ĐA HÌNH MỘT SỐ ỨNG CỬ GEN LIÊN KẾT VỚI KHẢ NĂNG
SINH SẢN CỦA LỢN MÓNG CÁI VÀ YORKSHIRE
Tr
n Xuân Hoàn, Phạm Thị Phương Mai, Tr n Xuân Toàn
Nguyễn Thị Quỳnh Châu, Giang Thị Thanh Nhàn, Lương Nhân Tuấn
Phòng thí nghiệm trọng ñiểm công nghệ tế bào ñộng vật
TÓM TẮT
Sử dụng kỹ thuật PCR-RFLP phân tích ña hình các gen ESR, properdin, RNF4
và FUT1 của lợn nái Móng Cái và Yorkshire cho thấy tính ña hình các gen ở hai
giống lợn khác nhau. Lợn Móng Cái có tần số alen B gen ESR cao hơn lợn Yorkshire.
Lợn Móng Cái và Yorkshire ñều có tần số alen B gen properdin cao hơn alen A. Lợn
Yorkshire có tần số alen C gen RNF4 cao hơn lợn Móng Cái. Gen FUT1 chỉ có tính
ña hình ở lợn Yorkshire. Trong quần thể lợn Móng Cái không phát hiện ñược ña hình
gen FUT1. Bước ñầu phát hiện số con sơ sinh sống lứa 1 của lợn nái mang kiểu gen
RNF4-CC cao hơn ñáng kể so với lợn mang kiểu gen RNF4-TT trong cả hai giống
lợn
1. Đặt vấn ñề
Các tính trạng sinh sản luôn ñược chú ý trước tiên trong chăn nuôi, bởi chúng
ñóng vai trò chính trong nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Nâng cao các tính trạng sinh
sản của lợn bằng chọn lọc giống truyền thống là khó do khả năng di truyền về các tính
trạng này thấp. Giải pháp chọn lọc theo gen dựa vào tính ña hình trong những gen
ứng cử tạo ra sự sai khác kiểu hình về sinh lý-sinh hoá có thể thúc ñẩy nhanh khả
năng nâng cao các tính trạng sinh sản của lợn.
Các hormon nhóm steroid và các thụ thể của chúng ñóng vai trò quan trọng
trong quá trình sinh sản. Estrogen liên quan mật thiết với quá trình mang thai và chức
năng hoạt ñộng của nó thông qua (ER estrogen receptor) thụ thể (Rothschild và cs,
1996).
RNF4 (The ring finger protein 4 gene ) ñóng vai trò phát triển tế bào mầm của
bào thai trong trứng cũng như qúa trình chín của tế bào granulosa (
Hirvonen-Santti và
cs,
có số con sơ sinh thấp nhất.
Niu và cs (2008) phân tích ña hình gen RNF4 trong quần thể lợn nái cho thấy
lợn mang kiểu gen CC có số con sơ sinh sống cao hơn ñáng kế so với lợn mang kiểu
gen TT.
Qua các kết quả trên cho thấy ña hình gen có mối liên kết với khả năng sinh
sản của lợn, do vậy chúng tôi tiến hành phân tích ña hình một số ứng cử gen có khả
năng liên kết với số con sơ sinh sống.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Lợn Móng Cái nuôi ở trại giống Tràng Duệ, công ty c
phần ñàu tư PT Nông
nghiệp Hải Phòng
Lợn Yorkshire nuôi ở trung tâm nghiên cứu lợn Thuỵ Phương
2.2. Phương pháp lấy mẫu
Dùng kìm bấm mẫu mô tai của các giống lợn, bảo quản trong ethanol tuyệt
ñối. Mẫu ñược bảo quản ở -20
0
C và sau ñó ñược sử dụng ñể tách chiết ADN
2.3. Phương pháp tách chiết ADN
Từ mỗi mẫu mô lấy khoảng 30 mg ñể tiến hành tách ADN. Tách chiết ADN
ñược thực hiện theo kít AccuPrep
®
Genomic DNA Extraction Kit của hãng Bioneer.
2.4. Nhân ADN ñặc hiệu
Sử dụng cặp mồi do Short và cs (1997) thiết kế có trình tự như sau ñể nhân
ñoạn gen ESR
Mồi xuôi : 5’-CCTGTTTTTACAGTGACTTTTACAGAG-3’
Mồi ngược : 5’-CACTTCGAGGGTCAGTCCAATTAG-3’
Chu trình nhi t : Sau khi bi n tính ở 94
o
gen RNF4
Mồi xuôi : 5’-CGAAATGCCAGGGAAGAG-
3’
Mồi ngược : 5’- CCATGCAGATCGGACAACT-3’
Chu trình nhiệt : Sau khi biến tính ở 94
o
C thực hiện phản ứng 35 chu kỳ như
sau:
94
o
C 45 s , 50
o
C 45 s, 72
o
C 2’. Sau ñó kết thúc ở 72
o
C trong 10’.
