NGUYỄN VÂN ANH – Mối quan hệ giữa gen Hormone sinh trưởng và tăng khối lượng ở lợn … 73
MỐI QUAN HỆ GIỮA GEN HORMONE SINH TRƯỞNG VỚI
TĂNG KHỐI LƯỢNG Ở LỢN MÓNG CÁI LAI
Nguyễn Vân Anh
1*
, Nguyễn Văn Cường
2
và Nguyễn Văn Đức
3
1
Đại học Sư phạm Thái Nguyên
2
Viện Công nghệ Sinh học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3
Viện Chăn nuôi, Bộ Nông nghiệp và PTNT
*Tác giả liên hệ: Nguyễn Vân Anh - Đại học Sư phạm Thái Nguyên
Tel: 0983.140.875 ; Email: nvananh1979@ gmail.com
ABSTRACT
Relationship between growth hormone gene and average daily gain of Mong Cai crossbred pigs
The indigenous pig breed of Mong Cai (MC) has the high reproductive performance, but their growth rate is
limited. The average daily gain (ADG) of Y pigs was 816.6614.34g/day, ADG of MC was 407,409,86g/day,
while ADG of F
1
(YxMC) was 665,7429,83g/day and ADG of F
2
(YxMC) was 670,8331,45g/day.
thiết trong ngành chăn nuôi lợn ở nước ta, nhất là đối với giống MC.
Các ứng cử gen liên quan đến tính trạng sinh trưởng và sản lượng thịt ở lợn đã được tiến hành
nghiên cứu khá phong phú trên thế giới như hormone sinh trưởng (GH) bởi Knorr và cs
(1997), Pierzchala và cs (2004); Artur và cs (2007); PIT1 bởi Yu và cs (1995); Franco và cs
(2005), IGF-1 bởi Casas-Carrillo và cs (1997), Leptin (LEP) bởi Hardge (1998); Urban và cs
(2002).
Gen GH định vị ở vai ngắn (p1.2 p1.5) của nhiễm sắc thể số 12 ở lợn (Yerle và cs, 1993),
bao gồm 5 exon với tổng chiều dài phiên mã là 1,7kb (Vize và Wells, 1997). Kết quả nghiên
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 22-Tháng 2 - 2010 74
cứu của Nielsen và cs (1995) gợi ý rằng sự khác nhau trong hoạt tính sao chép giữa các biến
thể gen GH làm cho hàm lượng GH trong huyết thanh cao hơn và tăng khối lượng lớn hơn.
Mối tương quan giữa kiểu gen GH với một số tính trạng kinh tế như: độ dày mỡ lưng, tỷ lệ
nạc và khả năng tăng khối lượng đã được xác nhận ở thế hệ con lai giữa lợn Meishan và
Piétrain (Knorr và cs, 1997), lợn Duroc, Yorkshire, TaoYoan (Cheng và cs, 2000).
Nhiều nghiên cứu về đa hình gen liên quan đến tính trạng tăng khối lượng (TKL) ở các giống
lợn đã được tiến hành ở Việt Nam như Đa hình di truyền gen Hormone sinh trưởng (GH) ở
giống lợn MC (Nguyễn Thị Diệu Thúy và cs, 2004), đa hình di truyền gen Myogenin ở lợn
giống MC (Nguyễn Vân Anh và cs, 2005).
Để được góp phần vào việc xác định mối tương quan di truyền giữa kiểu gen GH với tính
trạng TKL ở lợn đực giống Yorkshire (Y), lợn nái giống MC
TH
và nhóm lợn MC lai (F
1
và
F
(Yx MC
TH
) 12 F
1
(Yx MC
TH
)
12 F
1
(Yx MC
TH
)
37
F
2
36 F
2
(Yx MC
TH
)
36 F
2
(Yx MC
TH
)
72
(Yx MC
TH
), F
2
(Yx MC
TH
) theo quy
trình nuôi vỗ béo tại các nông hộ thuộc các gia trại nuôi lợn của ông Lê Mạnh Quý ở Huyện
Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai.
