Luận án Tiến sĩ Chăn nuôi: Đa hình một số gen ứng viên và mối liên hệ với tính năng sản xuất của lợn Ỉ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:288

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Chăn nuôi "Đa hình một số gen ứng viên và mối liên hệ với tính năng sản xuất của lợn Ỉ" trình bày các nội dung chính sau: Xác định được đặc điểm của lợn Ỉ thông qua kích thước một số chiều đo của lợn Ỉ cái và đực trong điều kiện chăn nuôi công nghiệp; Đánh giá được đa hình các gen ESR, PRLR, FSHB, RBP4, PIT1, MC4R, GHRH, FUT1, H-FABP, CAST, PIK3C3 và MYOG trên quần thể lợn Ỉ nuôi bảo tồn tại Công ty CP tập đoàn Dabaco, Việt Nam.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Chăn nuôi: Đa hình một số gen ứng viên và mối liên hệ với tính năng sản xuất của lợn Ỉ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHAN THỊ TƯƠI ĐA HÌNH MỘT SỐ GEN ỨNG VIÊN VÀ MỐI LIÊN HỆ VỚI TÍNH NĂNG SẢN XUẤT CỦA LỢN Ỉ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2023
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHAN THỊ TƯƠI ĐA HÌNH MỘT SỐ GEN ỨNG VIÊN VÀ MỐI LIÊN HỆ VỚI TÍNH NĂNG SẢN XUẤT CỦA LỢN Ỉ Ngành: Chăn nuôi Mã số: 9 62 01 05 Người hướng dẫn: PGS.TS. Đỗ Đức Lực PGS.TS. Nguyễn Hoàng Thịnh HÀ NỘI – 2023
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… tháng… năm 2023 Tác giả luận án Phan Thị Tươi i
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đỗ Đức Lực và PGS.TS. Nguyễn Hoàng Thịnh 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 Di truyền – Giống gia súc, Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, các thầy cô giáo, nghiên cứu viên đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Nông Lâm Ngư nghiệp, Bộ môn Khoa học vật nuôi, Trường Đại học Hồng Đức, các chuyên gia trong lĩnh vực chăn nuôi – thú y, đã tạo mọi điều kiện, ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ, kỹ thuật viên và nhân viên công ty CP tập đoàn Dabaco, chủ nhiệm nhiệm vụ “Nghiên cứu chọn lọc, khai thác phát triển và đánh giá tiềm năng di truyền nguồn gen lợn Ỉ” đã hỗ trợ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án./. Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2023 Tác giả luận án Phan Thị Tươi 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 ................................................................................................................ xii Trích yếu luận án ........................................................................................................... xiii Thesis abstract................................................................................................................. xv Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 3 1.2.1. Mục tiêu chung ................................................................................................... 3 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................................... 3 1.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 3 1.4. Đóng góp mới của đề tài ..................................................................................... 4 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................ 4 1.5.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 4 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 4 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 5 2.1. Tổng quan nghiên cứu ........................................................................................ 5 2.1.1. Vai trò của chỉ thị di truyền trong chọn lọc giống vật nuôi và đặc điểm của các gen ứng viên........................................................................................... 5 2.1.2. Đặc điểm ngoại hình, hiện trạng và công tác bảo tồn các giống lợn bản địa Việt Nam ..................................................................................................... 13 2.1.3. Tình hình nghiên cứu về năng suất sinh sản của các giống lợn bản địa ........... 25 2.1.4. Tình hình nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của các giống lợn bản địa ...... 37 2.1.5. Tình hình nghiên cứu về năng suất, chất lượng thịt của các giống lợn bản địa ..................................................................................................................... 43 iii
