Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Hùng Thanh Nghiên cứu xác định tần số alen, tần số kiểu gen của gen mã hóa αS1-casein có liên quan đ
Trang 1Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nguyễn Hùng Thanh
Nghiên cứu xác định tần số alen, tần số kiểu gen của gen mã hóa αS1-casein có liên quan đến chất l-ợng sữa ở một
số giống dê nuôi tại Việt Nam
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Trang 21
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chúng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác tại Việt Nam
Trang 32
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Lêi c¶m ¬n
Để có thể hoàn thành luận văn này, trước tiên, tôi muốn bày tỏ lỏng biết
ơn sâu sắc tới Chủ nhiệm đề tài TS Nguyễn Anh - Phòng Sinh học tế bào
sinh sản Viện Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
đã định hướng nghiên cứu, trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu
Tôi cũng mong muốn được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Ban lãnh đạo và cán bộ Viện Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi về trang thiết bị và cơ sở vật chất giúp tôi hoàn thành nghiên cứu này
Tôi muốn được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các cán bộ Phòng
Sinh học tế bào sinh sản - Viện Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện để tôi thực hiện đề tài
Tôi xin được cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện của Phòng Miễn dịch
học - Viện Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và
Trung tâm Nghiên cứu Dê và Thỏ Sơn Tây - Ba Vì - Hà Nội
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban lãnh đạo và Phòng Đào tạo Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại viện
Qua đây, tôi muốn được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo tham gia giảng dạy lớp cao học K12 - Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ và trang bị những kiến thức hữu ích cho tôi trong suốt thời gian học tập tại viện
Trang 42
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Đề tài luận văn được thực hiện với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài “Nghiên
cứu xác định tần số alen, tần số kiểu gen của gen mã hóa ỏS1-casein có liên quan đến chất lượng sữa ở một số giống dê nuôi tại Việt Nam”
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, những người đã luôn cổ vũ, động viên tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập và nghiên cứu
Hµ Néi, ngµy 01 th¸ng 01 n¨m 2011
Häc viªn
NguyÔn Hïng Thanh
Trang 51
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU
Chương 1 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1
1.1 TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI DÊ 1
1.1.1 Tình hình chăn nuôi dê trên thế giới 1
1.1.2 Tình hình chăn nuôi dê ở Việt Nam 3
1.2 ĐẶC ĐIỂM SỮA DÊ 4
1.2.1 Thành phần protein 4
1.2.1.1 Whey protein 4
1.2.1.2 Casein 5
1.2.1.3 Các protein hàm lượng thấp 8
1.2.2 So sánh sữa dê với các loại sữa khác 8
1.2.3 Giá trị dinh dưỡng của sữa dê 12
1.3 PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHỌN GIỐNG DÊ SỮA Ở VIỆT NAM 13
1.3.1 Chọn giống dê sữa cái hướng sữa 13
1.3.1.1 Ngoại hình 13
1.3.1.2 Khả năng tiết sữa 14
1.3.1.3 Phẩm chất chăn nuôi 14
1.3.1.4 Dòng giống 14
1.3.2 Chọn dê đực giống hướng sữa 14
1.3.2.1 Ngoại hình 14
1.3.2.2 Dòng giống 15
1.3.2.3 Phẩm chất chăn nuôi 15
1.3.2.4 Khả năng thụ tinh 15
1.4 PHƯƠNG PHÁP CHỌN GIỐNG DÊ SỮA DỰA VÀO CÁC CHỈ TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH 15
1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC PHÂN TỬ TRONG CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI 17
1.5.1 Microsatellite 17
1.5.2 RAPD 18
1.5.3 RFLP 18
1.5.4 AFLP 19
1.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH GEN CSN1S1 Ở DÊ 20
1.6.1 Phân tích protein 20
1.6.1.1 Điện di điểm đẳng điện (IEF) 20
1.6.1.2 Điện di mao quản (CZE) 21
1.6.1.3 Sắc ký lỏng hiệu năng cao pha đảo (RP-HPLC) 23
1.6.2 Phân tích ADN 24
1.6.2.1 AS-PCR 24
1.6.2.2 PCR-RFLP 25
1.6.2.3 Realtime-PCR 26
1.7 NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH DI TRUYỀN GEN CSN1S1 CỦA DÊ 26
1.7.1 Đặc điểm di truyền của gen CSN1S1 của dê 27
1.7.2 Ứng dụng của các nghiên cứu đa hình di truyền gen CSN1S1của dê 29
Chương 2 34
Trang 62
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 34
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 34
2.1.1.1 Dê Alpine 34
2.1.1.2 Dê Saanen 36
2.1.2 Mẫu nghiên cứu 37
2.1.3 Các hóa chất và bộ kit 38
2.1.4 Dụng cụ và trang thiết bị 38
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39
2.2.1 Xác định kiểu gen các cá thể 39
2.2.1.1 Tách chiết ADN tổng số 39
2.2.1.2 Thiết kế mồi và thực hiện phản ứng AS - PCR phân biệt alen E và alen non-E 40
2.2.1.3 Thực hiện phản ứng PCR-RFLP phân biệt các alen non-E 43
2.2.1.4 Kỹ thuật phát hiện sản phẩm của phản ứng PCR 45
2.2.2 Định lượng một số thành phần của sữa dê 47
2.2.3 Thống kê sinh học 48
Chương 3 49
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 49
3.1 XÁC ĐỊNH KIỂU GEN CSN1S1 CỦA CÁC MẪU NGHIÊN CỨU 49
3.1.1 Tách chiết ADN tổng số từ 64 mẫu máu dê sữa 49
3.1.2 Kết quả AS-PCR với cặp mồi (CEX19F-CEX19R -CEX19L) 50