Phương pháp nghiên cứu
Sơ đồ tạo lợn thí nghiệm: 1 đực Y phối với 6 nái MC
TH
tạo đàn F
1
(YxMC
TH
). Chọn 1 đực
F
1
(YxMC
TH
) phối với 12 nái F
1
(YxMC
TH
) để tạo đàn F
2
(YxMC
TH
).
Gồm các giai đoạn
Biến tính toàn bộ 94
0
C trong 3 phút, phản ứng lặp lại 35 chu kỳ các bước: biến tính cục bộ
94
0
C trong 45 giây, bám mồi 62
0
C trong 1 phút; tổng hợp ở 72
0
C trong 1 phút; hoàn thành
phản ứng tổng hợp ở 72
0
C trong 10 phút và giữ mẫu ở 4
0
C.
Phản ứng cắt sản phẩm PCR-GH bằng enzyme hạn chế HhaI gồm các thành phần sau: 2,5µl
đệm cắt, 20µl sản phẩm PCR, 1µl (10U) enzyme cắt và 1,5µl H
2
O. Hỗn hợp được ủ qua đêm
ở 37
0
C. Kết quả PCR và sản phẩm cắt enzyme hạn chế được kiểm tra trên gel agarosse 2%,
nhuộm bằng Ethidium Bromide và phát hiện dưới ánh sáng UV.
Xử lý số liệu
Số trung bình bình phương nhỏ nhất (LSM) và Sai số chuẩn (SE) theo SAS (1993). Ưu thế lai
được xác định theo công thức của Falconer và Mackay (1996). So sánh mức độ sai khác giữa
các số trung bình được xác định theo phương pháp Kiểm tra mức độ tin cậy số trung bình mẫu
(t) của Nguyễn Văn Đức và Lê Thanh Hải (2002).
KẾT QUẢ VÀ THÁO LUẬN
và MC
TH
nuôi tại Hải Phòng và
Lào Cai (Nguyễn Văn Đức và cs, 2009).
Đối với giống lợn Y và nhóm lợn MC lai, TKL trong nghiên cứu này cao hơn kết quả công bố
của Nguyễn Văn Đức (1997); Nguyễn Văn Đức (1999); Nguyễn Văn Đức (2001); Nguyễn
Văn Đức và cs (2001) trên giống lợn Y, MC, MC lai F
1
(LRxMC) và F
1
(YxMC), đồng thời
cao hơn nhóm lợn lai F
1
(PixMC) nuôi tại Đông Anh, Hà Nội (Trần Thị Minh Hoàng và cs,
2003). Kết quả này thấp hơn so với lợn lai Dx(Y
MC) và Lx(Y
MC) là 673,60 và 679,48
g/ngày (Đặng Vũ Bình và cs, 2008).
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 22-Tháng 2 - 2010 76
Phân tích PCR-RFLP gen GH bằng enzyme HhaI
Kết quả nhân đoạn gen GH bằng PCR được trình bày ở hình 1. Sản phẩm PCR là một băng rõ
nét, có kích thước tương ứng là 605 bp đã được nhân đặc hiệu.
sẽ có 10 kiểu gen như: C1C1, C2C2, C3C3, C4C4, C1C2, C1C3, C1C4, C2C3, C2C4, C3C4.
Ảnh điện di (hình 2) cho thấy, các đoạn ADN có kích thước khác nhau phù hợp với tính toán
lý thuyết. Cả 3 dạng kiểu gen xuất hiện với tần số khác nhau trong các mẫu nghiên cứu.
