toàn ổ lúc sơ sinh: ≥ 14,5 kg (Yorkshire, Landrace), ≥ 13,0 kg (Duroc), ≥ 12,0 kg (Piétrain), ≥ 15,5 kg (các giống tổng hợp) - Khối lượng toàn ổ lúc cai sữa: 65 - 80 kg (Yorkshire, Landrace), 55 -80 kg (Duroc), 50 - 80 kg (Piétrain), 65 – 85 kg (các giống tổng hợp) - Số con 75 ngày tuổi/ổ: ≥ 9,2 con (Yorkshire, Landrace), ≥ 8,3 con (Duroc), ≥ 7,9 con (Piétrain), ≥ 9,6 con (các giống tổng hợp) - Khối lượng lợn ở 75 ngày tuổi: ≥ 25 kg/con - Tuổi đẻ lứa đầu: 340-385 ngày - Số lứa đẻ/nái/năm: ≥ 2,2 lứa (Yorkshire, Landrace), ≥ 2 lứa (Duroc), ≥ 1,9 lứa (Piétrain), ≥ 2,25 lứa (Các giống tổng hợp) - Tỷ lệ nuôi sống từ sơ sinh đến cai sữa: ≥ 92% - Tỷ lệ nuôi sống từ cai sữa đến 75 ngày: ≥ 95% - Thời gian nuôi cái hậu bị (từ 75 ngày đến khi phối giống lần đầu): 150- 160 ngày 1.2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của lợn nái * Yếu tố di truyền Giống là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến các chỉ tiêu sinh sản của lợn nái (Marsac et al., 2000; Hamann et al., 2004). 13
Theo Legault (1985), căn cứ vào khả năng sinh sản và sức sản xuất thịt, các giống lợn được chia thành 4 nhóm chính (dẫn theo Rothschild and Bidanel, 1998) như sau: - Các giống đa dụng như Yorkshire, Landrace và một số dòng nguyên chủng được xếp vào loại có khả năng sản xuất thịt và sinh sản khá; - Các giống chuyên dụng “dòng bố” như Piétrain, Landrace của Bỉ, Hampshire, Poland China có khả năng sinh sản trung bình nhưng khả năng sản xuất thịt cao; - Các giống chuyên dụng “dòng mẹ”, đặc biệt một số giống chuyên sản của Trung Quốc như Taihu (điển hình là Meishan) có khả năng sinh sản đặc biệt cao nhưng khả năng cho thịt kém; - Các giống địa phương có đặc tính chung là khả năng sinh sản và sức sản xuất thịt kém, song có khả năng thích nghi tốt với môi trường. Các giống “dòng bố” thường có khả năng sinh sản thấp hơn so với các giống đa dụng. Ngoài ra chúng có chiều hướng hơi kém về khả năng nuôi con, tỷ lệ lợn con chết trước khi cai sữa của các giống này cao hơn so với Landrace và Large White (Blasco et al., 1995). Theo Hamann et al. (2004), lợn Landrace có số con đẻ ra cao hơn so với lợn Piétrain. Theo Dan and Summer (1995), số con sơ sinh/ổ của nái Large White và nái Landrace lần lượt là 9,6 và 10,4 con; số con sơ sinh sống/ổ tương ứng đạt 9,1 và 9,7 con. Sự sai khác này có ý nghĩa thống kê (P
con đẻ ra/ổ và số con cai sữa/ổ của một số công bố đề u dao động từ 0,03 đến 0,12: số con đẻ ra/lứa với h2 = 0,12 (Damgaard et al., 2003), h2 = 0,08 (Smital et al., 2005), h2 = 0,03 (Imboonta et al., 2007), h2 = 0,09 (Lundgren et al., 2010) và h2 = 0,12 (Schneider et al., 2011); số con cai sữa/ổ với h2 = 0,11 (Schneider et al., 2011). Khố i lươṇ g sơ sinh/ổ với h2 = 0,07 (Grandinson et al., 2005) và h2 = 0,18 (Schneider et al., 2011); khố i lươ ̣ng sơ sinh/con với h2 = 0,44 (Schneider et al., 2011); khố i lươ ̣ng