MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN, GIÁ TRỊ DI TRUYỀN CỘNG GỘP VÀ ƯU THẾ LAI THÀNH PHẦN VỀ KHẢ NĂNG SẢN XUẤT SỮA CỦA 4 GIỐNG DÊ VÀ 1 SỐ TỔ HỢP LAI CỦA CHÚNG

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN, GIÁ TRỊ DI TRUYỀN CỘNG GỘP VÀ ƯU THẾ LAI THÀNH PHẦN VỀ KHẢ NĂNG SẢN XUẤT SỮA CỦA 4 GIỐNG DÊ VÀ 1 SỐ TỔ HỢP LAI CỦA CHÚNG

Bộ giáo dục vμ đμo tạo Bộ Nông nghiệp vμ PTNT

Viện Chăn Nuôi

Nguyễn Kim Lin

Một Số đặc điểm di truyền, giá trị Di truyền cộng gộp vμ Ưu thế lai thμnh phần

về khả năng sản xuất sữa của 4 giống dê: Bách thảo, Barbari, Jumnapari,Saanen vμ

Luận án được hoàn thành tại

Viện Chăn Nuôi

Người hướng dẫn khoa học:

1- PGS TS Đinh Văn Bình 2- PGS TS Nguyễn Văn Đức

Phản biện 1: PGS TS Đặng Hữu Lanh

Phản biện 2: PGS TS Nông Văn Hải

Phản biện 3: GS TS Nguyễn Mộng Hùng

Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước

Họp tại: Viện Chăn Nuôi

Vào hồi 8 giờ 30, ngày 04 tháng 5 năm 2007

Có thể tìm luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Thư viện Viện Chăn Nuôi

1

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tμi

Sữa dê là loại thực phẩm quý cho con người, ở nhiều nước phát triển ngành chăn nuôi dê sữa chế biến pho mát và các sản phẩm từ sữa dê khá phát triển với quy mô trang trại và quy trình sản xuất công nghiệp khép kín từ chăn nuôi đến sản phẩm bán trên thị trường ở Việt Nam giá bán sữa

dê liên tục tăng từ 5.000đ/kg (1996) lên 12.000đ/kg (2005) Theo báo cáo tổng kết chăn nuôi giai đoạn 2001-2005 của Cục Chăn Nuôi, tốc độ tăng

đàn dê bình quân là 24,5%, năm 2005 cả nước có 1.250.000 con dê, song trong đó chỉ có khoảng 2.000 con dê sữa và bình quân chỉ đạt 0,04 kg sữa dê/người/năm Trước năm 1995, các giống dê nuôi ở Việt Nam gồm Dê Cỏ, Bách Thảo (Bt), Jumnapari (Ju), Barbari (Ba), Beetal và dê lai giữa chúng là các giống dê thịt hoặc kiêm dụng nên năng suất sữa không cao Để từng bước tăng năng suất sữa dê ở Việt Nam, năm 1995 và 2002 dê Saanen (Sa)

được nhập về Việt Nam từ Pháp và Mỹ, để nhân thuần và lai với các giống

dê khác tại Việt Nam tạo ra rất nhiều tổ hợp lai chéo giữa các giống dê

Những năm gần đây, chăn nuôi dê sữa được quan tâm, đã thôi thúc các nhà khoa học tìm kiếm, chọn tạo giống dê sữa có năng suất cao và phù hợp với điều kiện chăn nuôi ở Việt Nam Vì năng suất vật nuôi phần lớn là

do các tính trạng số lượng có tính biến động liên tục, chịu sự tác động của kiểu gen và ngoại cảnh tạo nên Do đó, để chọn lọc nhân thuần, cần phải xác định đặc điểm di truyền của chúng, trong khi đối với lai tạo, cần xác