3.1.3 Kết quả PCR-RFLP với cặp mồi (XR-XF) 51
3.1.4 Tần số kiểu gen 52
3.1.4.1 Tần số kiểu gen của dê Alpine 52
3.1.4.2 Tần số kiểu gen của dê Saanen 55
3.1.4 Tần số alen 59
3.1.4.1 Tần số alen của dê Alpine 59
3.1.4.2 Tần số alen của dê Saanen 60
3.2 CÁC CHỈ TIÊU HÓA SINH CỦA SỮA DÊ 62
3.2.1 Phân tích các chỉ tiêu hóa sinh của sữa dê 62
3.2.1.1 Hàm lượng protein trong sữa 62
3.2.1.2 Hàm lượng casein trong sữa 64
3.2.1.3 Hàm lượng lipid trong sữa 65
3.2.1.4 Hàm lượng lactose trong sữa 66
3.2.2 Phân tích các chỉ tiêu hóa sinh sữa các kiểu gen CSN1S1 68
3.2.3 Phân tích các chỉ tiêu hóa sinh sữa của hai giống dê nghiên cứu 72
KẾT LUẬN 74
KIẾN NGHỊ 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
Trang 71
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT
AW Wash buffer
CZE Capillary zone electrophoresis
(Điện di mao quản) EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid
Gen CSN1S1 Gen mã hóa alpha-S1-casein
IEF Isoelectric focusing
(Điện di điểm đẳng điện) KCal KiloCalo
KJ KiloJun
LINE Long interspersed nuclear elements
(Các yếu tố rãi rác có kích thước dài) RAPD Random Amplification of Polymorphic DNA
RE Restriction Enzyme
(Enzyme cắt giới hạn) RFLP Restriction length fragment polymorphism
RP-HPLC Reversed Phase-High Performance Liquid Chromatographic
(Sắc ký lỏng hiệu năng cao pha đảo) Rpm Revolutions per minute
(Vòng/phút) SDS-PAGE Sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis Taq Thermus aquaticus
Trang 82
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC BẢNG Chương 1
Bảng 1.1 So sánh thành phần sữa dê, sữa bò, sữa người 11 Bảng 1.2 Thành phần amino acid của các loại sữa 13 Bảng 1.3 Giá trị phần trăm diện tích pic so với phân đoạn casein tổng
số của các kiểu gen đã được xác định trước 25 Bảng 1.4 Giá trị phần trăm diện tích pic so với phân đoạn casein tổng
số của các kiểu gen đã được xác định trước 25 Bảng 1.5 Thuộc tính của sữa của các kiểu gen và quá trình chế biến
Bảng 3.13 Chỉ tiêu chất lượng sữa ở hai giống dê sữa Alpine và
Trang 93
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 3.14 Các chỉ tiêu chất lượng sữa có ảnh hưởng tới sản xuất pho
Hình 2.7 Phân tích kiểu gen của các đối tượng quan sát bằng phương
Hình 2.8 Các bước đúc gel agarose 47
Trang 104
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.9 Sơ đồ lắp đặt máy chạy điện di ADN 49
Chương 3
Hình 3.1 Điện di đồ ADN tổng số tách từ mẫu máu dê 51 Hình 3.2 Điện di đồ sản phẩm PCR của cá thể có kiểu gen A*A*, A*E
Hình 3.3 Điện di đồ các cá thể có alen non-E 53
Hình 3.4 Điện di đồ sản phẩm PCR cắt bằng enzyme XmnI 54 Hình 3.5 Tần số các kiểu gen của nhóm cá thể dê Alpine 56 Hình 3.6 Tần số các kiểu gen của nhóm cá thể dê Alpine 59 Hình 3.7 Tần số alen của nhóm cá thể dê Alpine nghiên cứu 61 Hình 3.8 Tần số alen nhóm cá thể dê Saanen nghiên cứu 62 Hình 3.9 Biểu đồ tần số alen của 2 giống dê nghiên cứu 63 Hình 3.9 Biểu đồ so sánh hàm lượng protein trong sữa của các kiểu
Hình 3.14 Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu chất lượng sữa của các kiểu gen
Hình 3.15 Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu chất lượng sữa của các kiểu gen
Hình 3.16 Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu chất lượng sữa của 2 giống dê 72
Trang 111
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU
Hiện nay ở Việt Nam nghề nuôi dê sữa đang được Nhà nước quan tâm
và phát triển mạnh mẽ tại các trung tâm chăn nuôi và các hộ nông dân Vì vậy nhu cầu về con giống và công tác chọn giống ngày càng cao Các kỹ thuật sinh học phân tử hiện nay đã cho phép chọn lọc con vật có tính trạng mong muốn trong quần thể và đã được ứng dụng vào công tác chọn giống Chính vì vậy phương pháp chọn lọc dựa vào các chỉ thị phân tử đang được chú ý và trở thành phương pháp chọn lọc nhanh, chính xác với hiệu quả cao bên cạnh các phương pháp chọn lọc truyền thống [5] Phương pháp này cho phép xác định chính xác và sớm kiểu gen của các locus gen mã hoá protein sữa ở các cá thể
dê không phụ thuộc lứa tuổi và giới tính
Trong số bốn loại casein sữa dê (αS1-, αS2-, β- và κ-casein) thì αS1- casein là đa hình nhất Alen A có tác dụng đáng kể lên hàm lượng protein, hàm lượng casein, hàm lượng lipid và các đặc tính sản xuất khi so sánh với alen E và F [78] Sản lượng pho mát của kiểu gen AA cao hơn 15% kiểu gen
FF và có mùi thơm dễ chịu hơn [65] [67] Do đó, vì mục đích kinh tế, sự ảnh hưởng của hiện tượng đa hình của locut CSN1S1 đã được điều tra nghiên cứu, tần số alen đã được xác định ở một vài quốc gia [59]
Trên cơ sở của hàm lượng αS1-casein trong sữa, biến dị của gen CSN1S1 có thể phân thành 4 nhóm: alen mạnh, alen trung bình, alen yếu và alen vô hiệu [10] Các nhóm alen này có thể phân biệt bằng nhiều phương pháp khác nhau: AS-PCR, PCR-RFLP, Realtime-PCR, điện di điểm đẳng điện (IEF), điện di mao quản (CZE), sắc ký lỏng hiệu năng cao pha đảo (RP-HPLC), phổ hồng ngoại gần; trong đó AS-PCR, PCR-RFLP là những phương pháp được ứng dụng rộng rãi nhất
Trang 122
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên
cứu: “Nghiên cứu xác định tần số alen, tần số kiểu gen của gen mã hóa α casein có liên quan đến chất lượng sữa ở một số giống dê nuôi tại Việt Nam.”