cai sữa/ổ với h2 = 0,20 (Grandinson et al., 2005), h2 = 0,21 (Lundgren et al., 2010) và h2 = 0,22 (Schneider et al., 2011); khoảng cách giữa hai lứa đẻ với h2 = 0,08 (Rydhmer et al., 1995). Các chı̉ tiêu sinh sản có hê ̣ số di truyề n thấ p nên năng suấ t sinh sản chiụ ảnh hưởng lớn bởi tác đô ̣ng của các yế u tố môi trường. Trong cho ̣n lo ̣c nhân thuầ n, các tı́nh tra ̣ng năng suấ t sinh sản thường đa ̣t tiế n bô ̣ di truyề n châ ̣m so với nhóm các tı́nh tra ̣ng sinh trưởng và chấ t lươ ̣ng thit.̣ Khi nghiên cứu các yế u tố ảnh hưởng đế n ưu thế lai ở lơ ̣n, cho đế n nay các kế t quả nghiên cứu đã khẳ ng đinh ̣ ở lơ ̣n các tı́nh tra ̣ng sinh sản có hê ̣ số di truyề n thấ p thı̀ khi lai ta ̣o đa ̣t ưu thế lai cao. Đánh giá ảnh hưởng của lai giống đối với năng suất sinh sản, nhiều tác giả cho biết nhờ có ưu thế lai cao mà lai giống có thể cải thiện năng suất sinh sản của lợn. Các lợn nái lai có tuổi thành thục về tính sớm hơn (11,3 ngày), tỉ lệ thụ thai cao hơn (2 - 4%), số trứng rụng nhiề u hơn (0,5 trứng), số con đẻ ra/ổ cao hơn (0,6- 0,7 con) và số con cai sữa/ổ (0,8 con) nhiều hơn so với lơ ̣n nái thuần chủng. Tỉ lệ nuôi sống lợn con ở các lơ ̣n nái lai cao hơn (5%), khối lượng sơ sinh/ổ (1 kg), khối lượng 21 ngày/ổ (4,2 kg) cao hơn so với lơ ̣n nái giống thuần (Gunsett and Robison, 1990). Ngoài ra, năng suất sinh sản của lợn nái cũng chịu ảnh hưởng của cận huyết. Theo Johnson (1990), khi hệ số cận huyết ở lợn nái tăng thêm 10% thì số con đẻ ra sẽ giảm khoảng 0,29 con/ổ. Ngoài sự ảnh hưởng của giống, kiểu gen halothane cũng có ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của lợn nái (Biedermann et al., 1997; Stalder et al., 1998). * Yếu tố ngoại cảnh Ngoài yếu tố di truyền, các yếu tố ngoại cảnh cũng ảnh hưởng rất rõ rệt và có ý nghĩa đến năng suất sinh sản của lợn nái. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới khả năng sinh sản của lợn nái như: chế độ nuôi dưỡng, tuổi, khối lượng phối, phương thức phối, lứa đẻ, mùa vụ, nhiệt độ môi trường, thời gian chiếu sáng, bệnh tật... (Gamba, 2000; Riha et al., 2000; Dierckx et al., 1997; Sohst, 1997). 15
- Chế độ nuôi dưỡng Dinh dưỡng là yếu tố hết sức quan trọng để đảm bảo khả năng sinh sản của lợn nái. Lợn nái và lợn cái hậu bị có chửa cần được cung cấp đủ về số và chất lượng các chất dinh dưỡng để có kết quả sinh sản tốt. Zimmerman et al. (1996) cho biết các mức ăn khác nhau trong giai đoạn từ cai sữa đến phối giống trở lại có ảnh hưởng tới tỷ lệ thụ thai. Yamada and Nakamura (1998) nhận thấy nuôi dưỡng hạn chế lợn cái trong giai đoạn hậu bị sẽ làm tăng tuổi động dục lần đầu, tăng tỷ lệ loại thải so với nuôi dưỡng đầy đủ. Nuôi dưỡng tốt lợn nái trước khi động dục có thể làm tăng số lượng trứng rụng, tăng số phôi sống (Ashworth et al., 2000). - Mùa vụ Mùa vụ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của lợn