ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE VÀ LANDRACE CỦA XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT BLUP: Best Linear Unbased Prediction Ước lượng không chệch tuyến tính tốt nhất σ PSCS-P21: Hiệp phương sai kiểu hình của SCS và P21 σ ASCS-P21: Hiệp phương sa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

-*** -

LÊ THỊ TỐ NGA

ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ

TÍNH TRẠNG SINH SẢN TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE

VÀ LANDRACE CỦA XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

(NGÀNH CHĂN NUÔI)

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 10/2009

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

-*** -

LÊ THỊ TỐ NGA

ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ

TÍNH TRẠNG SINH SẢN TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE

VÀ LANDRACE CỦA XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I

Chuyên ngành: Chăn nuôi

ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN

TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE VÀ LANDRACE CỦA

XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I

Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

3 Phản biện 1: TS KIỀU MINH LỰC

Công ty CP Group Việt Nam

4 Phản biện 2: TS ĐOÀN VĂN GIẢI

Công ty cổ phần đầu tư, thương mại, chăn nuôi Đông Á

5 Ủy viên: PGS TS TRỊNH CÔNG THÀNH

Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

HIỆU TRƯỞNG

Trình trạng gia đình: Chồng Hartmut Boerner, năm kết hôn 2009

Địa chỉ liên lạc: 3/27 A, Tổ 1, Khu phố 2, Thị Trấn, Hóc Môn, TP Hồ Chí Minh

Điện thoại: 84-8-37100115

Email: letonga02@yahoo.com

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Lê Thị Tố Nga

CẢM TẠ

Đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, Thầy Cô Khoa Chăn nuôi Thú y và Thầy Cô Phòng đào tạo Sau đại học đã tạo điều kiện thuận lợi, tận tình giúp đỡ và động viên cho tôi cùng các bạn trong lớp hoàn thành tốt khóa học Cao học Chăn nuôi 2006

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và tình cảm đến Thầy Đặng Quan Điện – Giáo viên hướng dẫn luận văn tốt nghiệp đại học và cũng là Người Thầy đã đưa tôi đến với ngành khoa học động vật và đến với sự say mê nghiên cứu Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và kính trọng đến Thầy Trịnh Công Thành – Giáo viên hướng dẫn luận văn tốt nghiệp cao học Tôi ngưỡng mộ Thầy ở kiến thức và sự say mê nghiên cứu khoa học Tôi kính trọng Thầy ở sự kiên trì, tận tụy truyền đạt kiến thức đến nhiều lớp thế hệ học sinh ngành chăn nuôi thú y

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Viện KHKTNN Miền Nam đã quan tâm và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa học Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các anh, chị, em đồng nghiệp – đặc biệt chị Nguyễn Thị Viễn – Trưởng phòng Nghiên cứu di truyền giống vật nuôi - Viện KHKTNN Miền Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành khóa học

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Xí nghiệp heo giống Cấp I, các bạn Lệ và Phú – kỹ thuật giống của xí nghiệp vì đã thu thập và cung cấp số liệu cho tôi Nếu không có tinh thần chia xẽ thông tin và sự kiên trì làm việc của xí nghiệp

và các bạn, tôi chắc luận văn này không thể có được

Tôi xin chân thành cảm ơn Ông E Groeneveld, Bà M Kovac và Ông T Wang – tác giả chương trình VCE và PEST dùng trong học tập và nghiên cứu

Cuối cùng, xin được bày tỏ tình yêu đến những người thân yêu, ruột thịt vì

đã được sinh ra làm con của Cha Mẹ, làm chị của các em, làm dì của các cháu và làm vợ của người yêu quý trọn đời

TÓM TẮT

Đề tài “Ước lượng giá trị gây giống một số tính trạng sinh sản trên hai giống Yorkshire và Landrace của Xí nghiệp heo giống Cấp I” thực hiện trên dữ liệu do giáo viên hướng dẫn và xí nghiệp cung cấp Đề tài tiến hành từ 08/2008 đến 08/2009 Mục tiêu của đề tài là ước lượng giá trị gây giống SCS và P21 của hai giống heo Yorkshire và Landrace theo mô hình lập lại có và không có nhóm di truyền và so sánh kết quả giá trị gây giống ước lượng

58 heo Yorkshire nhập từ Thái Lan – 1993, Mỹ - 1995 và Anh – 1996 84 heo Landrace nhập từ Thái Lan – 1993, Mỹ - 1995, Anh – 1996, Bỉ - 1997, Pháp –

1999 và Canada – 2001 Thú cơ bản được phân vào 8 nhóm di truyền ở giống Yorkshire và 14 nhóm di truyền ở giống Landrace dựa vào năm sinh, nguồn gốc và giới tính Số liệu heo Yorkshire bao gồm gia phả của 1.743 cá thể, SCS của 3.557 ổ

và P21 của 2.071 ổ Số liệu heo Landrace bao gồm gia phả của 1.890 cá thể, SCS của 4.909 ổ và P21 của 3.889 ổ Chương trình VCE version 6.0.2 và PEST version 4.2.3 được sử dụng Sự phù hợp về kết quả ước lượng giá trị gây giống được đánh giá bằng hệ số tương quan Spearman và biểu đồ Bland – Altman