S1-Trong luận văn này chúng tôi trình bày kết quả điều tra ban đầu về xác định tần số alen, tần số kiểu gen của locut CSN1S1 ở hai giống dê sữa nhập nội Alpine và Saanen và đánh giá bước đầu mối liên quan của chúng với chất lượng sữa Hy vọng những kết quả nhận được sẽ đóng góp vào chương trình chọn giống và cải tạo đàn dê sữa nước ta
Trang 131
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI DÊ
1.1.1 Tình hình chăn nuôi dê trên thế giới
Theo số liệu của FAO (1996), hiện nay trên thế giới có khoảng 592 triệu con dê và được phân bố ở các vùng như sau:
- Châu Á: 359 triệu con, chiếm 60,6%
- Châu Phi: 172 triệu con, chiếm 29,1%
- Nam Mỹ: 23 triệu con, chiếm 3,9%
- Bắc Mỹ: 16 triệu con, chiếm 2,6%
- Châu Âu: 14 triệu con, chiếm 2,4%
- Liên Xô cũ: 7 triệu con, chiếm 1,2%
- Châu Đại Dương: 1 triệu con, chiếm 0,2%
Như vậy châu Á là nơi chăn nuôi dê khá phát triển, đặc biệt lại tập trung chủ yếu ở những nước đang phát triển (90% trong tổng số dê trên thế giới và chăn nuôi chủ yếu ở khu vực gia đình với qui mô đàn nhỏ, tập trung ở những vùng khô cằn, nông dân nghèo)
Trang 142
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chăn nuôi dê ở những nước phát triển có quy mô đàn lớn hơn và chăn nuôi dê theo phương thức thâm canh với mục đích lấy sữa và làm pho mát mang lại hiệu quả kinh tế cao
Ấn Độ là nước có ngành chăn nuôi dê rất phát triển Tổng đàn dê Ấn
Độ năm 1992 là 117 triệu con, từ năm 1989 đến năm 1992 tăng hàng năm là 3,29% tương đương 1,55 triệu con Ấn Độ có trên 20 giống dê, hàng năm sản xuất ra hơn một triệu tấn lông
Chăn nuôi dê ở Pháp: tổng đàn dê của Pháp có 900.000 con, chủ yếu là nuôi dê lấy sữa Toàn bộ sữa dê được làm thành pho mát ở gia đình hoặc ở trang trại
Chăn nuôi dê ở Trung Quốc: tổng số lượng dê sữa cả nước có 3,2 triệu con, hàng năm sản xuất ra 529.000 tấn sữa Từ năm 1978 Chính phủ bắt đầu quan tâm và tốc độ phát triển đã ngày càng nhanh chóng Hiện nay Trung Quốc có 12 trại dê sữa giống Giống Ximong Saanen là giống dê phổ biến ở Trung Quốc Ở trại giống trường Đại học Nông nghiệp Tây Bắc, sản lượng sữa của dê là 800 kg/con/chu kỳ; ở trại Xixia tỉnh Shangdong là 750 kg/con/chu kỳ Trung Quốc đã sử dụng dê Ximong, Saanen lai với dê địa phương Con lai năng suất sữa đã tăng lên 80-100% ở thế hệ thứ nhất, thế hệ thứ hai lên đến 200%, đạt 300kg sữa/chu kỳ, thời gian vắt sữa là 7-8 tháng Ở một số nơi thế hệ 3, 4 đạt được 500-600 kg/chu kỳ tiết sữa Hiện nay, Trung Quốc cũng là nước đã sử dụng kỹ thuật cấy truyền hợp tử trên dê Năm 1988 Trung Quốc đã có 11 dê con ra đời từ kỹ thuật tách đôi hợp tử
Để hội tụ các nhà khoa học nghiên cứu và tổ chức sản xuất nhằm trao đổi học tập, giúp đỡ lẫn nhau đẩy mạnh phát triển chăn nuôi dê trên toàn thế
Trang 153
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
giới, Hội Chăn nuôi dê thế giới đã được thành lập từ năm 1976 Khu vực Châu Á cũng thành lập Tổ chức chăn nuôi gia súc nhai lại nhỏ, địa điểm tại Indonexia nhằm mục đích góp phần đẩy mạnh trao đổi thông tin nghiên cứu
và phát triển chăn nuôi dê, cừu trong khu vực [4]
1.1.2 Tình hình chăn nuôi dê ở Việt Nam
Ở Việt Nam nghề chăn nuôi dê đã có từ lâu đời, nhưng theo phương thức quảng canh tự túc tự phát Qua số liệu của Tổng cục thống kê năm 1999 tổng đàn dê của cả nước có 530.000 con, trong đó 72,5% phân bổ ở miền Bắc, 27,5% ở miền Nam (Tây Nguyên chiếm 12,3%; duyên hải miền Trung chiếm 8,9%, Đông và Tây Nam Bộ chỉ chiếm 2,1 và 3,8%) Đàn dê ở vùng núi phía Bắc chiếm 48% tổng đàn dê của cả nước, chiếm 67% tổng đàn dê của miền Bắc
Nhiều năm qua việc phát triển ngành chăn nuôi dê chưa được quan tâm chú ý Người dân chăn nuôi dê chủ yếu là nuôi quảng canh tận dụng chăn thả kết hợp, thiếu kiến thức kỹ thuật Phần lớn giống dê là dê Cỏ địa phương lấy thịt nên năng suất thấp, chưa có hệ thống giống trong cả nước, đặc biệt nghề chăn nuôi dê lấy sữa chưa được hình thành
Từ năm 1993, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã quyết định giao nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển chăn nuôi dê, đặc biệt là chăn nuôi dê sữa ở nước ta cho Trung tâm Nghiên cứu Dê và Thỏ Sơn Tây - Viện Chăn nuôi Đây là đơn vị chịu trách nhiệm nghiên cứu toàn bộ các vấn đề về chăn nuôi dê và tổ chức chuyển giao kỹ thuật xây dựng ngành chăn nuôi dê ở Việt Nam Từ đó đến nay ngành chăn nuôi dê đặc biệt là chăn nuôi dê sữa ở Việt Nam đã bắt đầu được khởi sắc Chăn nuôi dê đã góp một phần vào việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi trong hệ thống nông trại bền vững ở gia
Trang 164
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