2.1.6. Một số nghiên cứu về lợn Ỉ và công tác bảo tồn giống lợn Ỉ ............................ 51 2.2. Kết luận và định hướng nghiên cứu.................................................................. 54 Phần 3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 55 3.1. Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................... 55 3.1.1. Địa điểm bố trí thí nghiệm ................................................................................ 55 3.1.2. Địa điểm phân tích mẫu .................................................................................... 55 3.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 55 3.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 56 3.3.1. Đặc điểm của lợn Ỉ nuôi bảo tồn ....................................................................... 56 3.3.2. Xác định đa hình gen các gen ứng viên trên quần thể lợn Ỉ ............................. 56 3.3.3. Đánh giá mối liên hệ giữa đa hình gen ứng viên với tính năng sản xuất của lợn Ỉ ............................................................................................................ 56 3.4. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 56 3.4.1. Đặc điểm của lợn Ỉ nuôi bảo tồn ....................................................................... 56 3.4.2. Xác định đa hình gen các gen ứng viên trên quần thể lợn Ỉ ............................. 56 3.4.3. Đánh giá mối liên hệ giữa các đa hình gen ứng viên với tính năng sản xuất của lợn Ỉ .................................................................................................... 57 3.5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 58 3.5.1. Đặc điểm của lợn Ỉ nuôi bảo tồn ....................................................................... 58 3.5.2. Xác định đa hình gen các gen ứng viên trên quần thể lợn Ỉ ............................. 58 3.5.3. Đánh giá mối liên hệ giữa các đa hình gen ứng viên với tính năng sản xuất của lợn Ỉ .................................................................................................... 61 Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 70 4.1. Đặc điểm của lợn Ỉ nuôi bảo tồn ....................................................................... 70 4.1.1. Kích thước các chiều đo của lợn Ỉ .................................................................... 70 4.1.2. Ảnh hưởng của tính biệt đến các chiều đo của lợn Ỉ ........................................ 72 4.2. Đa hình các gen ứng viên trên quần thể lợn Ỉ ................................................... 74 4.2.1. Tần số kiểu gen và alen của đa hình các gen ứng viên liên quan đến khả năng sinh sản trên lợn Ỉ ..................................................................................... 74 4.2.2. Đa hình, tần số kiểu gen và alen của các gen ứng viên liên quan đến khả năng sinh trưởng trên quần thể lợn Ỉ................................................................. 82 iv