Kết quả cho thấy mô hình lập lại có nhóm di truyền làm giảm phương sai di truyền cộng gộp trên hai tính trạng và trên cả hai giống Hệ số di truyền SCS đạt 0,05 – 0,10 Hệ số di truyền P21 đạt 0,15 - 0,25

Tìm thấy sự khác biệt về kết quả ước lượng giá trị gây giống theo hai mô hình giữa hai giống và giữa hai tính trạng Tuy nhiên, có sự tương quan khá chặt (0,80 – 0,94) về kết quả xếp hạng dựa vào giá trị gây giống giữa hai mô hình Vì vậy, ở một chừng mực vẫn có thể sử dụng mô hình lập lại không có nhóm di truyền khi có ít hay không có thông tin về nhóm di truyền cho tính trạng SCS và P21

Đàn Yorkshire có sự cải thiện di truyền SCS liên tục với 0,037 con/ổ/năm ở

mô hình lập lại có nhóm di truyền Có sự cải thiện di truyền P21 ở Yorkshire kể từ năm 2005 Giá trị gây giống SCS đàn Landrace phục hồi sau khi nhập giống Canada – 2001 Ước lượng giá trị gây giống với mô hình lập lại có nhóm di truyền cho tỷ lệ heo đạt độ chính xác cao hơn so với mô hình lập lại không có nhóm di truyền

ABSTRACT

The study “Breeding value estimation for two reproduction traits of Yorkshire and Landrace pigs at First Grade Pig Breeding Farm”, has been carried out based on database supplied by the supervisor and the farm The study was carried out from August 2008 to August 2009 The aims of this study were to estimate breeding values of number born alive and litter weight at 21 days old by repeatability models with and without genetic groups, and to compare breeding values estimated by two models

58 Yorkshire pigs were imported from Thailand – 1993, USA – 1995 and

UK – 1996 84 Landrace pigs were imported from Thailand – 1993, USA – 1995 and UK – 1996, Belgium – 1997, France – 1999 and Canada – 2001 Base animals were assigned into 8 genetic groups in Yorkshire and 14 genetic groups in Landrace based on birth years, original countries and sexes In Yorkshire, data included pedigree obtained from 1743 pigs, number born alive from 3557 litter records and litter weight at 21 days old from 2071 records In Landrace, data included pedigree obtained from 1890 pigs, number born alive from 4909 litter records and litter weight at 21 days old from 3889 records Programe VCE version 6.0.2 and PEST version 4.2.3 were applied to estimate variance components and EBV’s Spearman rank correlation and Bland – Altman Plots were applied to study agreement on breeding values estimated with two models

Repeatability models with genetic groups reduced additive genetic variances

on both traits and both breeds Heritabilities of number born alive were from 0,05 to 0,10 Heritabilities of litter weight at 21 days old were from 0,15 to 0,25

Differences on results of EBV’s estimated by two models were found between two breeds and two traits However, fairly strong Spearman correlations (0,80 – 0,94) were also found on rankings based on EBV’s estimated with two models on two traits and two breeds Therefore, repeatability model without genetic groups is applicable as having limitted information on genetic groups

Genetically, number born alive of Yorkshire herd has been continuously improved with 0,037 piglets/litter/year litter weight at 21 days old of Yorkshire herd has been genetically improved since 2005 Breeding value of SCS of Landrace herd has been recovered after importing pigs from Canada – 2001 Repeatability model with genetic groups resulted in more animals with higher accuracy of EBV’s

MỤC LỤC

Trang tựa

Trang chuẩn y ……… i

Lý lịch cá nhân ……… ii

Lời cam đoan……… iii

Cảm tạ ……… iv

Tóm tắt ……… v

Mục lục ……… viii

Danh sách các chữ viết tắt ……… xi

Danh sách các bảng ……… xiii

Danh sách các biểu đồ ……… xv

1 ĐẶT VẤN ĐỀ ……… 1

1.1 Đặt vấn đề ……… 1

1.2 Mục tiêu của đề tài ……… 2

1.3 Yêu cầu của đề tài ……… 2

2 TỔNG QUAN ……… 3

2.1 Khả năng sinh sản của con nái ………3

2.2 Các thông số di truyền của một quần thể ………4

2.2.1 Hệ số di truyền ………4

2.2.2 Tương quan di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình ……… 7

2.3 Giá trị gây giống ……… 9

2.3.1 Giá trị gây giống ……… 9

2.3.2 Độ chính xác của giá trị gây giống ……….………… 10

2.3.3 Các phương pháp ước lượng giá trị gây giống ……… 11

2.3.3.1 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình và nhóm tương đồng ………… 11