định giá trị di truyền cộng gộp (DTCG) và ưu thế lai (ƯTL) thành phần

đóng góp vào tổ hợp lai để chọn được các cá thể hay tổ hợp lai tốt nhất Từ tình hình thực tế ngành chăn nuôi dê như trên, để góp phần định hướng và

sử dụng tốt hơn các giống dê thuần, các tổ hợp lai trong sản xuất cũng như trong chọn tạo giống dê sữa ở nước ta, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên

cứu “Một số đặc điểm di truyền, giá trị di truyền cộng gộp và ưu thế lai thành

phần về khả năng sản xuất sữa của 4 giống dê: Bách Thảo, Barbari, Jumnapari, Saanen và một số tổ hợp lai của chúng”

2 Mục đích của đề tμi

1- Đánh giá được giá trị kiểu hình tính trạng thời gian cho sữa (TGCS), sản lượng sữa (SLS) và sản lượng sữa 120 ngày (SLS120) của các quần thể dê nghiên cứu

2- Xác định hệ số di truyền, tương quan di truyền tính trạng TGCS, SLS

và SLS120 của các giống dê thuần Bt, Ba, Ju, Sa

3- Xác đinh giá trị DTCG và ƯTL thành phần các tính trạng TGCS, SLS, SLS120 của các giống dê Bt, Ba, Ju, Sa và một số tổ hợp lai của chúng,

định hướng được tổ hợp lai tốt cho sản xuất, chọn tạo giống và chọn lọc phân cấp các giống dê thuần theo giá trị DTCG về SLS

3 ý nghĩa khoa học vμ thực tiễn của Luận án

3.1- ý nghĩa khoa học

Cung cấp thêm một số thông tin về giá trị kiểu hình, một số tham

số di truyền, giá trị GTCG và ƯTL các tính trạng TGCS, SLS của 4 giống

dê thuần: Bt, Ba, Ju, Sa và 18 tổ hợp lai của chúng ở Việt nam làm tài liệu tham khảo, tạo điều kiện, tiền đề và nguyên liệu quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo Luận án mở ra một hướng nghiên cứu mới cho công tác chọn tạo giống dê sữa nói riêng và gia súc nói chung để nghiên cứu đồng bộ các giống thuần và một số tổ hợp lai giữa chúng

4- Những đóng góp mới của Luận án

Luận án gồm 151 trang (không kể 12 trang phụ bìa… và mục lục), chia thành các phần như sau: Mở đầu 3 trang; chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 48 trang; chương 2: Đối tượng, nội

3

dung và phương pháp nghiên cứu 7 trang; chương 3: Kết quả và thảo luận

51 trang; Kết luận và đề nghị 2 trang; danh mục các công trình liên quan

đến luận án 1 trang; Tài liệu tham khảo 19 trang; phụ lục 21 trang gồm 25 hình các giống dê thuần, dê lai, đồ thị minh hoạ hoạt động và kết quả nghiên cứu; 4 phụ biểu Số liệu nghiên cứu được trình bày trong 25 bảng, tóm tắt luận án gồm 24 trang và các trang bìa Luận án có những đóng góp mới sau:

(1) Xác định được giá trị kiểu hình các tính trạng TGCS, SLS, SLS120 ngày của dê Bt, Ba, Ju, Sa và 18 tổ hợp lai của chúng nuôi ở Việt Nam (2) Xác định được hệ số di truyền (h2), hiệu ứng di truyền theo mẹ (h2

m), tương quan di truyền (ra); tương quan di truyền theo mẹ (rm), hệ số môi trường (e2), tương quan kiểu hình (rp) của các tính trạng TGCS, SLS, SLS120 ngày của dê Bt, Ba, Ju, Sa là cơ sở quan trọng để nghiên cứu và chọn lọc các giống dê này (3) Lần đầu tiên ở Việt Nam đã xác định được thành phần DTCG trực tiếp (Ad), theo mẹ (Am) cho các giống dê Bt, Ba, Ju, Sa và