đình đặc biệt là vùng trung du đồi núi dân nghèo nước ta Tuy nhiên đây là một ngành chăn nuôi rất mới mẻ ở nước ta, vì vậy để tạo cho nghề chăn nuôi
dê phát triển một cách mạnh mẽ, tận dụng hết được tiềm năng sẵn có của nước nhà, cần thiết phải có sự quan tâm một cách thích đáng trong việc đầu tư
cơ sở vật chất kỹ thuật, trong nghiên cứu, trong việc xây dựng mô hình đặc biệt là việc đào tạo chuyển giao kỹ thuật thích hợp về chăn nuôi dê cho các cán bộ kỹ thuật cũng như cho người dân chăn nuôi con gia súc này [4]
1.2 ĐẶC ĐIỂM SỮA DÊ
1.2.1 Thành phần protein
Sữa có chứa hàng trăm loại protein nhưng hầu hết trong số này chỉ chiếm một lượng rất nhỏ Protein có thể được phân loại theo nhiều cách dựa vào tính chất hóa học hay vật lý, và chức năng sinh học của chúng Thông thường, người ta phân loại protein sữa thành casein, whey protein và các protein hàm lượng thấp Protein nằm ở bề mặt của giọt chất béo và các enzyme thì thuộc vào nhóm protein hàm lượng thấp
1.2.1.1 Whey protein
Whey protein là tên gọi thông dụng để chỉ các protein huyết thanh của sữa, tuy nhiên theo chuyên ngành nó chỉ bao gồm các protein trong whey thu được qua quá trình sản xuất pho mát Nếu casein được tách ra khỏi sữa gầy bằng cách bổ sung acid khoáng thì một nhóm protein vẫn còn lại trong dung dịch sữa và được gọi là protein huyết thanh sữa Chúng tương tự như các whey protein thực thụ, vì thế mới có tên gọi chung như vậy
Trang 175
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Whey protein chiếm gần 20% protein trong sữa Chúng rất dễ hòa tan
và có thể được xếp vào chia thành các nhóm: α-lactalbumin, β-lactoglobulin, albumin huyết thanh, các immunoglobulin, protein hỗn tạp và polypeptide
1.2.1.2 Casein
Casein là tên của một nhóm protein chủ yếu trong sữa Casein có mặt trong tất cả các sữa động vật, bao gồm cả sữa người Trong sữa dê casein chiếm khoảng 80% tổng số protein
Casein được chia làm bốn nhóm phụ αS1-, αS2 -, β- và κ-casein Cả bốn nhóm này đều rất không đồng nhất và có chứa từ 2-8 các biến thể gen khác nhau Những biến thể này khác nhau chỉ bởi một số ít acid amin Điểm chung giữa α-casein và β-casein là các acid amin được este hóa thành acid photphoric Acid photphoric này liên kết với canxi (có chứa nhiều trong sữa)
để hình thành các liên kết nội phân tử và ngoại phân tử
Trang 186
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 1.1 Điện di đồ SDS-PAGE của casein sữa [8]
Điều này khiến casein dễ dàng tạo chuỗi polymer có chứa một vài loại casein giống hay khác nhau Do có nhiều nhóm phosphat và những nhóm kỵ nước trong phân tử casein, các phân tử polyme được hình thành từ casein rất đặc biệt và bền Những phân tử này được cấu tạo từ hàng trăm và hàng nghìn những phân tử đơn lẻ và hình thành nên dung dịch keo, tạo nên màu trắng của sữa Những phức chất này được gọi là các micelle casein Hình 1.2 cho thấy các micelle casein bao gồm một phức hợp các dưới-micelle, có đường kính từ
10 đến 15 nm Một micelle với kích thước trung bình có tới 400 đến 500 dưới-micelle và có thể có kích thước lớn tới 0,4 µm
Trang 197
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 1.2 Cấu tạo một micelle casein Chú thích: A: dưới-micelle; B: chuỗi bề
mặt; C: Canxi phosphat ; D: κ-casein; E: nhóm phosphat
Canxi photphat và tương tác kỵ nước giữa các dưới-micelle đảm bảo cho tính bền vững của cấu trúc micelle casein Phần ưa nước của κ-casein có chứa nhóm carbohydrate, nhóm này đính ở bên ngoài của các micelle phức hợp (B trong Hình 1.2), tạo nên một “lớp tóc”, nhưng quan trọng hơn là chúng giúp các micelle bền vững, chống lại sự kết tụ
Casein và các nhóm carbonhydrate của nó rõ ràng rất quan trọng trong sản xuất pho mát Được sử dụng trong công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất pho mát, men dịch vị loại bỏ carbonhydrate của casein ra khỏi bề mặt của micelle Do đó các micelle sẽ mất đi khả năng hòa tan và liên kết với nhau để tạo thành sữa đông
Trang 208
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Ở nhiệt độ thấp, cấu trúc của các micelle kém bền, nguyên nhân do chuỗi κ-casein bắt đầu phân ly và canxi hydroxyphosphat tách khỏi cấu trúc micelle Người ta cho rằng vì β-casein là casein kị nước nhất và các tương tác
kị nước lại kém bền khi nhiệt độ giảm thấp Sự thủy phân β-casein thành casein và proteose-peptones (sản phẩm phân hủy) đồng nghĩa với năng suất thấp trong sản xuất pho mát bởi lẽ proteose-peptone bị mất đi trong whey