2.3.3.2 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình và thông tin gia phả - BLUP …12 2.3.3.3 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình, thông tin gia phả và DNA … 13

2.3.4 Nhóm di truyền trong mô hình ước lượng ……….14

3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……….15

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ……….15

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu ……….15

3.2.1 Đối tượng khảo sát ……….15

3.2.2 Các tính trạng khảo sát ……… 16

3.2.3 Phương pháp phân tích ……… 17

3.2.3.1 Mô hình lập lại không có nhóm di truyền ……… 17

3.2.3.2 Mô hình lập lại có nhóm di truyền ……… 18

3.2.4 Đánh giá mô hình ……… 19

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……… 21

4.1 Cấu trúc số liệu ……… 21

4.1.1 Cấu trúc số liệu theo lứa đẻ ……… 21

4.1.2 Cấu trúc số liệu theo năm sinh của nái ……… 22

4.2 Thành phần phương sai ……… 23

4.2.1 Thành phần phương sai của SCS ……… 23

4.2.2 Thành phần phương sai của P21……….……… 26

4.3 Giá trị gây giống của nhóm di truyền ……… 27

4.3.1 Giá trị gây giống của nhóm di truyền heo Yorkshire ………27

4.3.2 Giá trị gây giống của nhóm di truyền heo Landrace ……….29

4.4 Giá trị kiểu hình ……… 30

4.4.1 Giá trị kiểu hình của SCS trên cả đàn ……….……… 30

4.4.2 Giá trị kiểu hình của P21 trên cả đàn ……… 32

4.4.3 Giá trị kiểu hình của heo nhập và thế hệ con ……… 34

4.4.3.1 Heo Yorkshire nhập và thế hệ con ……… 34

4.4.3.1 Heo Landrace nhập và thế hệ con ……… 35

4.5 Đánh giá mô hình ……….38

4.5.1 Hệ số tương quan Spearman ……… 38

4.5.2 Biểu đồ Bland – Altman ……… 38

4.5.2.1 Biểu đồ Bland – Altman của tính trạng SCS……… 38

4.5.2.2 Biểu đồ Bland – Altman của tính trạng P21 ……… 41

4.6 Khuynh hướng di truyền ……… 43

4.6.1 Khuynh hướng di truyền tính trạng SCS ……… 43

4.6.2 Khuynh hướng di truyền tính trạng P21……….45

4.7 Độ chính xác của giá trị gây giống ước lượng ……… 47

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ……… 51

5.1 Kết luận ………51

5.2 Đề nghị ……… 51

6 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… 52

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BLUP: Best Linear Unbased Prediction (Ước lượng không chệch tuyến tính

tốt nhất)

σ (P)SCS-P21: Hiệp phương sai kiểu hình của SCS và P21

σ (A)SCS-P21: Hiệp phương sai di truyền cộng gộp của SCS và P21

EBV: Estimated breeding value (Giá trị gây giống ước lượng)

EPD: Expected progeny difference (Sự khác biệt đời sau được dự đoán)

h2: Hệ số di truyền

HH: Hampshire

LL: Landrace

NBA_N: Giá trị gây giống SCS, theo mô hình lập lại có nhóm di truyền

NBA_KoN: Giá trị gây giống SCS, theo mô hình lập lại không có nhóm di truyền NBA_nái_N: Giá trị gây giống SCS, trên con cái, theo mô hình lập lại có nhóm di

truyền NBA_nái_KoN: Giá trị gây giống SCS, trên con cái, theo mô hình lập lại không có

nhóm di truyền NSIF: National Swine Improvement Federation (Hiệp hội cải thiện heo quốc

gia) PEV: Predicted error of variance (Phương sai sai số dự đoán)

P21: Khối lượng 21 ngày tuổi/ổ

P21_N: Giá trị gây giống P21, theo mô hình lập lại có nhóm di truyền

P21_KoN: Giá trị gây giống P21, theo mô hình lập lại không có nhóm di truyền

P21_nái_N: Giá trị gây giống P21, trên con cái, theo mô hình lập lại có nhóm di

truyền P21_nái_KoN: Giá trị gây giống P21, trên con cái, theo mô hình lập lại không có

nhóm di truyền

rAÂ: Độ chính xác của giá trị gây giống

rA: Hệ số tương quan di truyền cộng gộp

rE: Hệ số tương quan ngoại cảnh

rP: Hệ số tương quan kiểu hình

REML: Restricted Maximum Likelihood (Phương pháp tương đồng tối đa

được giới hạn) SCS: Số sơ sinh sống/ổ

SD: Standard deviation (Độ lệch chuẩn)