4.2.3. Đa hình, tần số kiểu gen và alen của các gen ứng viên liên quan đến năng suất, chất lượng thịt trên quần thể lợn Ỉ ............................................................ 90 4.3. Đánh giá mối liên hệ giữa đa hình các gen ứng viên với tính năng sản xuất của lợn Ỉ .................................................................................................... 98 4.3.1. Mối liên hệ giữa đa hình gen ESR, PRLR và FSHB với năng suất sinh sản của lợn Ỉ ............................................................................................................ 98 4.3.2. Mối liên hệ giữa đa hình gen PIT1, H-FABP, CAST/HinfI, PIK3C3 và GHRH với khả năng sinh trưởng của lợn Ỉ ..................................................... 117 4.3.3. Mối liên hệ giữa đa hình gen PIT1, H-FABP, PIK3C3 và CAST với năng suất thân thịt và chất lượng thịt của lợn Ỉ ....................................................... 127 Phần 5. Kết luận và kiến nghị.................................................................................... 148 5.1. Kết luận........................................................................................................... 148 5.2. Kiến nghị ........................................................................................................ 148 Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án ....................................... 149 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 150 Một số Hình ảnh minh hoạ ........................................................................................... 172 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt a* - Redness - Độ đỏ ADG - Average daily gain - Tăng khối lượng trung bình/ngày b* - Yellow - Độ vàng CAST - Calpastatin - Gen Calpastatin CP - - Cổ phần COX2 - Prostaglandin-endoperoxide - Gen COX2 synthase 2 cs - - Cộng sự DML - - Dày mỡ lưng DML1 - - Dày mỡ lưng đo tại vị trí trên đốt sống cổ cuối cùng DML2 - - Dày mỡ lưng đo tại vị trí trên đốt sống lưng cuối cùng DTT - - Dài thân thịt EGF - Epidermal growth factor - Yếu tố tăng trưởng biểu bì ESR - Estrogen receptor - Thụ thể Estrogen FSHB: - Follicle stimulate hormone - Hormone kích noãn bào tố Beta Beta Subunit FUT1 - Fucosyltransferase 1 - Gen FUT1 GHRH - Growth hormone releasing - Hormone giải phóng hormone sinh hormone trưởng H-FABP - Heart fatty acid binding protein - Gen H-FABP HWE - Hardy – Weinberg - Định luận Hardy - Weinberg IGF2 - Insulin-like growth factor 2 - Yếu tố tăng trưởng giống Insulin 2 KCLĐ - - Khoảng cách lứa đẻ KL2 - - Khối lượng lúc 2 tháng tuổi KL8 - - Khối lượng lúc 8 tháng tuổi KLCSC - - Khối lượng cai sữa/con KLCSO - - Khối lượng cai sữa/ổ KLN - - Khối lượng thịt nạc KLSSO - - Khối lượng sơ sing/ổ KLSSC - - Khối lượng sơ sinh/con L* - Light - Độ sáng LSM - Least Square Mean - Trung bình bình phương bé nhất vi
Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt MC4R - Melanocortine 4 receptor - Thụ thể Melanocortine 4 M - Mean - Giá trị trung bình MYOG - Myogin - Gen Myogin N - Number of observations - Dung lượng mẫu NST - - Nhiễm sắc thể NT2TT - - Ngày tuổi trung bình lúc 2 tháng tuổi NT8TT - - Ngày tuổi trung bình lúc 8 tháng tuổi pH45 - - Giá trị pH tại thời điểm 45 phút sau giết mổ pH24 - - Giá trị pH tại thời điểm 24h sau giết mổ PCR-RFLP: - Polymerase Chain Reaction – - Phản ứng chuỗi trùng hợp: Đa hình Restriction Fragment Length chiều dài các đoạn cắt giới hạn Polymorphism PRKAG3: - Protein kinase AMP-activated - Gen PRKAG3 non-catalytic Subunit Gamma 3 LEPR - Leptin receptor - Thụ thể Leptin PIT1 - Pituitary-specific transcription - Nhân tố phiên mã chuyên biệt factor tuyến yên PIK3C3 - Porcine Phosphoinositide-3- - Gen PIK3C3 kinase, class 3 PRLR - Prolactin receptor - Thụ thể Prolactin RBP4 - Retinol binding protein 4 - Protein gắn với Retinol RNF4 - Ring finger protein 4 - Gen RNF4 SCSS - - Số con sơ sinh/ổ SCSSS - - Số con sơ sinh sống/ổ SCĐN - - Số con để nuôi/ổ SCCS - - Số con cai sữa/ổ TĐLĐ - - Tuổi đẻ lứa đầu TGCS - - Thời gian cai sữa TKL2 - - Tăng khối lượng trung bình/ngày giai đoạn sơ sinh đến 2 tháng tuổi TKL8 - - Tăng khối lượng trung bình/ngày giai đoạn sơ sinh đến 2 tháng tuổi vii
Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt TPLĐ - - Tuổi phối giống lần đầu TLMH - - Tỉ lệ móc hàm TLMNCB - - Tỉ lệ mất nước chế biến TLMNBQ - - Tỉ lệ mất nước bảo quản TLTX - - Tỉ lệ thịt xẻ TNHH - - Trách nhiệm hữu hạn VCK - - Vật chất khô viii
DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1. Tổng hợp các giống lợn bản địa ở Việt Nam và hiện trạng .............................. 21 2.2. Một số chỉ tiêu về năng suất sinh sản của các giống lợn bản địa Việt Nam .................................................................................................................. 31 2.3. Các gen ứng viên và mối liên hệ với các tính trạng số lượng và chất lượng trên lợn ................................................................................................... 42 3.1. Trình tự các cặp mồi nhân các đoạn gen .......................................................... 59 3.2. Thành phần phản ứng PCR ............................................................................... 60 3.3. Quy trình phản ứng PCR .................................................................................. 60 3.4. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn .................................... 62 3.5. Mức ăn hàng ngày cho lợn nái mang thai và nái nuôi con ............................... 62 3.6. Mức năng lượng và protein của các loại thức ăn .............................................. 65 4.1. Kích thước chiều đo (cm) lợn Ỉ 12 đến 16 tháng tuổi (n=40) ........................... 71 4.2. Hệ số xác định (R²), mức độ ảnh hưởng của tính biệt đến các chiều đo của lợn Ỉ ............................................................................................................ 73 4.3. Kích thước các chiều đo (cm) của lợn Ỉ tuổi theo tính biệt .............................. 74 4.4. Kiểu gen và tần số alen của các gen ESR, PRLR, FSHB và RBP4 ................... 76 4.5. Tần số kiểu gen và alen của các gen ESR, PRLR, FSHB và RBP4 theo tính biệt ............................................................................................................. 77 4.6. Kiểu gen và tần số alen của các gen MC4R, PIT1, GHRH và FUT1 ............... 85 4.7. Tần số kiểu gen và alen của các gen MC4R, PIT1, GHRH và FUT1 theo tính biệt ............................................................................................................. 86 4.8. Kiểu gen và tần số alen của các gen H-FABP, CAST, PIK3C3 và MYOG....... 93 4.9. Tần số kiểu gen và alen của các gen H-FABP, CAST, PIK3C3 và MYOG theo tính biệt ..................................................................................................... 94 4.10. Năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ ....................................................................... 99 4.11. Hệ số xác định (R²), mức độ ảnh hưởng của một số yếu tố đến năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ ...................................................................................... 103 4.12. Ảnh hưởng của đa hình gen ESR đến năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ ......... 104 ix
4.13. Ảnh hưởng của đa hình gen PRLR đến năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ ....... 106 4.14. Ảnh hưởng của đa hình gen FSHB đến năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ ....... 108 4.15. Ảnh hưởng của lứa đẻ đến năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ ........................... 110 4.16. Ảnh hưởng của năm đến năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ.............................. 113 4.17. Khả năng sinh trưởng của lợn Ỉ ...................................................................... 117 4.18. Mức độ ảnh hưởng (P) của một số đa hình và tính biệt đến khả năng sinh trưởng của lợn Ỉ .............................................................................................. 120 4.19. Ảnh hưởng của đa hình gen PIT1 đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lợn Ỉ ....................................................................................................................... 