nái. Gaustad-Aas et al. (2004) cho biết mùa vụ có ảnh hưởng đến số con đẻ ra/ổ. Mùa có nhiệt độ cao là nguyên nhân làm kết quả sinh sản ở lợn nái nuôi chăn thả thấp, tỷ lệ chết ở lợn con cao (Akos and Bilkei, 2004). Theo Quiniou et al. (2000), nhiệt độ cao làm lợn nái thu nhận thức ăn thấp, tỷ lệ hao hụt lợn nái tăng và tỷ lệ động dục trở lại sau cai sữa giảm. Tỷ lệ thụ thai bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và mùa vụ. Lợn nái phối giống vào các tháng nóng có tỷ lệ thụ thai thấp, làm tăng số lần phối giống, giảm khả năng sinh sản từ 5 đến 20%. Số con đẻ ra/ổ khi phối giống vào mùa hè có thể ít hơn một con so với khi phối giống vào mùa thu, mùa đông (Peltoniemi et al., 2000a, Koketsu et al., 1998). Theo Dominguez et al. (1998) thì tỷ lệ thụ thai thấp và số con đẻ ra ít vào mùa hè. Đặng Vũ Bình (1999) phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến các tính trạng năng suất sinh sản trong một lứa đẻ của lơ ̣n nái ngoa ̣i đã kết luận yếu tố mùa vụ ảnh hưởng đến hầu hết các tính trạng (trừ tính trạng số con 35 ngày tuổi, khối lượng toàn ổ giai đoạn sơ sinh và 21 ngày tuổi). Khối lượng toàn ổ sơ sinh ở mùa đông cao hơn mùa thu (P
- Tuổi và lứa đẻ Clark and Leman (1996) cho biết tuổi và lứa đẻ đều là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến số con đẻ ra/ổ (dẫn theo Gordon, 1997). Số lượng trứng rụng thấp nhất ở chu kỳ động dục thứ nhất, tăng đến 3 tế bào trứng ở chu kỳ động dục thứ hai và đạt tương đối cao ở chu kỳ động dục thứ ba (Deckert et al., 1998). Warrick et al. (1989) cho biết số con đẻ ra tương quan thuận với số lượng trứng rụng (dẫn theo Gordon, 1997). Theo Tretinjak et al. (2009), số con đẻ ra/ổ thường thấp nhất ở lứa thứ nhất, tăng lên và đạt cao nhất ở lứa thứ 3 đến lứa thứ 5. - Ảnh hưởng của lợn đực phố i và phương thức phối giố ng Nhiều tác giả cho biết số lần phối giống trong một lần động dục ở lợn nái ảnh hưởng tới số con đẻ ra/ổ (Serenius et al., 2003). Theo Anon (1993), phối giống kết hợp giữa thụ tinh nhân tạo và nhảy trực tiếp có thể làm tăng 0,5 lợn con so với phối riêng rẽ (dẫn theo Gordon, 1997). Phối giống bằng thụ tinh nhân tạo, tỷ lệ thụ thai và số con đẻ ra/ổ đều thấp hơn (0-10%) so với phối giống trực tiếp (Colin, 1998), nhưng kết quả nghiên cứu của Alexopoulos et al. (1997) lại ngược lại. - Thời gian cai sữa Mabry et al. (1996); Gaustad-Aas et al. (2004) cho biết: phối giống sớm sau khi đẻ, tỷ lệ đẻ và số con đẻ ra/ổ thấp hơn so với phối giống muộn. Theo Gordon (2004), giảm thời gian cai sữa từ 20 xuống 15 ngày sẽ làm giảm 0,2 con trong ổ, giảm thời gian cai sữa từ 15 xuống 10 ngày sẽ làm giảm trên 0,2 con trong ổ. Lợn nái phối giống khi cai sữa sớm có số lượng trứng rụng thấp (15,9 so với 24,6) và số phôi ở ngày chửa thứ 11 ít. Lợn nái cai sữa sớm có tỷ lệ thụ thai thấp, số phôi sống ít và thời gian động dục trở lại dài (Tonn