σ2

A: Phương sai di truyền cộng gộp

σ2E: Phương sai sai số ngẫu nhiên

σ2G: Phương sai di truyền

σ2

P: Phương sai kiểu hình

σ2PE: Phương sai ngoại cảnh thường trực và ảnh hưởng di truyền không

cộng gộp YY: Yorkshire

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG

Bảng 2.1 Hệ số di truyền của hai tính trạng sinh sản ……… 6

Bảng 2.2 Tương quan di truyền giữa hai tính trạng SCS và P21………… 9

Bảng 3.1 Nguồn gốc, năm sinh và số lượng heo Yorkshire nhập ………… … 15

Bảng 3.2 Nguồn gốc, năm sinh và số lượng heo Landrace nhập ………… …… 15

Bảng 3.3 Hệ số điều chỉnh P21 theo ngày tuổi ………16

Bảng 3.4 Hệ số điều chỉnh P21 theo số con/ổ ……….17

Bảng 4.1 Cấu trúc số liệu theo lứa đẻ …… ……… 21

Bảng 4.2 Cấu trúc số liệu theo năm sinh của nái ……… 22

Bảng 4.3 Số lượng heo đực và cái trong hệ phả giống Yorkshire và Landrace … 23 Bảng 4.4 Thành phần phương sai của SCS theo phân tích đơn biến … 23

Bảng 4.5 Thành phần phương sai của SCS và tương quan theo ………

phân tích nhị biến ……… 25

Bảng 4.6 Thành phần phương sai của SCS theo một số công bố ……… 26

Bảng 4.7 Thành phần phương sai của P21 theo phân tích đơn biến ……… 26

Bảng 4.8 Thành phần phương sai của P21 theo phân tích nhị biến ………27

Bảng 4.9 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng SCS ở ………

heo Yorkshire ……… 28

Bảng 4.10 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng P21 ở ………

heo Yorkshire ……… 28

Bảng 4.11 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng SCS ở ………

heo Landrace ……… 29

Bảng 4.12 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng P21 ở ………

heo Landrace ……… … 29

Bảng 4.13 Số sơ sinh sống/ổ ……… 30

Bảng 4.14 Khối lượng 21 ngày tuổi/ổ ……… 32

Bảng 4.15 SCS của heo Yorkshire nhập và thế hệ con ……… … 34

Bảng 4.16 P2 của heo Yorkshire nhập và thệ hệ con ……… 34

Bảng 4.17 SCS của heo Landrace nhập và thế hệ con ……… 35

Bảng 4.18 P21 của heo Landrace nhập và thệ hệ con ……….…36

Bảng 4.19 Giá trị kiểu hình và giá trị gây giống P21 của một số tổ hợp Landrace 37 Bảng 4.20 Hệ số tương quan Spearman ……… 38

Bảng 4.21 Độ chính xác của giá trị gây giống SCS và thông tin liên quan ……… 47

Bảng 4.22 Gia súc với độ chính xác của giá trị gây giống SCS……… 48

Bảng 4.23 Độ chính xác của giá trị gây giống P21 và thông tin liên quan ……… 49

Bảng 4.24 Gia súc với độ chính xác của giá trị gây giống P21 ……… 49

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ

BIỂU ĐỒ TRANG Biểu đồ 4.1 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình SCS của đàn heo nái Yorkshire

theo năm sinh ……… 31

Biểu đồ 4.2 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình SCS của đàn nái heo Landrace

theo năm sinh ……… 31

Biểu đồ 4.3 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình P21 của đàn heo nái Yorkshire

theo năm sinh ……… 33

Biểu đồ 4.4 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình P21 của đàn heo nái Landrace

theo năm sinh ……… 33

Biểu đồ 4.5 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống SCS

trên heo Yorkshire 38

Biểu đồ 4.6 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống SCS

trên heo Landrace 39

Biểu đồ 4.7 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống SCS …………

trên heo Yorkshire … 39

Biểu đồ 4.8 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống SCS …………

trên heo Landrace… 40

Biểu đồ 4.9 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống P21

trên heo Yorkshire 41

Biểu đồ 4.10 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống P21

trên heo Landrace 41

Biểu đồ 4.11 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống P21 …………

trên heo Yorkshire … 42

Biểu đồ 4.12 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống P21 …………

trên heo Landrace… 42

Biểu đồ 4.13 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng SCS của đàn ………

heo giống Yorkshire ……… 43

Biểu đồ 4.14 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng SCS của đàn ………

heo giống Landrace ……… 43

Biểu đồ 4.15 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng P21 của đàn ………

heo giống Yorkshire ……… 46

Biểu đồ 4.16 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng P21 của đàn ………