120 4.20. Ảnh hưởng của đa hình gen H-FABP đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lợn Ỉ................................................................................................................. 121 4.21. Ảnh hưởng của đa hình gen CAST/HinfI đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lợn Ỉ .......................................................................................................... 122 4.22. Ảnh hưởng của đa hình gen PIK3C3 đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lợn Ỉ................................................................................................................. 123 4.23. Ảnh hưởng của đa hình gen GHRH đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lợn Ỉ................................................................................................................. 124 4.24. Ảnh hưởng của tính biệt đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lợn Ỉ ............... 125 4.25. Mức độ ảnh hưởng (P) một số đa hình và tính biệt và đến năng suất thân thịt, chất lượng thịt lợn Ỉ ................................................................................. 127 4.26. Ảnh hưởng của đa hình gen PIT1 đến năng suất thân thịt và chất lượng thịt của lợn Ỉ .................................................................................................... 129 4.27. Ảnh hưởng của đa hình gen H-FABP đến năng suất thân thịt và chất lượng thịt lợn Ỉ ................................................................................................ 131 4.28. Ảnh hưởng của đa hình gen PIK3C3 đến năng suất thân thịt và chất lượng thịt lợn Ỉ ................................................................................................ 133 4.29. Ảnh hưởng của đa hình gen CAST đến năng suất thân thịt và chất lượng thịt lợn Ỉ .......................................................................................................... 135 4.30. Ảnh hưởng của tính biệt đến năng suất thân thịt và chất lượng thịt lợn Ỉ ...... 137 4.31. Mức độ ảnh hưởng (P) của một số đa hình và tính biệt đến thành phần hoá học và hàm lượng axit amin trong thịt lợn Ỉ ............................................ 139 4.32. Ảnh hưởng của đa hình gen PIT1 đến thành phần hoá học và hàm lượng axit amin trong mẫu cơ thăn lợn Ỉ................................................................... 140 x
4.33. Ảnh hưởng của đa hình gen H-FABP đến thành phần hoá học và hàm lượng axit amin trong mẫu cơ thăn lợn Ỉ ........................................................ 141 4.34. Ảnh hưởng của đa hình gen PIK3C3 đến thành phần hoá học và hàm lượng axit amin trong mẫu cơ thăn lợn Ỉ ........................................................ 142 4.35. Ảnh hưởng của đa hình gen CAST đến thành phần hoá học và hàm lượng axit amin trong mẫu cơ thăn lợn Ỉ................................................................... 144 4.36. Ảnh hưởng của tính biệt đến thành phần hoá học và hàm lượng axit amin trong mẫu cơ thăn lợn Ỉ................................................................................... 145 xi
DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1. Đặc điểm ngoại hình của lợn Ỉ.......................................................................... 70 4.2. Kết quả điện di sản phẩm cắt ESR/PvuII trên agarose gel (3%) ....................... 75 4.3. Kết quả điện di sản phẩm cắt PRLR/AluI trên agarose gel (3%) ...................... 78 4.4. Kết quả điện di sản phẩm cắt FSHB/HaeIII trên agarose gel (3%) .................. 80 4.5. Kết quả điện di sản phẩm cắt RBP4/MspI trên agarose gel (3%) ..................... 81 4.6. Kết quả điện di sản phẩm cắt MC4R/TaqI trên agarose gel (3%) .................... 82 4.7. Kết quả điện di sản phẩm cắt PIT1/RsaI trên agarose gel (3%) ....................... 84 4.8. Kết quả điện di sản phẩm cắt GHRH/AluI trên agarose gel (3%) .................... 