Sử dụng cặp mồi do Meijerink và cs (1997) thiết kế có trình tự như sau ñể
nhân ñoạn gen FUT1
Mồi xuôi : 5’-CTGCCTGAACGTCTATCAAGATC-3’
Mồi ngược : 5’-CTTCAGCCAGGGCTCCTTTAAG-3’
Chu trình nhiệt : Sau khi biến tính ở 95
o
C thực hiện phản ứng 35 chu kỳ như
sau:
95
o
C 30 s , 56
o
C 30 s, 72
Hình 1. Phổ ñiện di các ñoạn gen ñược nhân ñặc hiệu
1-5: marker 100 bp; 2-3: ñoạn gen properdin ; 4: ñoạn gen RNF4; 6-7: ñoạn gen
ESR; 8: ñoạn gen FUT1
3.2. Đa hình gen ESR
Phân tích ña hình ñoạn gen ESR bằng PvuII có thể thu ñược ba kiểu gen tương
ứng là: Kiểu AA có một băng tương ứng 120 bp. Kiểu AB có 3 băng tương ứng là
120 bp, 65 bp và 55 bp. Kiểu BB có 2 băng tương ứng là 65 bp và 55 bp. Các kiểu
gen ESR, ñược phân biệt bằng ñiện di. Kết quả ph
ñiện di ñược thể hiện trong hình
2. 1 2 3 4 5 6 7 8
Hình 2. Phổ ñiện di phân tích ña hình gen ESR bằng PvuII
1: Marker 100 bp; 1-6: Kiểu gen AB; 7: Kiểu gen BB; 8 Kiểu gen AA
Trên hình 2 cho thấy thu ñược cả ba kiểu gen AA, AB và BB. Tuy nhiên tỷ lệ
các kiểu gen trong mỗi giống lợn là khác nhau.Tỷ lệ các kiểu gen và tần số alen của
gen ESR ở 2 giống lợn ñược trình bày trong bảng 1. Qua bảng 1 cho thấy lợn Móng
Cái chủ yếu mang kiểu gen BB, trong khi ñó lợn Yorkshire có kiểu gen BB chiếm tỷ
lệ thấp nhất. Theo kết quả nghiên cứu của Horak và cs (2004) trên lợn nái ñịa phương
của cộng hoà Sec thì lợn mang alen A chiếm tỷ lệ cao hơn so với lợn mang alen B.
Kết quả phân tích của Horogh và cs (2004) trên lợn nái Đại Bạch ở Hungary cho thấy
lợn mang kiểu gen BB chiếm tỷ lệ thấp nhất. Tuy nhiên theo kết quả nghiên cứu của
Short và cs (1997) trên lợn nái của các giống lợn khác nhau cho thấy tần số alen B
tăng dần từ 0,51 ở lợn nái lứa 1 ñến 0,57 ở lợn nái các lứa tiếp theo.
ảng 1. Tỷ lệ kiểu gen và tần số alen gen ESR
Tỷ lệ kiểu gen % Tần số alen
Giống lợn n
Tỷ lệ kiểu gen % Tần số alen
Giống lợn n
AA AB BB A B
Móng Cái 75 6,67 48,00 45,33 0,31 0,69
Yorkshire 75 2,67 28,00 69,33 0,17 0,83
Trong hai giống lợn Móng Cái v à Yorkshire tần số alen B cao hơn alen A.
3.4. Đa hình gen RNF4
Phân tích ña hình ñoạn gen RNF4 bằng SacII có thể thu ñược ba kiểu gen
tương ứng là: Kiểu CC có hai băng tương ứng 545 bp và 392 bp. Kiểu TC có 3 băng
tương ứng là 937 bp, 545 bp và 392 bp. Kiểu TT có một băng tương ứng là 937 bp.
Các kiểu gen RNF4, ñược phân biệt bằng ñiện di. Kết quả ph
ñiện di ñược thể hiện
trong hình 4.
1 2 3 4 5 6 7 8
4. Phổ ñiện di phân tích ña hình gen RNF4 bằng SacII
1: Marker 100 bp;
8: Kiểu gen TT; 3: Kiểu gen CC; : Kiểu gen TC
Qua hình 4 cho thấy có cả ba kiểu gen TT, TC và CC, tuy nhiên giữa các
giống có sự khác nhau về tỷ lệ kiểu gen và tần số alen . Kết quả trong bảng 3 cho thấy
lợn mang kiểu gen CC chiếm tỷ lệ cao nhất ở lợn Yorkshire, nhưng thấp nhất ở lợn
Móng Cái. Do ñó tần số alen T ở lợn Móng cái cao hơn alen C, nhưng ở lợn
Yorkshire ngược lại, tần số alen C cao hơn alen T. Kết quả nghiên cứu của Niu và cs
(2008) trên lợn Đại Bạch ở Trung Quốc cho thấy tần số alen T và C tương ứng là
0,53 và 0,47, trong khi ñó tần số alen C của 5 giống lợn ñịa phương dao ñộng từ 0,31-
0,69. Tác giả cho biết lợn mang kiểu gen CC có số con sơ sinh sống cao hơn lợn
mang kiểu gen AA.