heo giống Landrace ……… 46

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Đặt vấn đề

Trong chăn nuôi, ngoài yếu tố chăm sóc, nuôi dưỡng, quản lý và phòng bệnh thì yếu tố di truyền đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện năng suất và chất lượng của vật nuôi Theo Buczynski và ctv (2006), hiệu quả chăn nuôi heo phụ thuộc vào năng suất sinh sản, năng suất sinh trưởng và phẩm chất quầy thịt Đứng trên quan điểm kinh tế thì năng suất sinh sản của con cái có vai trò quan trọng nhất Theo Nguyễn Hồng Nguyên và ctv (2004), một trong những mục đích quan trọng của ngành chăn nuôi heo là tối ưu năng suất sinh sản của đàn hạt nhân thông qua cải thiện tiềm năng di truyền của con vật và cải thiện các yếu tố chăm sóc, nuôi dưỡng, quản lý và phòng bệnh Cải thiện điều kiện môi trường chỉ nâng được năng suất của con vật đến một giới hạn và mức tăng lên không được di truyền cho thế hệ sau Sự cải thiện di truyền thông qua chọn lọc sẽ được di truyền, ảnh hưởng vĩnh viễn và tích lũy qua các thế hệ kế tiếp Ước lượng giá trị gây giống bằng phương pháp không chệch tuyến tính tốt nhất BLUP (Best Linear Unbased Prediction) đã trở nên phổ biến trong hơn một thập kỷ qua trong các chương trình chọn giống vật nuôi nói chung và chọn giống heo nói riêng Giá trị gây giống ước lượng bằng phương pháp BLUP có giá trị gần hơn với giá trị gây giống thực của con vật so với ước lượng chỉ dựa vào giá trị kiểu hình và nhóm tương đồng Giá trị gây giống ước lượng theo BLUP được hiệu chỉnh dựa vào nhiều nguồn thông tin về giá trị kiểu hình của các con thú có quan hệ thân tộc với nó thông qua ma trận quan hệ Các ảnh hưởng cố định và các ảnh hưởng di truyền không cộng hợp cũng được điều chỉnh đồng thời (Cameron, 1997; Kinghorn và ctv, 1999; Bijma và ctv, 2003)

Các tính trạng sinh sản mang tầm quan trọng kinh tế nhất nhưng lại có hệ số

di truyền thấp nên khó cải thiện hơn các tính trạng sinh trưởng và tính trạng phẩm chất quầy thịt Sử dụng mô hình mô tả số liệu quan sát càng chính xác thì kết quả

giá trị gây giống ước lượng càng gần với giá trị gây giống thực

Trong những năm qua, xí nghiệp heo giống Cấp I đã lưu giữ nguồn gốc giống

và gia phả của các gia súc giống được nhập từ nước ngoài Đây là cơ hội để áp dụng

mô hình lập lại có nhóm di truyền trong việc ước lượng giá trị gây giống cho tính trạng SCS và P21

1.2 Mục tiêu của đề tài

Ước lượng giá trị gây giống SCS và P21 của hai giống heo Yorkshire và Landrace theo mô hình lập lại có nhóm di truyền và không có nhóm di truyền và so sánh kết quả giá trị gây giống ước lượng

1.3 Yêu cầu của đề tài

ƒ Ước lượng thành phần phương sai của SCS và P21 ở hai giống heo Yorkshire và Landrace

ƒ Ước lượng giá trị gây giống của SCS và P21cho heo Yorkshire và Landrace trong hệ phả

ƒ Ước lượng giá trị gây giống của các nhóm di truyền ở hai giống Yorkshire và Landrace

ƒ So sánh sự phù hợp giữa hai mô hình lập lại không có nhóm di truyền và lập lại có nhóm di truyền

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Khả năng sinh sản của heo nái

Theo quan điểm của các nhà di truyền giống động vật, một con nái tốt là một con nái mắn đẻ, nuôi con giỏi và có tuổi thọ sinh sản cao Một con nái mắn đẻ là một con nái đẻ nhiều con tính trên một ổ, trên một năm hay tính trên cả đời con nái

Số con đẻ ra/ổ bao gồm SCS, số con bị thai gỗ, số con bị dị tật và số con chết non trong vòng 24 giờ sau khi sinh Chỉ tiêu SCS được các nhà di truyền giống heo quan tâm nhiều vì nó kết hợp tính mắn đẻ, khả năng nuôi thai, sự tương tác giữa con mẹ

và bào thai và sức đề kháng của con mẹ Khả năng nuôi con của con mẹ được phản ánh qua chỉ tiêu P21 P21 tỷ lệ thuận với sản lượng sữa và số heo con heo mẹ nuôi sống đến 21 ngày tuổi Khả năng sinh sản của cả đời con nái có liên quan đến tuổi thọ của con nái (Serenius và Stalder, 2004)