87 4.9. Kết quả điện di sản phẩm cắt FUT1/Hin6I trên agarose gel (3%) ................... 89 4.10. Kết quả điện di sản phẩm cắt H-FABP/HinfI trên agarose gel (3%) .................... 90 4.11. Kết quả điện di sản phẩm cắt CAST/MspI trên agarose gel (3%) ..................... 91 4.12. Kết quả điện di sản phẩm cắt CAST/HinfI trên agarose gel (3%) ..................... 92 4.13. Kết quả điện di sản phẩm cắt CAST/RsaI trên agarose gel (3%) ...................... 92 4.14. Kết quả điện di sản phẩm cắt PIK3C3/Hpy8I trên agarose gel (3%) ................... 95 4.15. Kết quả điện di sản phẩm cắt MYOG/MspI trên agarose gel (3%) ................... 97 4.16. Số con sơ sinh/ổ, số con sơ sinh sồng/ổ, số con chọn nuôi/ổ và số con cai sữa/ổ của lợn nái Ỉ theo lứa đẻ ........................................................................ 111 4.17. Khối lượng sơ sinh/ổ, khối lượng sơ sinh/con, khối lượng cai sữa/ổ và khối lượng cai sữa/con của lợn nái Ỉ theo lứa đẻ ............................................ 112 4.18. Số con sơ sinh/ổ, số con sơ sinh sồng/ổ, số con chọn nuôi/ổ và số con cai sữa/ổ của lợn nái Ỉ theo năm ........................................................................... 114 4.19. Khối lượng sơ sinh/ổ, khối lượng sơ sinh/con của lợn nái Ỉ theo năm ........... 115 4.20. Khối lượng cai sữa/ổ và khối lượng cai sữa/con của lợn nái Ỉ theo năm ....... 116 xii
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Phan Thị Tươi Tên luận án: Đa hình một số gen ứng viên và mối liên hệ với tính năng sản xuất của lợn Ỉ Ngành: Chăn nuôi Mã số: 9 62 01 05 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Xác định được đặc điểm của lợn Ỉ thông qua kích thước một số chiều đo của lợn Ỉ cái và đực trong điều kiện chăn nuôi công nghiệp. - Đánh giá được đa hình các gen ESR, PRLR, FSHB, RBP4, PIT1, MC4R, GHRH, FUT1, H-FABP, CAST, PIK3C3 và MYOG trên quần thể lợn Ỉ nuôi bảo tồn tại Công ty CP tập đoàn Dabaco, Việt Nam. - Đánh giá được mối liên hệ giữa đa hình các gen ứng viên với tính năng sản xuất của lợn Ỉ, trong đó đánh giá mối liên hệ giữa đa hình các gen ESR, PRLR, FSHB với năng suất sinh sản, đa hình các gen PIT1, H-FABP, CAST, PIK3C3 và GHRH với khả năng sinh trưởng và đa hình các gen PIT1, H-FABP, PIK3C3, CAST với năng suất thân thịt và chất lượng thịt của lợn Ỉ. Phương pháp nghiên cứu - Xác đinh kích thước các chiều đo của lợn Ỉ cái và đực theo phương pháp của Ritchil & cs. (2014). - Xác định đa hình các gen ESR, PRLR, FSHB, RBP4, PIT1, MC4R, GHRH, FUT1, H-FABP, CAST, PIK3C3 và MYOG trên quần thể lợn Ỉ bằng kỹ thuật đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn (Polymerase Chain Reaction - Restriction Fragment Length Polymorphism: PCR-RFLP). - Đánh giá năng suất sinh sản, sinh trưởng, năng suất thân thịt và chất lượng thịt lợn Ỉ được thực hiện theo phương pháp nghiên cứu thông dụng trong chăn nuôi. - Số liệu được xử lý trên phần mềm SAS 9.1 (SAS, 2002). Các tham số thống kê bao gồm dung lượng mẫu (n), trung bình cộng (Mean), độ lệch chuẩn (SD), trung bình bình phương bé nhất (LSM) và sai số tiêu chuẩn (SE). Kết quả chính và kết luận - Đã xác định được kích thước các chiều đo của lợn Ỉ đực và cái trong điều kiện chăn nuôi công nghiệp. - Đã xác định đa hình của 12 gen ứng viên trên quần thể lợn Ỉ. Sáu gen (PRLR, RBP4, MC4R, GHRH, MYOG và FUT1) không xuất hiện đầy đủ các đa, trong đó gen xiii
RBP4 và FUT1 chỉ ghi nhận một kiểu gen duy nhất. Năm gen (ESR, FSHB, MC4R, GHRH và MYOG) có tần số kiểu gen ở trạng thái cân bằng HWE. - Hai đa hình gen (ESR và PRLR) không ảnh hưởng đến năng suất sinh sản của lợn nái Ỉ. Kiểu gen AA của gen FSHB có ảnh hưởng tích cực đến số con sơ sinh/ổ, số con sơ sinh sống/ổ, số con cai sữa/ổ, khối lượng sơ sinh/ổ, khối lượng cai sữa/ổ, khối lượng cai sữa/con. - Đa hình của 4 gen (PIT1, H-FABP, CAST, PIK3C3) không ảnh hưởng đến các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất và chất lượng thịt. Kiểu gen AB của gen GHRH ảnh hưởng tích cực đến khối lượng lúc 2 tháng tuổi và tăng khối lượng từ sơ sinh đến 2 tháng tuổi so với kiểu gen AA. xiv