Bảng 3. Tỷ lệ kiểu gen và tần số alen gen RNF4
Tỷ lệ kiểu gen % Tần số alen
Giống lợn n
AA AG GG A G
Móng Cái 75 0 0 100 0 1
Yorkshire 75 18,67 37,33 44,00 0,37 0,63
Các kết quả trên cho thấy có thể lợn Móng Cái của chúng ta có nguồn gốc gần
với lợn Trung Quốc nên không xuất hiện kiểu gen AA, trong khi ñó ở lợn Yorkshire
tần số alen A khá cao. Đây là sự khác biệt về nguồn gen giữa hai giống.
3.6. Mối liên kết của kiểu gen với khả năng sinh sản
Qua kết quả phân tích ña hình 4 ứng cử gen của lợn Móng Cái và lợn
Yorkshire thế hệ bố mẹ, chúng tôi tiến hành phân tích ña hình 3 gen ESR, properdin
và RNF4 của lợn con thế hệ 1 và theo dõi số con sơ sinh sống /
ở lứa ñể thứ nhất .
Kết quả ñược thể hiện trong bảng 5.
Bảng 5. Số con sơ sinh sống/ổ lứa 1
Kiểu gen SCSSS của lợn Móng Cái
Mean ± SD
SCSSS của lợn Yorkshire
Mean ± SD
ESR : AA
AB
BB
0
9,00
b
± 2,00
12,17
a
12,0
a
± 1,1
8,67
b
± 1,75
: P <
Qua bảng 5 cho thấy ña hình gen ESR và RNF4 có mối liên kết với số con sơ
sinh sống. Tuy nhiên ñây mới chỉ là kết quả ban ñầu, nhưng cho thấy lợn nái mang
kiểu gen RNF4-CC có số con sơ sinh sống lứa 1cao hơn ñáng kể so với lợn mang kiểu
gen RNF4-TT trong cả hai giống lợn.
4. Kết luận
- Lợn Móng Cái có tần số alen B gen ESR cao hơn lợn Yorkshire.
- Lợn Móng Cái và Yorkshire có tần số alen B gen properdin cao hơn
alen A.
- Lợn Yorkshire có tần số alen C gen RNF4 cao hơn lợn Móng Cái.
- Đa hình gen FUT1 chỉ phát hiện ñược ở lợn Yorkshire.
- Số con sơ sinh sống lứa 1 của lợn nái mang kiểu gen RNF4-CC cao hơn ñáng
kể so với lợn mang kiểu gen RNF4-TT trong cả hai giống lợn.
Tài liệu tham khảo
1. Bao W.B Wu S.L H.H. Mus G.Q. Zhu G.H. Chen (2008). Genetic variation
at the alpha-1- fucosyltransferase (FUT1) gene in Asian wild boar and Chinese
and Western commercial pig breeds. J. Anim. Breed. Genet. 125, 427–430
2. Buske B C. Brunsc K. Zeller P. Reinecke G. Brockmann (2005). Analysis of
properdin (BF) genotypes associated with litter size in a commercial pig cross
population. J. Anim. Breed. Genet. 122, 259-263
3. Domino S.E
Zhang L Gillespie P.J Saunders T.L Lowe J.B. (2001).
Deficiency of reproductive tract alpha (1,2) fucosylated glycans and normal
fertility in micewith targeted deletions of the FUT1 or FUT2
Identification of polymorphism and association analysis with reproductive traits in
the porcine RNF4 gene.Animal Reproduction Science
11. Rothschild Max
Carol Jacobs David Vaske Chirstopher Tuggle Lizhen Wang
Tom Short Gregg Eckardt Shoji Sasaki Amy Vincent David McLare Olwen
Southw
Hein van der Stee Alan Mileham and Graham Plastow (1996). The
estrogen receptor locus is associated with a major gene influencing litter size in
pigs. roc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 201-205
12. Short T.H
M. F. Rothschil O. I. Southwood D. G. McLare A. de Vriesf H.
van der Stee G. R. Eckardt C. K Tuggle J. Helm D. A. Vaske A. J. Mileham
and G. S. Plastow (1997). Effect of the Estrogen Receptor Locus on Reproduction
and Production Traits in Four Commercial Pig Lines .J. Anim. Sci. 75, 3138-3142
13. Wu Z.F
Liu DW Wang QL Zeng HY Chen Y Zhang H (2006). Study on the
association between estrogen receptor gene (ESR) and reproduction traits in
Landrace pigs. Yi Chuan Xue Bao, Aug;33(8) : 711-6