Trong nghiên cứu này, gen GH ở giống lợn Y, MC
TH
và MC lai chỉ xuất hiện 2 dạng alen C2
và C4, đồng thời tạo ra 3 tổ hợp kiểu gen C2C2, C2C4 và C4C4 với tần số lần lượt là 16,96%;
50,90%; 32,14%. Kết quả này của chúng tôi phù hợp với kết quả khảo sát tần số alen của gen
GH ở lợn MC trong nghiên cứu trước đây của Nguyễn Thị Diệu Thúy và cộng sự (2004),
trong đó kiểu gen C2C2 chiếm tỷ lệ thấp nhất, chỉ có 11% và cao nhất là C2C4, với 51%.
M 1 2 3 4 5500605600
1 2 3
4 5 6 7 8 M
Kiểu gen
C2C2 C2C4 C4C4
Thế hệ
n
Số lượng % Số lượng % Số lượng %
F
0
(Y) 4 0 0 3 75,00 1 25,00
F
0
(MC
TH
)
12 4 33,33 6 50,00 2 16,67
F
1
24 4 16,67 12 50,00 8 33,33
F
2
72 11 15,28 35 48,61 26 36,11
112 19 16,96 57 50,90 36 32,14
Mối quan hệ giữa kiểu gen Hormone sinh trưởng và tăng khối lượng
Phương pháp so sánh ANOVA là phương pháp kiểm tra thống kê thường được sử dụng để so
sánh các giá trị trung bình trên nhiều nhóm mẫu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng
phép phân tích ANOVA một nhân tố để phân tích so sánh sự khác biệt giữa tăng khối lượng
trung bình của đàn lợn khi mang 3 kiểu gen C2C2, C2C4 và C4C4. Kết quả nghiên cứu của
F
0,05
C4C4 800,00 - -
C2C4 822,22 11,11 6,41 F
0
(Y)
1
3
0
C2C2 - - -
2162,82
0,00046 19
C4C4 394,44 7,85 5,55
C2C4 405,55 6,08 2,48
F
0
(MC
TH
)
2
6
4
C2C2 416,66 6,41 3,20
8,500 0,00844 4,25
C4C4 636,11 5,14 1,81
C2C4 669,44 18,42 5,31 F
1
, 636,11 g/ngày
ở lợn F
1
và 640,59 g/ngày ở lợn F
2
; lợn mang kiểu gen dị hợp tử C2C4 có TKL trung bình
giữa 2 kiểu gen đồng hợp tử: 822,22 g/ngày ở lợn Y, 405,55 g/ngày ở lợn MC
TH
, 669,44
g/ngày ở lợn F
1
và 678,43 g/ngày ở lợn F
2
. Như vậy, những cá thể lợn mang kiểu gen C2C2
cho TKL cao và những cá thể lợn mang kiểu gen C4C4 có TKL thấp cho phép chúng ta sử
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 22-Tháng 2 - 2010 78
dụng các kiểu gen này để chọn lọc lợn ngay từ sơ sinh để có thể nâng cao khả năng TKL
nhằm góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi lợn thịt.
Giá trị F thí nghiệm đều lớn hơn so với F
0,05
hay các giá trị P tính được đều nhỏ hơn rất nhiều
0,05. Như vậy, sự khác nhau về TKL giữa 3 kiểu gen trên là có ý nghĩa rất rõ rệt về mặt thống
kê. Vì số lượng cá thể mang kiểu gen đồng hợp tử (C2C2) xuất hiện trong nghiên cứu với tần
số thấp nên chúng tôi gộp với kiểu gen C2C4 thành một nhóm, đồng thời sử dụng phép kiểm
tra t giả (t’-Test), với phép kiểm tra sử dụng đường cong chuẩn cả 2 chiều (t-Test: Two
Phuơng sai mẫu - - 67,21 61,72 650,20 26,45 641,01
167,33
Kích thước mẫu 3 1 10 2 16 8 46 26
Độ tự do 0 1 17 69
t Stat - 2,53 6,70 10,48
P(T<=t) - 0,23 3,69E-06 6,38E-16
t’ - 12,7 2,10 1,99
Kết quả so sánh t-test: t’= 12,7 >t-Start= 2,53 của nhóm MC
TH
cho thấy sự khác nhau về
TKL trung bình giữa 2 nhóm mang alen C2 và không mang alen C2 không biểu hiện sự sai
khác rõ rệt về mặt thống kê sinh học (p = 0,23).