γ-Các enzyme thủy phân protein khác cũng có thể được sử dụng để làm sữa đông, nhưng thường chúng không đặc hiệu Người ta còn dùng các protease thực vật thay cho men dịch vị để sản xuất pho mát chay Tuy nhiên, những sản phẩm này có hương vị khác biệt và năng suất cũng thấp hơn [84]
1.2.1.3 Các protein hàm lượng thấp
Gồm có: protein màng, lactoperoxidase, phosphatase, lipase, các enzym khác
1.2.2 So sánh sữa dê với các loại sữa khác
Bảng 1.1 So sánh thành phần sữa dê, sữa bò, sữa người [9, 12, 24, 30, 40, 41,
Trang 22Bảng 1.2 Thành phần amino acid của các loại sữa [32]
Trang 23Lactose là thành phần carbohydrate quan trọng nhất có trong sữa Lactose là một loại disaccharide tạo bởi glucose và galactose Thành phần lactose trong sữa dê thấp hơn trong sữa bò khoảng 10% Cấu trúc hóa học của lactose trong sữa dê hoàn toàn giống như lactose trong sữa bò
Sữa dê có màu trắng tinh vì không có carotene trong chất béo Hơn nữa, chất béo trong sữa dê có đường kính rất nhỏ làm tăng khả năng phân tán của ánh sáng, góp phần làm cho sữa có màu trắng tinh
Sữa dê có chứa nhiều chất khoáng và chất vi lượng: 80% tinh chất sữa
và 20% váng sữa, cùng rất nhiều vitamin A và B2, kali, mangan, clorit, đồng, canxi Một cốc sữa dê chứa 33% lượng canxi cần thiết mỗi ngày, lượng natri
tự nhiên cũng dồi dào và nhiều protein hơn các loại sữa khác Đặc biệt, hàm lượng vitamin A tìm thấy trong sữa dê đều được hình thành từ nước gọi là vitamin A “sơ khai”, nên cơ thể không cần đến “công đoạn” chuyển hoá Điều này giúp cơ thể tăng khả năng chuyển hoá năng lượng Các chất béo có trong sữa dê đều dưới dạng chuỗi mắt xích với hàm lượng ít béo gần giống với sữa
mẹ, nên khi uống, sữa dê tiêu hoá tốt hơn Với trẻ nhỏ, một cốc sữa dê ấm vào buổi tối, sẽ cho bé một giấc ngủ ngon lành Lượng cholesterol trong sữa lại rất
ít So sánh với sữa bò thông thường thì sữa dê có nhiều vitamin D, canxi và photpho hơn, điều rất thuận lợi cho sự cấu tạo xương Tuy nhiên sữa dê có chứa ít chất sắt và folic acid hơn sữa bò Sự khác biệt trong thành phần của
Trang 2412
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
sữa bò và sữa dê cũng làm cho tính chất vật lý của chúng khác nhau Ví dụ như sữa dê có tính bền nhiệt thấp hơn sữa bò, trong khi tính đệm của sữa dê lại cao hơn của sữa bò [9, 12, 23, 29, 39, 40, 56, 83]
1.2.3 Giá trị dinh dưỡng của sữa dê
Sữa dê là thực phẩm tự nhiên gần như hoàn hảo Nó có cấu trúc hóa học tương tự sữa mẹ Thành phần protein của nó chứa đủ các acid amin cần thiết Sữa dê chứa ít chất béo hơn sữa bò, không chứa chất béo phân tử lượng cao như sữa bò và thường được dùng cho trẻ em không thể uống sữa bò hoặc cho những người gặp những vấn đề về tiêu hoá với sữa bò Sữa dê có thể thích hợp cho cả những người mà đã có tiền sử mắc bệnh eczema, dị ứng, hen suyễn, hay dị ứng khi dùng sữa bò
Thành phần của sữa phụ thuộc phần lớn vào giống dê Thành phần của sữa cũng phụ thuộc vào mùa Vào mùa hè, sản lượng sữa cao và hàm lượng chất béo và protein thấp Ngược lại, vào mùa đông, sản lượng sữa thấp hơn nhưng hàm lượng chất béo và protein lại cao hơn
Sữa dê giàu chất béo và khoáng chất, phù hợp để sản xuất bơ, pho mát, kem và các sản phẩm bơ sữa khác Về khoáng chất, sữa dê giàu canxi, kali, magie và photpho Nó có lượng vừa phải natri và lượng nhỏ selen, kẽm và sắt
Về vitamin, sữa dê giàu vitamin A, D và choline Nó có lượng nhỏ vitamin C,
E, K, riboflavin, niacin, folate, vitamin B12 và vitamin B5 Về lợi ích đối với sức khỏe, sữa dê còn là thực phẩm tốt giúp giảm triệu chứng sớm của nhiễm trùng, hen suyễn, eczema, viêm khớp mãn tính Nó cũng tốt cho xương và cơ tim 100g sữa dê cung cấp 69 calo trong đó có 36 calo từ chất béo
Trang 2513
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Sữa dê cũng được coi là kháng sinh tự nhiên chữa lành các vết thương dạng nhẹ như dị ứng, chớm xuất hiện những tế bào lao, viêm khớp, các bệnh liên quan đến những triệu chứng của ruột và viêm loét Các nhà khoa học tìm thấy trong chất béo của sữa dê acid capric chứa 6 đơn chất cacbon tạo thành màng ngăn chống lại sự xâm nhập của vi trùng, bảo vệ cơ thể khỏi sự tấn công của virus, vi khuẩn bị lên men và vi khuẩn gây bệnh ở ruột [19, 21, 41,
67, 70]
1.3 PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHỌN GIỐNG DÊ SỮA Ở VIỆT NAM
1.3.1 Chọn giống dê sữa cái hướng sữa
Chất lượng dê sữa phụ thuộc: ngoại hình, khả năng tiết sữa, phẩm chất chăn nuôi, dòng giống
1.3.1.1 Ngoại hình