ƯTL trực tiếp (Dd), theo mẹ lai (Dm), theo bố lai (Db) cho một số tổ hợp lai chủ yếu trong hệ thống lai tạo giống dê sữa ở Việt Nam (4) xác định

được 2 tổ hợp lai tốt nhất cho sản xuất và dự đoán được một số tổ hợp lai

có tiềm năng sản xuất sữa cao để khảo nghiệm và lai tạo giống

Chương 1 Tổng quan tình hình nghiên cứu

trong vμ ngoμi nước

1.1- Cơ Sở khoa học của các vấn đề nghiên cứu

Cở sở khoa học về năng suất các tính trạng sản xuất sữa cũng giống như các tính trạng số lượng khác, giá trị kiểu hình hay năng suất (P) các tính trạng này do di truyền (G) và ngoại cảnh (E) quy định theo công thức:

P = G + E (1.1) với G = A + D + I (1.2) Trong đó: P là giá trị kiểu hình;

A là giá trị DTCG = tổng các ảnh hưởng cộng gộp của gen; D là tổng các

ảnh hưởng trội của các gen cùng alen thường ảnh hưởng nhiều đến năng suất; I là tổng ảnh hưởng tương tác giữa các gen không cùng alen (nhỏ, ít

ảnh hưởng đến năng suất) Do đó, trong chọn lọc các giống thuần cần nghiên cứu hệ số di truyền, hệ số tương quan di truyền, các tổ hợp lai cần

ước tính giá trị DTCG và ƯTL thành phần

1.2- Tình hình nghiên cứu về Đặc điểm di truyền vμ ứng dụng trong chọn giống Dê

Nghiên cứu về khả năng sản xuất sữa của dê, các tính trạng thường

được quan tâm là SLS, TGCS, TLMS, TLPS như Muller (2004), Prakesh (1971), Wiggans (1994), Wiggans và Hubbard (2001), Christie Peacock (1996), Liu Yinwu (1988), Đinh Văn Bình (1998), Nguyễn Thị Mai (2000) Việc xác định h2, ra các tính trạng sản xuất sữa của dê như TGCS, SLS đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới và đem lại ý nghĩa thiết thực phục vụ công tác chọn lọc nâng cao khả năng sản xuất sữa các giống dê như công trình nghiên cứu của Mourad (1992), Singirreddy (1998), Ribeiro (1997), Concalves (2000), Klemen Potonik (2000), Breznik (2000), Ozturk (2000), Sullivan (2000), Heraldo (2001) Đối với các giống lai, việc nghiên cứu, ứng dụng giá trị DTCG và ƯTL thành phần đã đem lại hiệu quả to lớn để xác định các tổ hợp lai có tiềm năng sản xuất tốt nhất, định hướng công tác lai tạo giống Điều này được thể hiện qua công trình nghiên cứu của Jara (1997), Pitchford (1999) trên cừu; Montaldo (1997), Ruvuna (1995), Salem (2004), Andonov (1994), Singirreddy (1997) trên dê sữa Hiện nay, nhiều nước vùng nhiệt đới, coi chương trình lai giống giữa dê Saanen với các giống dê địa phương để sản xuất con giống lai là con đường nhanh nhất để tăng NSS dê ở Việt Nam, việc xác định giá trị DTCG, ƯTL thành phần và ứng dụng trong chọn giống đã được một số nhà khoa học nghiên cứu trên gà, trên lợn như các công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Đức (2000), Lê Thanh Hải (2001), Nguyễn Thị Viễn (2001, 2003) Nghiên cứu về đặc điểm di truyền, giá trị DTCG và ƯTL thành phần trên