Một con nái có SCS cao nhưng tuổi thọ thấp thì sẽ làm gia tăng số hậu bị cần

để thay đàn do đó sẽ làm tăng chi phí sản xuất Để đảm bảo tốc độ cải thiện di truyền cao nhưng vẫn không làm tăng chi phí sản xuất do chi phí thay thế hậu bị, người ta sẽ áp dụng chuyển cấp từ hạt nhân sang sinh sản cho đực và cái sau một thời gian khai thác Tuổi thọ của con nái được định nghĩa như là khả năng ở lại trong đàn (stayability) hay là khoảng thời gian sản xuất trong đàn của con nái Theo López-Serrano và ctv (2000) khả năng ở lại trong đàn đến lứa 2 và 3 của Yorkshire

là 0,08 và 0,01 và của Landrace là 0,07 và 0,11.Khoảng thời gian sản xuất trong đàn của con nái là khoảng thời gian từ khi sinh ra hoặc đẻ lứa đầu đến khi loại thải Số liệu về tuổi thọ của nái rất giới hạn vì phải đợi đến cuối đời của một con nái Chính

vì lẽ đó người ta không thực hiện chọn lọc trực tiếp trên những tính trạng tuổi thọ này mà thực hiện chọn lọc gián tiếp thông qua điểm tính trạng của độ vững chắc chân heo nái và điểm về sự phát triển của bầu vú

Sự tương quan giữa khả năng ở lại trong đàn và điểm tính trạng độ vững chắc của chân không phải luôn luôn tồn tại, ở Landrace hệ số tương quan này là 0,19 - 0,36 nhưng ở Yorkshire là zero (López-Serrano và ctv, 2000) Trên thực tế,

độ vững chắc của chân và sự phát triển của bầu vú là căn cứ ngoại hình khi quyết định chọn hậu bị hay khi quyết định phối giống tiếp cho nái hay loại thải khỏi đàn

Do sự hạn chế số liệu ở tuổi thọ của nái, điểm tính trạng độ vững chắc của chân và điểm về sự phát triển của bầu vú nên đề tài chỉ khảo sát hai tính trạng SCS và P21 ở giống Yorkshire và Landrace của xí nghiệp heo giống Cấp I

2.2 Các thông số di truyền của một quần thể

Ước lượng các thông số di truyền là vấn đề quan trọng trong công tác giống

vì nó góp phần hiểu rõ cơ chế di truyền chi phối quần thể khảo sát, ngoài ra thông

số di truyền còn là cơ sở để ước lượng giá trị gây giống (Trịnh Công Thành, 2006)

Cho đến nay các thông số di truyền đã được xác định cho hầu hết các tính trạng sản xuất của heo, nhưng bản chất của hệ số di truyền và tương quan di truyền

là tỷ lệ giữa các phương sai, hiệp phương sai di truyền và kiểu hình có liên quan đến một tính trạng nhất định của một quần thể nhất định Vì vậy, với cùng một tính trạng, các ước lượng về thông số di truyền có thể khác nhau đối với các quần thể khác nhau hoặc ngay trong cùng một quần thể nhưng tại các thời điểm khác nhau Giá trị gây giống ước lượng càng gần với giá trị gây giống thực của con thú nếu các ước lượng của các thành phần phương sai và hiệp phương sai càng gần với giá trị thực của chúng (Henderson, 1973) Phương pháp tương đồng tối đa được giới hạn REML gần đây được dùng nhiều để ước lượng các thành phần phương sai và hiệp phương sai

2.2.1 Hệ số di truyền

Theo Falconer và Mackay (1996), hệ số di truyền là một trong những thông

số quan trọng nhất của tính trạng số lượng Hệ số di truyền là phần phương sai trong tổng số phương sai kiểu hình đóng góp vào sự khác nhau của giá trị gây giống Nói cách khác, hệ số di truyền biểu thị phần phương sai kiểu hình trong một quần thể chịu tác động của di truyền Hệ số di truyền của một tính trạng càng lớn thì sự khác biệt về kiểu hình giữa các cá thể là do sự khác biệt về kiểu gen càng lớn (Kinghorn

và ctv, 1999) Giá trị kiểu hình của một tính trạng có thể phân chia thành các ảnh hưởng của kiểu gen và môi trường Theo thuyết mô hình cực nhỏ, các tính trạng số

lượng đều bị chi phối bởi nhiều chổ gen và mỗi chổ gen có ảnh hưởng rất nhỏ (Trịnh Công Thành, 2006) Các gen này tác động lên sự hình thành giá trị kiểu hình của tính trạng dưới ba loại tác động: cộng gộp, trội và át chế Trong các dạng tác động kể trên chỉ có tác động cộng gộp cho hiệu ứng gen lớn nhất và được truyền lại cho thế hệ sau