Nên chọn dê cái có các đặc điểm: Đầu rộng, hơi dài, cơ chắc khoẻ, vẻ mặt linh động Hàm dài khoẻ Cổ dài, mềm mại, nhọn về phía đầu Lưng thẳng, sườn cong và xiên về phía sau Chân trước thẳng, cân đối Hông rộng, hơi nghiêng đảm bảo cho dê cái có bầu vú gắn chặt vào phần bụng Những mạch máu lớn nổi rõ ở phía sau Khớp mắt cá thẳng tránh cho dê khi đi không làm ảnh hưởng tới các mạch máu trên bầu vú Những núm vú to dài từ 4-6 cm treo vững vàng trên bầu vú, bầu gắn chắc vào phần bụng, gọn về phía trước, thấy rõ các tĩnh mạch ở phía trước bầu vú, gân sữa (tĩnh mạch) chạy từ bầu vú lên tới nách chân trước, gân sữa càng gấp khúc dê càng nhiều sữa
Trang 2614
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.3.1.2 Khả năng tiết sữa
Khả năng tiết sữa là một đặc điểm di truyền, do đó sự chọn giống phải dựa vào năng suất sữa của ông bà, cha mẹ dê cái mà ta cần chọn
dê cái sữa giống cần phải có :
Tỷ lệ thụ thai cao (97%) (toàn đàn)
Những lứa đầu phải bảo đảm 25% số lứa đẻ sinh đôi và sinh ba
Từ 2 năm tuổi trở lên có 75% số lứa đẻ sinh đôi và sinh ba
1.3.1.4 Dòng giống
Dòng giống là yếu tố quan trọng, nên chọn con giống từ những bố mẹ
có lý lịch rõ ràng, bảo đảm các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật [5]
1.3.2 Chọn dê đực giống hướng sữa
Việc chọn dê đực giống chủ yếu dựa trên khả năng thụ tinh, ngoại hình, phẩm chất chăn nuôi, dòng giống
1.3.2.1 Ngoại hình
Trang 2715
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Dê đực có đầu rộng, thân hình cân đối, cổ to, ngực nở, tứ chi khoẻ mạnh, cứng cáp, hai tinh hoàn to và đều đặn, chọn con đực từ con mẹ là dê cao sản từ lứa thứ 2-4 (chọn con đực từ con một) và chọn con đực từ con bố tốt
1.3.2.2 Dòng giống
Nên chọn những dê đực để giống từ bố mẹ có năng suất cao, ở lứa thứ
2 và thứ 4 (thời kỳ mẹ sung sức nhất) Nên chọn những con đẻ 1 con
1.3.2.3 Phẩm chất chăn nuôi
Phẩm chất chăn nuôi của dê đực giống: tính chống chịu và khả năng tăng trưởng của nó Dê đực có sức chống chịu cao là dê tăng trọng nhanh, ăn tốt và chịu đựng được những điều kiện ngoại cảnh không phù hợp
1.3.2.4 Khả năng thụ tinh
Chọn những dê đực có khả năng thụ tinh mạnh và tỷ lệ thụ thai cao, chọn dê bố tốt có vai trò rất quan trọng vì nó góp 50% đặc tính di truyền tiết sữa của dê con [5]
1.4 PHƯƠNG PHÁP CHỌN GIỐNG DÊ SỮA DỰA VÀO CÁC CHỈ TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH
Khoa học ngày nay đã phát hiện được sự sai khác giữa các giống gia súc và các cá thể về một số chỉ tiêu sinh lý hóa sinh như nhóm máu, hemoglogin, các protein, enzyme, isozyme trong huyết thanh và trong các dịch sinh học… Những chỉ tiêu này không dễ dàng thay đổi dưới ảnh hưởng
Trang 2816
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
của các chế độ nuôi dưỡng, trạng thái sinh lý, những điều kiện môi trường mà chúng còn chịu sự chi phối của các gen di truyền và mối liên quan giữa các gen, enzyme, protein trong sự hình thành và phát triển của động vật Những tính trạng ấy là kết quả tương tác của nhiều quá trình phức tạp trong sự biểu hiện của genotype thành phenotype và đã được các chuyên gia nắm bắt các quy luật sinh học để ứng dụng trong việc tiên đoán sớm năng suất và lai chọn giống động vật chăn nuôi Theo Dubinin, việc tìm ra được các mối tương quan giữa các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh với các tính trạng năng suất sẽ nâng cao được nhiều thành tựu trong chọn giống chăn nuôi
Nhiều công trình nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ sở hóa sinh của quá trình phát triển giống, cá thể do hệ số di truyền, hệ gen thông qua hệ thống enzyme để điều khiển, kiểm tra hướng của quá trình trao đổi chất Các enzyme aminotransferase (GOT, GPT) và phosphatase (kiềm, acid) liên quan đến trao đổi protein, acid nucleic là yếu tố quyết định tăng trưởng, chất lượng thịt, sữa, mức tiêu tốn thức ăn và các chỉ tiêu khác liên quan đến phẩm giống, năng suất và chất lượng vật nuôi
Trong thực tế chọn giống, để nắm bắt được những tính trạng, phẩm giống kể trên của động vật chăn nuôi được biểu hiện rõ nét qua kiểu hình (phenotype) phải đòi hỏi nhiều thời gian, song bằng các phương pháp hóa sinh có thể xác định nhanh và chính xác các chỉ tiêu enzyme, protein dưới sự kiểm soát của các gen di truyền ngay từ khi còn non thì có thể đáp ứng yêu cầu của nhà chăn nuôi về mặt kinh phí, phương tiện và thời gian [1]
Đối với chọn giống dê sữa các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh sau thường được sử dụng:
Hoạt tính một số enzyme aminotransferase (GOT, GPT) và phosphatase (kiềm, acid) của huyết thanh
Trang 2917
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Thành phần và hàm lượng các protein huyết thanh: hemoglobin, protein tổng số, albumin, α-globulin, β-globulin, γ-globulin, hệ số albumin/globulin