dê ở Việt Nam hầu như chưa được thực hiện

5

Chương 2

Đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu

2.1- Đối tượng, địa điểm vμ thời gian nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là: (1) Các giống dê thuần: Bt, Ba, Ju, Sa (2) Các tổ hợp lai 2 máu giữa Bt với Ba và Ju: (JuxBt), (BaxBt) và lai ngược: (BtxJu), (BtxBa); lai hai máu 50% Sa: (SaxBa), (SaxBt), (SaxJu); lai hai máu 25% Sa: (SaBaxBa), (SaBtxBt) (3) Các tổ hợp lai 3 máu 50% Sa: (SaxBaBt), (SaxBtBa), (SaxBtJu), (SaxJuBt) và lai 3 máu 25% Sa: (SaBaxBt), (SaBtxBa), (SaBaxBaBt), (SaBtxJu), (SaBtxBaBt) Đề tài được tiến hành nghiên cứu các tính trạng TGCS, SLS, SLS120 thuộc chu kỳ sữa 1-4 từ tháng 4 năm 1993 đối với dê Bt, tháng 6/1994 với dê Ju, Ba, dê lai giữa Ju và Ba với dê Bt; tháng 10/1998 đối với dê Sa, dê lai Sa và được theo dõi đến 12/2005 tại Trung tâm Nghiên cứu Dê & Thỏ và 30 gia đình nuôi

dê ở vùng đồi gò Ba Vì- Sơn Tây-Thạch Thất, Hà Tây

2.2- Nội dung nghiên cứu

1- Xác định giá trị kiểu hình tính trạng TGCS, SLS, SLS120 ngày chu kỳ sữa 1-4 của các giống dê về giá trị trung bình (X), sai số tiêu chuẩn (SE) 2- Ước tính hệ số di truyền về TGCS, SLS, SLS120 ngày và hệ số tương quan giứa SLS với TGCS và SLS120 ngày của dê Bt, Ba, Ju, Sa

3- Xác định các thành phần DTCG: Ad, Am, ƯTL: Dd, Dm, Db về TGCS, SLS, SLS120 ngày và ứng dụng trong công tác giống dê

4- ước tính giá trị DTCG về SLS, SLS120 ngày và chọn lọc các giống dê thuần Bt, Ba, Ju và Sa theo SLS

2.3- Phương pháp nghiên cứu

2.3.1- Phương pháp nhân giống và sơ đồ bố trí tổ hợp lai

Dê đực giống được kiểm tra năng suất cá thể, ghép phối luân hồi trực tiếp tỷ lệ 1 đực/10-30 cái theo sơ đồ tạo các tổ hợp lai (bảng 2.3)

2.3.2- Phương pháp theo dõi thí nghiệm và thu thập số liệu

Cân đo định kỳ hàng tuần, tháng, quý; quan sát hàng ngày, lập biểu, ghi chép hệ phả và các chỉ tiêu theo dõi cho các con gái Đàn dê được chia

ra nuôi thâm canh ở trại nhân giống dê Trung tâm Nghiên cứu Dê & thỏ Sơn Tây, bán thâm canh ở gia đình Theo dõi NSS trong 24 giờ/ngày, lặp lại

1 ngày/tuần, bằng cách tách dê con ban đêm, văt sữa buổi sáng, cân dê con trước và sau khi cho bú ban ngày, cạn sữa khi NSS/ngày = 30% NSS tháng thứ nhất; SLS/tháng = NSS trung bình 4 ngày kiểm tra x30 ngày; SLS/chu

kỳ = Tổng SLS các tháng

2.3.3- Phương pháp xử lý số liệu và mô hình thống kê

- Số liệu được kiểm tra theo phân bố chuẩn và loại bỏ các số liệu nằm ngoài khoảng (-3σ; 3σ), kiểm tra theo quan hệ bố-mẹ- con theo điều kiện mỗi bố ít nhất phối với 2 mẹ, mối mẹ có ít nhất 2 con được theo dõi SLS và mỗi con ít nhất có 1 CKS thuộc chu kỳ sữa 1-4

- Phương pháp và mô hình thống kê: Sử dụng để ước tính giá trị trung bình: PROC GLM_LSMEANS (SAS 6.12) trong đó có sử dụng phương pháp so sánh Duncan để xem xét mức độ sai khác năng suất giữa các