THESIS ABSTRACT PhD Candidate: Phan Thi Tuoi Thesis title: Polymorphisms of candidate genes and their association with productive performance of pig breed “I”. Major: Animal Science Code: 9 62 01 05 Name of institution: Vietnam National Univerity of Agriculture Research objectives - Identify the biological characteristics of I pigs through body dimensions of female and male under conservation condition in industrial farms. - Identify polymorphisms of 12 genes (ESR, PRLR, FSHB, RBP4, PIT1, MC4R, GHRH, FUT1, H-FABP, CAST, PIK3C3 and MYOG) in I pigs raised at Dabaco group. - Evaluate relationship between polymorphisms candidate genes and productive performance of I pigs, including: (1) relationship between polymorphisms of ESR, PRLR, FSHB genes and reproductive performance; (2) relationship between polymorphisms of PIT1, H-FABP, CAST, PIK3C3, GHRH genes and growth performance; (3) relationship between polymorphisms of PIT1, H-FABP, PIK3C3, CAST genes and carcass traits, meat quality of I pigs. Research methods - The dimensions of male and female pigs breed I were measured as method described by Ritchil et al. (2014). - The polymorphisms of ESR, PRLR, FSHB, RBP4, PIT1, MC4R, GHRH, FUT1, H-FABP, CAST, PIK3C3 and MYOG genes in I pigs population were analyzed by Polymerase Chain Reaction - Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) techniques. - Reproductive performance, growth performance, carcass traits and meat quality of I pigs were evaluated following basic methods in animal science. - The data were analyzed by SAS version 9.1 (SAS, 2002). The statistical parameters were sample size (n), arithmetic mean (Mean), standard deviation (SD), least square mean (LSM), standard error (SE). Main findings and conclusions - Determined dimensions of male and female pigs breed I under conservation condition in industrial farms. xv
- Identified polymorphisms of 12 candidate genes in I pig population. Six genes (PRLR, RBP4, MC4R, GHRH, MYOG and FUT1) did not find all expected polymorphisms, of which, only one genotype was observed in RBP4 and FUT1 genes. The genotype frequencies of 5 genes (ESR, FSHB, MC4R, GHRH and MYOG) were consistent with HWE. - The polymorphisms of ESR, PRLR genes did not have any effect on reproductive performance of I pigs. However, AA genotype of FSHB positively affected on litter size at birth, number born alive, litter size at weaning, litter weight at birth, litter weight at weaning, individual weight at weaning. - The polymorphisms of PIT1, H-FABP, CAST/HinfI, PIK3C3 genes did not have effect on growth performance, carcass traits and meat quality of I pigs. Inversely, AB genotype of GHRH gene showed positive effects on body weight at 2 months of age and average daily gain from birth to 2 months of age. xvi
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việt Nam là một trong những trung tâm đa đạng sinh học phong phú trên thế giới. Cũng như nhiều quốc gia khác, Việt Nam đang phải đối mặt với tình trạng suy thoái đa dạng sinh học, trong đó có suy giảm nguồn gen vật nuôi. Trong số 27 giống lợn bản địa ở Việt Nam, có 5 giống lợn đã tuyệt chủng (lợn Ỉ mỡ, lợn Đen pha, lợn Thuộc Nhiêu, lợn Cỏ, lợn Trắng Phú Khánh) và 9 giống có nguy cơ tuyệt chủng (Mường Lay, Hạ Lang, Hương, Ỉ Gộc, Xao Va (Sau Na), Cỏ A Lưới, Chư Prông, Ba Xuyên, Sông Hinh) (Luc, 2013). Lợn Ỉ được đánh giá là một trong những giống lợn bản địa có nguy cơ tuyệt chủng cao (Lê Viết Ly, 1999). Mặc dù đã được đưa vào chương trình bảo tồn từ những năm 1990, nhưng số lượng lợn Ỉ vẫn bị suy giảm nhanh chóng và hiện nay chỉ còn một số ít cá thể được nuôi tại công ty TNHH Lợn giống Dabaco (Chu