Ở lợn lai F
1
và F
2
do t’ <t-Startnên sự khác nhau về TKL trung bình giữa 2 nhóm mang
kiểu gen C2C2, C2C4 và đồng hợp tử C4C4 là khác nhau với mức độ tin cậy = 0,025. Hay
sự khác nhau về TKL trung bình của lợn F1 và F2 mang alenC2 và không mang alen C2 là có
ý nghĩa thống kê. Allele C2 và C4 đều mang đột biến điểm tại vị trí +378 nhưng khác nhau là
C2 không mang đột biến điểm tại vị trí +329 như C4; các đột biến khác nhau dẫn đến các
dạng alen định vị ở vùng mã hóa cho peptide tín hiệu của gen GH. Và sự thay đổi này của
peptide tín hiệu đã ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và vận chuyển protein.
TKL là tính trạng số lượng đa gen. Việc xác định được các gen có ảnh hưởng đến các tính
trạng số lượng rất có ý nghĩa trong di truyền giống động vật. Kết quả thu được từ phân tích
này khẳng định GH là ứng cử gen liên quan đến tính trạng TKL với mức độ là 1 chỉ thị liên
kết với tính trạng TKL. Nghiên cứu này đã xác nhận tính chất đa hình của đoạn gen GH ở lợn
MC
TKL giữa 3 kiểu gen C2C2, C2C4, C4C4 của lợn Y, MC
TH
và MC lai: F
1
(YxMC
TH
),
F
2
(YxMC
TH
) với mức ý nghĩa p<0,05: Lợn mang kiểu gen C2C2 có TKL cao nhất, kiểu gen
C2C4 có TKL trung bình và kiểu gen C4C4 có TKL thấp nhất.
Với phép kiểm tra t’, sử dụng đường cong phân bố chuẩn 2 chiều cho thấy, ở lợn MC
TH
không
phát hiện được sự khác nhau có ý nghĩa thống kê về TKL trung bình giữa nhóm mang và
không mang allele C2. Nhưng ở các cá thể lợn F
1
và F
2
mang allele C2 (C2C2 và C2C4) và
không mang allele C2 (C4C4) lại có sự TKL khác nhau với mức độ tin cậy = 0,025.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Asubel F.M., R. Brent. R.E., Kingston. D.D., Moore. J.G., Seidman. J.A., Smith and K., Struhl (1995). Short
Protocols in Molecular Biology. 3rd. edn. John Wilet & Sons. Inc.
Artur Rybarczyk., Marek Kmiec’., Tadeusz Karamucki and Arkadiusz Terman (2007). “Association of growth
hormone gene polymorphism with carcass and meat quality traits in PIC hybrid pigs”. Arch. Tierz.
Dummerstorf 50. Special Issue: p.205-213.
Nguyễn Vân Anh, Nguyễn Thị Diệu Thúy, Nguyễn Văn Cường và Nguyễn Kim Độ (2005). “Đa hình di truyền
”. Tạp chí KHCN Chăn nuôi. số 4: p. 7-11.
Nguyễn Văn Đức (2009). Báo cáo nghiệm thu đề tài nhánh năm 2009.
Franco M.M., Robson C., Antunes R.C., Silva H.D and Goulart L.R (2005). “Association of PIT1. GH and
GHRH polymorphisms with performance and carcass traits in Landrace pigs”. J. Appl. Genet. 46 (2):
p.195-200.
Trần thị Minh Hoàng, P.V. Chung, L.T. Hải và Nguyễn Văn Đức (2003). Khả năng sản xuất của F1(LRxMC).