Thành phần và hàm lượng các acid amin trong các dịch sinh học (huyết thanh, tinh thanh, sữa) của dê
1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC PHÂN TỬ TRONG CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI
Hiện nay ở Việt Nam nghề nuôi dê sữa đang được Nhà nước quan tâm
và phát triển mạnh mẽ tại các trung tâm chăn nuôi và các hộ nông dân Vì vậy nhu cầu về con giống và công tác chọn giống ngày càng cao Các kỹ thuật sinh học phân tử hiện nay đã cho phép chọn lọc con vật có tính trạng mong muốn trong quần thể và đã được ứng dụng vào công tác chọn giống Chính vì vậy phương pháp chọn lọc dựa vào các chỉ thị phân tử đang được chú ý và trở thành phương pháp chọn lọc nhanh, chính xác với hiệu quả cao bên cạnh các phương pháp chọn lọc truyền thống [6] Phương pháp này cho phép xác định chính xác và sớm kiểu gen của các locut gen mã hoá protein sữa ở các cá thể
dê không phụ thuộc lứa tuổi và giới tính
Trang 3018
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
này Do đó, việc sử dụng microsatellite gặp phải nhược điểm lớn là phải xác định trình tự đặc hiệu cho mỗi locut đa hình Ưu điểm lớn nhất của microsatellite là có tính đa hình cao và là một marker đồng trội [61]
1.5.2 RAPD
Nguyên tắc phản ứng RAPD cũng như nguyên tắc phản ứng PCR thông thường Tuy nhiên, vì sử dụng mồi ngẫu nhiên nên nhiệt độ bắt cặp của mồi thấp để tạo điều kiện bắt cặp không nghiêm ngặt Nhiệt độ bắt cặp của phản ứng là 30o
C-36oC Chính vì yếu tố đặc hiệu thấp nên kết quả RAPD thường
có độ lặp lại không cao và khó tối ưu phản ứng Đây chính là trở ngại lớn nhất của RAPD vì kết quả phụ thuộc rất nhiều yếu tố như thành phần phản ứng PCR (đặc biệt là thành phần Mg2+
và chất lượng ADN bản mẫu), các thiết bị cũng như thao tác thí nghiệm Ngoài ra RAPD là một marker trội do đó những gen điều khiển tính trạng lặn sẽ khó tìm thấy sự đa hình trong điện di [47]
1.5.3 RFLP
RFLP được định nghĩa là tính đa hình chiều dài các phân đoạn cắt giới
hạn, biểu hiện sự khác nhau về kích thước các phân đoạn được tạo ra khi cắt ADN bằng các enzyme cắt giới hạn khi có sự thay đổi trình tự trên ADN bộ nhân hoặc trong các bào quan khác
RFLP có ưu điểm là marker đồng trội cho phép phân biệt được cá thể đồng hợp và dị hợp Do kích thước ADN khảo sát trong RFLP lớn vì vậy số lượng marker tạo ra nhiều đủ đáp ứng nhu cầu nghiên cứu Tuy nhiên do quy trình thực hiện phức tạp, nguy hiểm đối với sức khoẻ người nghiên cứu (sử dụng phóng xạ đánh dấu), ADN yêu cầu có chất lượng cao đã làm hạn chế việc sử dụng kỹ thuật này
Trang 3119
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cùng với sự phát triển kỹ thuật PCR, kỹ thuật RFLP trở nên đơn giản hơn Một cặp mồi oligonucleotide có thể dùng khuếch đại một vùng ADN cần khảo sát, sau đó đoạn ADN được khuếch đại được cắt bằng các RE, điện di và phân tích trên gel nhuộm ethidium bromide hoặc bạc PCR-RFLP bỏ qua bước lai nên giá thành rẻ hơn và ít nguy hiểm hơn phương pháp RFLP [72]
1.5.4 AFLP
AFLP được định nghĩa là sự đa hình các đoạn cắt khuếch đại, là kỹ thuật kết hợp giữa RFLP và PCR AFLP sử dụng enzyme cắt giới hạn cắt ADN bộ gen, sử dụng những phân đoạn ADN làm khuôn cho phản ứng khuếch đại PCR AFLP có thể dùng để phân biệt các cá thể rất gần nhau, thậm chí ngay cả những dòng đẳng gen Sự khác nhau trong chiều dài các đoạn khuếch đại có thể do những thay đổi của các base trong vùng trình tự mồi, hoặc thêm, mất đoạn ở giữa hai vị trí cắt
Thông thường, RE sử dụng trong AFLP là một cặp enzyme, một enzyme cắt thường xuyên (tạo ra những trình tự nhỏ) và một enzyme cắt không thường xuyên (nhằm hạn chế số lượng các đoạn cắt) Cặp enzyme
thường được dùng nhất là EcoRI - MseI Sau khi cắt bằng cặp enzyme này,
một trình tự nối mạch đôi (adaptor) sẽ được gắn vào hai đầu đoạn ADN cắt bằng enzyme ligase Đoạn adaptor gồm 2 phần: phần trình tự lõi và phần trình
tự đặc hiệu cho vị trí cắt enzyme Mồi của phản ứng PCR được thiết kế dựa trên trình tự adaptor và chứa một trình tự chọn lọc khoảng vài nucleotide Chỉ những phân đoạn ADN nào chứa cả trình tự adaptor và trình tự nucleotide chọn lọc mới được khuếch đại, chính trình tự chọn lọc sẽ làm giảm sự xuất hiện sản phẩm PCR và làm đơn giản quá trình phân tích
Trang 3220
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
AFLP nhanh, đơn giản không phức tạp như RFLP nhưng vẫn khảo sát được toàn bộ gen Kỹ thuật này đòi hỏi ít lượng ADN ban đầu, không cần biết trước trình tự đích và độ lặp lại phản ứng cao, các mồi sử dụng không cần đặc hiệu loài (các mồi thương mại có thể dùng cho hầu hết các loài) Tuy nhiên AFLP là một marker trội, điều này làm hạn chế phân biệt cá thể đồng hợp và