- Ước tính giá trị DTCG và ƯTL thành phần: PROC GLM_

LSMEANS (SAS, 6.12) và Dickerson (1969; 1973) [CBE4.0]

- Ước tính giá trị DTCG cá thể các giống dê thuần: MTDF-72

(MTDFRELM) theo phương trình tuyến tính đa chiều nhiều tính trạng: y =

Xb + Zu + e (1.3); trong đó: y là véc tơ quan sát; b là véc tơ hiệu ứng cố

định; u là véc tơ hiệu ứng ngẫu nhiên; e là véc tơ dư thừa ngẫu nhiên; X là

ma trận thiết kế có liên hệ với quan sát với hiệu ứng cố định; Z là ma trận

thiết kế có liên hệ với quan sát với hiệu ứng ngẫu nhiên

Chương 3 Kết quả vμ thảo luận

3.1- Khả năng sản xuất sữa của các giống, tổ hợp lai 3.1.1- Thời gian cho sữa của các giống, tổ hơp lai và yếu tố ảnh hưởng

Dê Sa có TGCS dài nhất: 236,5 ngày; sau đó là các tổ hợp dê lai Sa

3 máu: 185-207 ngày, dê lai Sa 2 máu:168-197,7 ngày, các tổ hợp lai giữa

dê Bt với Ba và Ju: 155,7-157,8 ngày; dê Bt: 146 ngày; TGCS của các giống dê và tổ hợp lai chịu ảnh hưởng bởi yếu tố giống (P<0,0001), lứa đẻ (P<0,01) năm đẻ (P<0,0001), mùa đẻ (P<0,0001), dê cái*đàn (P< 0,0001);

hệ số xác định R2 = 0,80

3.1.2- Sản lượng sữa của các giống, tổ hơp lai và yếu tố ảnh hưởng

Sản lượng sữa chu kỳ sữa 1-4 trung bình tổng thể của các giống dê và các tổ hợp lai là 217,52 kg, SLS cao nhất ở dê Sa (404,17 kg), giảm theo thứ tự: (SaxBaBt); (SaxBt); (SaxBtBa); (SaxBa); (SaxJuBt); (SaxJu): 238 -315,4 kg; các tổ hợp lai 25% Sa (178-242 kg); dê Ju, các tổ hợp lai giữa Bt với Ba, Ju, dê Ba, Bt: 134-197 kg (Bảng 3.2) Sản lượng sữa của các giống

dê chịu ảnh hưởng của yếu tố giống (P<0,0001), đàn (P<0,01); lứa đẻ (P<0,0001); năm đẻ (P<0,0001); tương tác dê cái*đàn (P<0,0001) với hệ số xác định R2 = 0,84

Bảng 3.2: Sản lượng sữa trung bình CKS 1-4 của các giống và tổ hợp lai

SLS (kg) STT Giống n

Sai khác (Duncan)

có TGCS ngắn từ 146-160 ngày như Bt, Ba, (BtxBa), (BaxBt), SLS 120 chiếm từ 71 đến 96% SLS cả chu kỳ; các giống dê khác có TGCS dài hơn, SLS 120 ngày chiếm từ 64% đến 75% SLS cả chu kỳ; dê Sa có TGCS dài nhất (236 ngày), SLS 120 ngày chiếm 58% SLS Với hệ số xác định đạt 0,783; SLS 120 ngày chịu ảnh hưởng bởi nhân tố giống, năm đẻ, mùa với P<0,001; đàn (P=0,01); yếu tố dê cái*đàn (P<0,001) với R2 = 0,78

3.2- Hệ số di truyền vμ tương quan di truyền về khả năng sản xuất sữa của các giống dê