F1(LWxMC). F1(PixMC) ở Đông Anh. Tạp chí NN&PTNN. Số 10: p.1248-1250.
Trần Thị Minh Hoàng. Phạm Văn Chung, Lê Thanh Hải và Nguyễn Văn Đức (2003). “Ảnh hưởng của các nhân
tố cố định đến tính trạng sản xuất của 3 tổ hợp lai F1(LRxMC). F1(LWxMC) và F1(PixMC) nuôi trong
nông hộ huyện Đông Anh -Hà Nội”. TT KHKT Chăn nuôi. Viện Chăn nuôi. 6: p.22-24.
Hardge T (1998). “Association between polymorphism of the leptin-gene (LEP) and performance traits in a
porcine resource family and in commercial outbred populations”. Proceedings of the XXVI International
Conference on Animal Genetics. Auckland. New Zealand. August 9-14. 1998. p.106.
Knorr C., G. Moser., E. Muller and H. Geldermann (1997). “Associations of GH gene variants with performance
traits in F
2
generations of European Wild Boar. Pietrain and Meishan pigs”. Anim. Genet. 28: p.124 -128.
VIN CHN NUễI - Tp chớ Khoa hc Cụng ngh Chn nuụi - S 22-Thỏng 2 - 2010 80
Nielsen V.H., N.J. Larsen and N. Ageegaard (1995). Association of DNA-polymorphism in the growth
hormone gene with basal-plasma growth-hormone concentration and production traits in
pigs.J.Anim.Breed.Genet.112: p.205-212.
Pierzchala M.,. Blicharski T and Kuryl J (2004). Growth race and carcass qualyti in relation to GH/MspI and
GH/HaeII PCR-RFLP polymorphism in pigs. Anim. sci. Pap. Rep. 22: p.57-64.
Polonca Frajman. V.margeta and Gordana Kralic (2008). Candidate genes for slaughter traits in pigs. Krmiva
50. Zagreb 5: p.267-273.
Li cm n
Cụng trỡnh cú s h tr ca Ch nhim ti trng im cp B Nghiờn cu to mt s dũng ln c trng v
xõy dng chng trỡnh lai hiu qu, phự hp vi iu kin chn nuụi khỏc nhau Nguyn Th Vin, Vin KHKT
Nụng nghip min Nam; B mụn Di truyn Ging vt nuụi, Vin Chn nuụi; Cụng ty C phn u t v PT
Nụng nghip Hi Phũng v Gia tri nuụi ln ca ụng: Lờ Mnh Quý Bo Thng - Lo Cai. Nhúm tỏc gi xin
c chõn thnh cỏm n cỏc quý c quan, gia tri v cỏ nhõn ó giỳp .
Tạp chí khoa học công nghệ chăn nuôi
, là cơ quan ngôn luận của Viện chăn nuôi, trực
thuộc Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn. Từ tháng 8 năm 2006 đã ra mắt bạn đọc
số
đầu tiên và tiếp tục xuất bản thờng kỳ 6 số/năm. Các Tin bài và ảnh đợc đăng trên tạp
chí là những công trình nghiên cứu khoa học, những bài viết trong lĩnh vực chăn nuôi.
chúng tôi rất mong nhận đợc sự quan tâm, cộng tác, ủng hộ, giúp đỡ của độc gi
ả trong
và ngoài nớc.
từ quý III/2009 tạp chí đợc phát hành qua các bu cục địa phơng trong
toàn quốc
Trụ sở: Viện Chăn nuôi, Thụy Phơng - Từ Liêm -
Hà Nội; Điện thoại: 04.37571453; Fax:
04.38389775;
Email: ; Website: http//www.vcn.vnn.vn;
Số lợng - 500 cuốn. In tại Nhà xuất bản Nông nghiệp-Hà Nội; số 22/tháng 3-2010 -
Nộp lu chiểu tháng
3/2010
Giá bán: 15.000đ/cuốn