et al., 1995, dẫn theo Gordon, 1997; Deckert et al., 1998). - Chế độ nuôi nhốt Nuôi nhốt lợn cái hậu bị hoàn toàn ảnh hưởng đế n quá trı̀nh sinh lý và gây trở ngại cho phối giống, chủ yếu là gây hiê ̣n tươ ̣ng lợn cái không hoă ̣c châ ̣m động dục. Các nhà chăn nuôi khuyế n cáo khắc phục vấn đề này bằng cách không nhốt lợn cái hậu bị mà thả chúng ra bên ngoài trước thời kỳ phối giống (Zimmerman et al., 1996). Việc nuôi nhốt cá thể hoặc nuôi riêng biệt từng lợn cái 17
hậu bị cũng sẽ làm chậm thành thục về tính so với những cái hậu bị được nuôi theo nhóm. Do vậy, nhiều nhà nghiên cứu khuyến cáo không nên nuôi lơ ̣n cái giai đoa ̣n hậu bị tách biệt đàn. Mâ ̣t đô ̣ nuôi hâ ̣u bi ̣không phù hơ ̣p cũng làm châ ̣m tuổ i đô ̣ng du ̣c của lơ ̣n cái hâ ̣u bi.̣ 1.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá khả năng sinh trưởng và các yếu tố ảnh hưởng 1.2.2.1. Các chỉ tiêu đánh giá khả năng sinh trưởng Sinh trưởng là sự tăng lên về kích thước hoặc khối lượng của vật nuôi do có sự tăng lên về số lượng và thể tích tế bào. Mối liên hệ giữa khối lượng và tuổi của vật nuôi được thể hiện bằng đồ thị hình chữ S. Giai đoạn trước thành thục sinh dục có tốc độ sinh trưởng nhanh, sau đó tốc độ sinh trưởng chậm lại và giảm dần cho đến khi đạt ổn định về khối lượng, lúc này vật nuôi thành thục về thể vóc. Khả năng sinh trưởng được mô tả bằng sinh trưởng tuyệt đối và sinh trưởng tương đối. Sinh trưởng tuyệt đối được xác định bằng tỷ lệ giữa khối lượng cơ thể vật nuôi tăng lên (w2 – w1) với khoảng thời gian để tăng được khối lượng đó (t2 – t1). Chỉ tiêu này được sử dụng để đánh giá khả năng tăng khối lượng trung bình hàng tháng (kg/tháng) hoặc hàng ngày (g/ngày). Sinh trưởng tuyệt đối được mô hình hoá bằng đồ thị parabol. Đối với lợn thịt cần xác định được thời điểm đạt giá trị cực đại (đỉnh parabol) để kết thúc giai đoạn nuôi thịt nhằm đạt hiệu quả cao nhất. Sinh trưởng tương đối được xác định bằng tỷ lệ giữa khối lượng cơ thể vật nuôi tăng lên (w2 – w1) với khối lượng tại thời điểm bắt đầu (w1). 1.2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng * Yếu tố di truyền Ảnh hưởng của yếu tố di truyền đến khả năng sinh trưởng bao gồm sự khác biệt giữa các giống và sự khác biệt giữa các cá thể trong cùng một giống. Khả năng sinh trưởng của lợn bị ảnh hưởng bởi giống, dòng và kiểu gen khác nhau (Campell and Taverner, 1988). Mrode and Kennedy (1993) đã chỉ ra sự khác biệt về khả năng sinh trưởng giữa giống Yorkshire và Landrace. Trong một nghiên cứu ở Úc, khi so sánh năng suất sinh trưởng của hai giống lợn Yorkshire và Landrace. McPhee et al. (1981) đã cho biết giống lợn Yorkshire có tốc độ sinh trưởng cao hơn và hiệu quả sử dụng thức ăn tốt hơn giống lợn Landrace. Một số nghiên cứu khác cũng cho kết quả tương tự khi so sánh năng suất sinh trưởng các giống lợn Landrace và Yorkshire tại Hà Lan (Haer and de 18