3.2.1- Hệ số di truyền

3.2.1.1- Hệ số di truyền về thời gian cho sữa của các giống dê

Hệ số di truyền của tính trạng TGCS chu kỳ sữa 1-4 của các giống

3.2.1.2- Hệ số di truyền về sản lượng sữa của các giống dê

- Hệ số di truyền về SLS chu kỳ sữa 1-4 khá cao ở dê Bt (0,50±0,11), Ba (0,46±0,14), Ju (0,29±0,11) và thấp ở Sa (0,18±0,16); h2

m về SLS ở dê Ju (0,33±0,15), dê Ba là 0,16± 0,09; thấp ở Bt (0,06±0,11) (bảng 3.7)

Bảng 3.7: Hệ số di truyền tính trạng sản lượng sữa chu kỳ ứữa 1-4

3.2.1.3- Hệ số di truyền về sản lượng sữa 120 ngày của các giống dê

Hệ số di truyền SLS 120 ngày của dê Sa và dê Ju là 0,16±0,15; 0,32±0,084 đạt sấp xỉ h2 về SLS chu kỳ sữa 1-4; h2

m về SLS 120 ngày đạt

từ 0,06 ở dê Bt đến 0,16 ở dê Ju và 0,22 ở dê Ba, nhìn chung là nhỏ hơn so với h2

3.2.2.1- Hệ số tương quan giữa sản lượng sữa với thời gian cho sữa

Hệ số tương quan di truyền giữa SLS với TGCS chu kỳ sữa 1-4 đạt 0,47±0,21(Bt); 0,82±0,07 (Ba); 0,76±0,31(Sa) và thấp: 0,21±0,24 (Ju) Hệ

số rm giữa SLS với TGCS của dê Ba là thuận, rất chặt (0,82±0,23), dê Ju là thuận (0,40±0,44), dê Bt là nghịch: -0,47±0,02 (bảng: 3.11)

Bảng 3.11: Tương quan giữa SLS với TGCS chu kỳ sữa 1-4

3.2.2.2- Hệ số tương quan giữa sản lượng sữa với sản lượng sữa 120 ngày

Hệ số ra giữa SLS chu kỳ với SLS120 ngày là thuận, rất chặt chẽ ở

dê Bt (0,96±0,03), Ba (0,98±0,01), Ju (0,99±0,01), Sa (1,000±0,07); rm là

3.3.1.1- Di truyền cộng gộp, ưu thế lai về thời gian cho sữa

Giá trị DTCG trực tiếp (Ad), di truyền theo mẹ (Am), các thành phần

ƯTL trực tiếp (Dd), ƯTL theo mẹ lai và ƯTL theo bố lai về TGCS các giống dê có độ tin cậy cao, (P< 0,05 (*) và P<0,01(**) Giá trị trung bình tổng thể (μ) là 162,44 ngày DTCG trực tiếp lớn nhất ở dê Sa (59,58 ngày) tiếp theo là dê Ju và Ba có Ad tính trạng TGCS thấp hơn (19,45 và 10,05)

và thấp nhất là dê Bt (5,67 ngày) DTCG theo mẹ (Am) cũng cao nhất ở dê

Sa (14,50 ngày), dê Ju, Bt và Ba đều có Am âm tương ứng là -22,27; -20,95

và 25,53 ngày; gộp cả 2 thành phần di truyền Ad và Am về TGCS lại thấy rằng dê Sa và Ju có tiềm năng cải thiện di truyền về độ dài TGCS Các tổ hợp lai (SaxJu) và (SaxBt) có Dd là 27,99 ngày và 26,36 ngày, cao hơn cả các tổ hợp lai (SaxBa) là 19,56 ngày; và cao hơn rõ rệt so với các tổ hợp lai (BaxBt) là 6,91 ngày và (JuxBt) là 3,21 ngày Mẹ lai (BaxBt) có thể tăng TGCS lên 7,45 ngày trong khi mẹ lai (JuxBt) lại làm giảm TGCS của đời con -3,61 ngày so với trung bình đàn Bố lai (SaxBa) và (SaxBt) tương ứng

là 3,52 ngày và 2,72 ngày (bảng 3.14)