Minh Khôi, 2019). Phục tráng giống lợn Ỉ là nhiệm vụ cấp thiết nhằm bảo tồn nguồn gen vật nuôi quý hiếm và ngăn ngừa xói mòn đa dạng sinh học. Lợn Ỉ có da và lông màu đen, đầu to vừa phải, trán gần phẳng, mặt nhăn, nọng cổ và má chảy sệ, mõm ngắn, có tầm vóc trung bình (Võ Văn Sự & cs., 2004). Các nghiên cứu về khả năng sản xuất của lợn Ỉ cho biết, lợn Ỉ có khối lượng sơ sinh 420 g/con, khối lượng 9 tháng tuổi đạt 45-55 kg/con, đẻ 8-11 con/lứa, có độ dày mỡ lưng 3,66 cm, tỷ lệ thịt mỡ/thịt xẻ 42,5% (Phạm Hữu Doanh, 1985; Đặng Vũ Bình, 1993; Lê Viết Ly, 1999; Võ Văn Sự & cs., 2004). Tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu trên giống lợn Ỉ đã được thực hiện cách đây tương đối lâu, đến nay có thể số liệu đã không còn phù hợp. Nhằm phục vụ cho công tác bảo tồn và phát triển giống lợn Ỉ, cần thực hiện các nghiên cứu đánh giá khả năng sản xuất của đàn hiện có, chọn tạo và nhân đàn để gia tăng số lượng cá thể, cải thiện năng suất sinh sản và sinh trưởng, năng suất thân thịt và chất lượng thịt của giống lợn này. Trong những thập kỷ gần đây, việc ứng dụng thành tựu của di truyền phân tử kết hợp với phương pháp chọn lọc truyền thống đã góp phần nâng cao tính chính xác, rút ngắn thời gian và làm tăng tốc độ cải thiện di truyền của các tính trạng mong muốn trong công tác chọn lọc giống vật nuôi (Lê Thị Thu Huệ, 2021). Các locus tính trạng số lượng và các gen chức năng liên quan chặt chẽ 1
với các tính trạng sản xuất ở lợn được khám phá (Hoàng Thị Thuý & cs., 2021; Tinh & cs., 2021). Trên thế giới, nhiều gen ứng viên đã được chứng minh có mối liên hệ với tính năng sản xuất của lợn. Đối với tính trạng sinh sản ở lợn, nhiều gen đã được phát hiện có ảnh hưởng đến một số chỉ tiêu kích thước và khối lượng ổ đẻ như gen Oestrogen receptor (ESR), Folicle stimulate hormone beta sub-unit (FSHB), Prolactin receptor (PRLR), Retinol binding protein 4 (RBP4); Leptin receptor (LEPR), Retinoic acid receptor gamma (RARG); Prostaglandin-endoperoxide synthase 2 (COX2), Epidermal growth factor (EGF) (Rohrer & cs., 1994; Messer & cs., 1996; Ollivier & cs., 1997; Vincent & cs., 1997; Stratil & cs., 1998; Rothschild & cs., 2000; Linville & cs., 2001; Matoušek & cs., 2003; Mikhaĭlov & cs., 2014). Một số gen được cho rằng có mối liên hệ với các chỉ tiêu sinh trưởng bao gồm gen pituitary-specific transcription factor (PIT1) (Yu & cs., 1995; Franco & cs., 2005; Tinh & cs., 2021), Melanocortin 4 receptor (MC4R), growth hormone releasing hormone (GHRH), growth hormone (GH) and Insulin-like growth factor 2 (IGF2) (Kim & cs., 2000; Van Laere & cs., 2003; Wenjun & cs., 2003; Ologbose & cs., 2020). Một số gen đã được chứng minh có mối liên hệ với các tính trạng năng suất, chất lượng thịt lợn bao gồm Heart fatty acid-binding protein (H-FABP) (Jankowiak & cs., 2010; Lee & cs., 2010), Porcine phosphoinositide-3-kinase, class 3 (PIK3C3) (Kim & cs., 2005; Hirose & cs., 2011), Calpastatin (CAST) (Đurkin & cs., 2009; Nguyen Trong Ngu & cs., 2012; Ropka-Molik & cs., 2014), Myogen (MYOG) (Đỗ Võ Anh Khoa, 2012), protein kinase AMP- activated non-catalytic subunit gamma 3 (PRKAG3) (Đặng Hoàng Biên, 2016). Đa hình các gen ESR, PRLR, FSHB, RBP4, PIT1, MC4R, GHRH, FUT1, H- FABP, CAST, PIK3C3 và MYOG đã được chứng minh có mối liên hệ với các tính trạng sinh sản, sinh trưởng, năng suất chất lượng thịt trên nhiều giống lợn trên thế giới. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu về đa hình các gen ứng viên và mối liên quan giữa các gen này đến khả năng sinh sản, khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng thịt trên giống lợn Ỉ. Để có cơ sở đề xuất ứng dụng các chỉ thị phân tử trong chọn lọc nâng cao năng suất sinh sản, sinh trưởng, năng suất thịt và chất lượng thịt trên giống lợn Ỉ, nghiên cứu đánh giá mối liên hệ giữa đa hình các gen ứng viên với tính năng sản xuất của giống lợn này là cần thiết. 2