Trang 3321
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 1.3 Điện di điểm đẳng điện với gradient pH 2,5-5,0 và 4,0-6,5 các mẫu
sữa Chú thích: Giếng 1, 3 và 5 chỉ các CSN1S1 B hoặc E (2 biến dị này không
phân biệt đƣợc chỉ bằng IEF); Giếng 2 là CSN1S1 A; Giếng 4 là CSN1S1 B hoặc E trong trạng thái dị hợp với CSN1S1 A: Giếng 6 là CSN1S1 F ( giữa 2 băng của β –
Trang 3422
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 1.4 Hình ảnh điện di mao quản của các mẫu sữa [58]
Bảng 1.3 Giá trị phần trăm diện tích pic so với phân đoạn casein tổng số của các kiểu gen đã được xác định trước [55]
Trang 351.6.1.3 Sắc ký lỏng hiệu năng cao pha đảo (RP-HPLC)
Bảng 1.4 Giá trị phần trăm diện tích pic so với phân đoạn casein tổng số của các kiểu gen đã được xác định trước [58]
Trang 361.6.2 Phân tích ADN
1.6.2.1 AS-PCR
Phương pháp PCR này là kỹ thuật mang tính cách mạng trong chọn giống di truyền và nghiên cứu đa dạng Trong thực tế đây là phương pháp dễ dàng nhất trong nghiên cứu đột biến điểm Áp dụng trong trường hợp này, đích cụ thể là xác định đoạn primer ngắn được thiết kế để lai với sợi đối trên trình tự đặc thù của alen E Trình tự alen E khác các alen khác ở một đoạn
Trang 3725
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
chèn có độ dài 457 bp tương ứng với đoạn LINE bị mất trong vùng exon thứ
19 và exon không dịch mã cuối cùng [57]
Như vậy AS-PCR cho phép phân biệt alen E và các alen non-E
- Phương pháp của Maria Feligini và cộng sự công bố năm 2005 sử dụng 3 primer để nhân đoạn gen trên exon thứ 19 (2 mồi xuôi BE và E, mồi ngược R):
C/10 phút
Trang 3826
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Alen B cho băng 90 bp (cặp primer BE/R) trong khi alen E cho băng 549 bp (cặp primer E/R) [59]
1.6.2.3 Realtime-PCR
Hình 1.6 Đồ thị tín hiệu huỳnh quang và nhiệt độ Mối liên hệ với cường độ tín hiệu của đường cong mức độ chảy là tương đối rõ ràng Tm của alen B và E khác nhau khoảng 7 o
C Phương pháp Realtime – PCR với 3 primer BE, E, R cho phép phân biệt 2 alen B và E [52]
1.7 NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH DI TRUYỀN GEN CSN1S1 CỦA DÊ
Trang 3927
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.7.1 Đặc điểm di truyền của gen CSN1S1 của dê
CSN1S1 là gen mã hóa αS1-casein Hàm lượng αS1-casein trong sữa được xác định bởi ít nhất 17 alen có ảnh hưởng đến tổng hợp protein Trình tự của toàn bộ vùng gen CSN1S1 gồm 1973 nucleotide ở vùng flanking đầu 5’
và 610 nucleotide ở vùng flanking đầu 3’ và đoạn gen dài 17,5 kb, bao gồm
19 exon và 18 intron 19 exon có độ dài từ 24 bp (exon 5, 6, 7, 8, 10, 13 và 16) đến 385 bp (exon 19) và 18 intron độ dài từ 90 bp (intron 10) đến 1685
Trang 40κ-28
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
casein dê liên quan tới sản lượng bơ Những gen này ảnh hưởng đáng kể đến tính chất lý hóa, công nghệ và chất lượng dinh dưỡng của sữa dê
αS1-casein là casein nhạy cảm canxi trong sữa động vật nhai lại, biểu hiện bởi số lượng và chất lượng biến dị di truyền cao Gen CSN1S1 của dê là một ví dụ tuyệt vời để giải thích tương quan chính của biến dị có thể quan sát được trong αS1-casein chứa đựng trong sữa dê là phụ thuộc sự biểu hiện của các alen nhiễm sắc thể thường ở một đơn cấu trúc mức độ locut Có ít nhất 17 alen (A, B1, B2, B3, B4, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, O1 và O2) có liên quan đến mức độ biểu hiện khác nhau của gen sữa đã được xác định [25]
Trên cơ sở của sữa chứa αS1-casein, biến dị của CSN1S1 có thể phân thành 4 nhóm: alen mạnh (A, B1, B2, B3, B4, C, H, L và M) sản sinh 3,50 g/l
αS1-casein mỗi alen; alen trung bình (E và I; 1,10 g/l); alen yếu (D, F và G; 0,45 g/l); và alen vô hiệu (O1, O2, và N) không sản sinh αS1-casein [11, 20,
22, 32, 36, 55, 59, 60, 69]
Biến dị F và D khác biến dị A ở đột biến mất acid amin 37 và 11, theo thứ tự, được phát hiện từ một quá trình phiên mã không bình thường Rất gần đây, biến dị G được xác định độ biến mất đặc thù bên trong ảnh hưởng lên vùng giữa hoặc đầu N của protein [9] Ở mức độ ADN, alen vô hiệu có đặc điểm là đột biến mất 8,5 kbp từ intron thứ 12 của gen CSN1S1 Các đột biến
A, B, C, E khác nhau ở đột biến thay thế chỉ duy nhất 1 acid amin, không ảnh hưởng đến cấu trúc protein Tuy nhiên alen E được nhìn nhận là 1 alen khiếm khuyết [36]
Ở mức độ genomic, alen E đặc trưng bởi một đoạn chèn 457 bp tương ứng với một đoạn LINE bị cụt trong vùng exon thứ 19 và vùng không dịch
mã cuối cùng Đoạn chèn này làm giảm độ bền của mRNA αS1-casein và có lẽ