Bản chất của hệ số di truyền chính là tỷ lệ giữa phương sai di truyền và phương sai kiểu hình có liên quan đến một tính trạng nhất định của một quần thể nhất định trong một khoảng thời gian nhất định Sự thay đổi của bất kỳ thành phần phương sai nào đều ảnh hưởng tới giá trị của hệ số di truyền và các hệ số tương quan Phương sai di truyền sẽ giảm do tác động chọn lọc theo hiệu ứng Bulmer bởi

vì chọn lọc làm tăng sự giống nhau giữa các cá thể Theo Kinghorn và ctv (1999),

hệ số di truyền không phải là một hằng số Hệ số di truyền có thể khác nhau giữa các quần thể là do ba nguyên nhân: (1) hệ số di truyền sẽ giảm do một số quần thể sống trong môi trường có nhiều thay đổi, (2) cùng một tính trạng nhưng ở trong các môi trường khác nhau có thể xem như hai tính trạng riêng biệt và (3) các quần thể khác nhau có tần số gen khác nhau do đó dẫn đến sự biến thiên di truyền cũng khác nhau (Van Dyk và ctv, 2001) Trong thực tiễn sản xuất, các giống, dòng gia súc khác nhau được định hướng theo những mục tiêu nhân giống khác nhau Như vậy, chỉ những gen nào đóng góp vào mục tiêu nhân giống mới có nhiều cơ hội tồn tại và phát tán Qua nhiều thế hệ chọn lọc, sự khác biệt về tần số gen ảnh hưởng lên cùng một tính trạng giữa các giống, các dòng khác nhau dần dần được xác lập Tần số gen khác nhau tạo nên sự khác nhau về thành phần phương sai di truyền và làm cho các thành phần phương sai khác thay đổi (Van Dyk và ctv, 2001)

Mỗi một tính trạng có hệ số di truyền riêng Khi hệ số di truyền của một tính trạng ở mức cao nghĩa là tương quan giữa giá trị kiểu hình và giá trị di truyền của các cá thể cũng sẽ cao, do vậy việc chọn lọc dựa trên giá trị kiểu hình của tính trạng

đó sẽ mang lại hiệu quả cao Ngược lại, hệ số di truyền của tính trạng thấp thì tương quan giữa giá trị kiểu hình và giá trị di truyền của cá thể sẽ thấp Do đó, để cải thiện

hiệu quả chọn lọc cần phải kết hợp năng suất của bản thân với năng suất họ hàng thân thuộc và đời sau cho các tính trạng có hệ số di truyền thấp (Lasley, 1972)

Bảng 2.1 Hệ số di truyền của hai tính trạng sinh sản

Tác giả, năm Mô hình phân tích SCS P21

Ferraz và Johnson (1993) 0,01 – 0,14 0,18 – 0,22 Alfonso và ctv (1996) 0,05 – 0,06

Wpe + e

0,05 Holm và ctv (2004) Y = Xb + Zu + e 0,11 – 0,12

u: vectơ giá trị gây giống

e: vectơ của các ảnh hưởng ngoại cảnh ngẫu nhiên

ss: vectơ ảnh hưởng ngẫu nhiên của đực phối

m: vectơ ảnh hưởng ngẫu nhiên di truyền thuộc mẹ

pe: vectơ các ảnh hưởng ngoại cảnh thường trực ngẫu nhiên và ảnh hưởng di

truyền không cộng gộp ngẫu nhiên

X: ma trận tới liên hệ các yếu tố cố định vào các quan sát

Z: ma trận liên hệ các thú vào các số quan sát

W: ma trận liên hệ ảnh hưởng của đực phối, hay ảnh hưởng di truyền thuộc

mẹ, hay ngoại cảnh thường trực và ảnh hưởng di truyền không cộng gộp vào các số quan sát

Đối với hai giống heo Yorkshire và Landrace, đã có rất nhiều báo cáo của các tác giả trong và ngoài nước công bố về hệ số di truyền và tương quan di truyền

của tính trạng SCS và P21 Tính trạng SCS của hai giống Yorkshire và Landrace có

hệ số di truyền thấp, biến động từ 0,01 – 0,17 Tính trạng P21 có hệ số di truyền cũng ở mức thấp tuy có cao hơn tính trạng SCS, và dao động từ 0,08 – 0,22 Kết quả một số nghiên cứu về hệ số di truyền được trình bày ở Bảng 2.1

Hệ số di truyền của SCS tăng lên theo lứa đẻ (Hanenberg và ctv, 2001; Arango và ctv, 2005) Hệ số di truyền của SCS lần lượt ở lứa 1, 2 và 3 là 0,09 ; 0,12

và 0,12 (Arango và ctv, 2005) nhưng cao hơn so với của Hanenberg và ctv (2001) là

từ 0,04 đến 0,08

2.2.2 Tương quan di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình

Trong thực tế sản xuất, các nhà chọn giống thường quan tâm đồng thời đến nhiều tính trạng trong các chương trình chọn giống Mô hình di truyền đơn giản nhất cho hai tính trạng x và y là:

Px = μx + Ax + Ex

Py = μy + Ay + Ey

Trong đó, P: giá trị kiểu hình, μ: trung bình quần thể, A: giá trị gây giống và

E : giá trị kiểu môi trường

Hệ số tương quan là một ước lượng đo lường mức độ và chiều của mối quan

hệ tuyến tính giữa hai tính trạng Nếu ta nói rằng P21 có liên quan đến SCS nghĩa là

có một mối quan hệ nào đó giữa hai tính trạng này, hoặc tính trạng này làm thay đổi tính trạng kia và ngược lại Độ phân tán cho thấy mức độ biến dị của một tính trạng

và được định lượng bằng phương sai hay độ lệch chuẩn Giá trị tuyệt đối của hệ số tương quan r cho biết mức độ quan hệ giữa hai tính trạng Như vậy giá trị r gần zero cho biết có rất ít hoặc không có quan hệ giữa hai tính trạng, và giá trị r gần 1 cho biết mức độ quan hệ chặt chẽ giữa hai tính trạng Để mô tả mối quan hệ giữa hai tính trạng chúng ta cần xác định hệ số tương quan di truyền rA, hệ số tương quan ngoại cảnh rE và hệ số tương quan kiểu hình rP (Trịnh Công Thành, 2006)

Theo Falconer và Mackay (1996) nguyên nhân chính tạo ra tương quan di truyền giữa các tính trạng là do tính đa hiệu của gen và liên kết giữa các gen nằm

gần nhau trên cùng một nhiễm sắc thể là nguyên nhân dẫn đến tương quan di truyền ngắn hạn đặc biệt ở các quần thể có nguồn gốc từ con lai giữa các dòng

Tương quan di truyền dương giữa hai tính trạng xảy ra khi có một số gen làm tăng hoặc giảm đồng thời giá trị gây giống của cả hai tính trạng Tương quan di truyền âm xảy ra khi một số gen làm tăng giá trị của tính trạng này nhưng đồng thời làm giảm giá trị của tính trạng kia Tương quan di truyền nghĩa là khi tính trạng này được cải thiện thì sẽ kéo theo những biến đổi di truyền nhất định ở các tính trạng khác Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc chọn lọc cải thiện đồng thời nhiều tính trạng (Singh và Kumar, 1994)

Trong tất cả các ảnh hưởng ngoại cảnh sẽ có một số ngoại cảnh ảnh hưởng đến tính trạng x và một số ngoại cảnh ảnh hưởng đến tính trạng y Sẽ xảy ra tương quan ngoại cảnh rE giữa hai tính trạng khi có những ngoại cảnh ảnh hưởng đến cả hai tính trạng

Hệ số tương quan kiểu hình có thể được xem như ảnh hưởng phối hợp của tương quan di truyền và tương quan ngoại cảnh

Cùng với việc xác định hệ số di truyền, việc xác định các tương quan kiểu hình rP, tương quan di truyền rA và tương quan ngoại cảnh rE sẽ góp phần gia tăng

độ chính xác khi chọn lọc đồng thời nhiều tính trạng Mối quan hệ giữa ba mối tương quan này đã được Falconer và Mackay (1996) trình bày trong biểu thức sau:

rP = hx hy rA + ex ey rE

Trong đó: rP : hệ số tương quan kiểu hình giữa hai tính trạng x và y

rA : hệ số tương quan di truyền giữa hai tính trạng x và y

rE : hệ số tương quan ngoại cảnh giữa hai tính trạng x và y

h = h2 và e = 1 h− 2

Khi hệ số di truyền của cả hai tính trạng đều thấp thì tương quan kiểu hình

do tương quan ngoại cảnh quyết định Ngược lại, nếu hệ số di truyền của cả hai tính trạng đều cao thì tương quan di truyền sẽ quyết định tương quan kiểu hình Sự hiểu biết về mối quan hệ giữa các tính trạng giúp các nhà chọn giống đưa ra những quyết định chính xác hơn khi chọn lọc cùng lúc hai hay nhiều tính trạng

Như vậy, việc xác định tương quan di truyền và ngoại cảnh giữa các tính trạng trong mục tiêu chọn giống là rất cần thiết nhằm giúp giảm bớt số lượng tính trạng chọn lọc, nâng cao độ chính xác của chọn lọc, giúp tăng đáp ứng chọn lọc khi

số lượng tính trạng chọn lọc giảm và đồng thời tiết kiệm chi phí theo dõi ghi chép thu thập số liệu cá thể phục vụ công tác chọn giống

Kết quả nghiên cứu về tương quan di truyền giữa một số tính trạng sản xuất của hai giống Yorkshire và Landrace được tổng hợp và trình bày ở Bảng 2.2 Xảy ra

cả tương quan di truyền âm và dương giữa SCS và P21, dao động từ -0,75 đến +0,79 Đa số tác giả cho biết hai tính trạng này có tương quan di truyền dương nhưng mức độ tương quan có sự biến động khá lớn rất từ 0,14 đến 0,79 Trong khi, Hermesch và ctv (2000) cho biết có tương quan di truyền âm giữa 2 tính trạng và tương quan di truyền là -0,75 ở lứa đẻ thứ 3 Tạ Thị Bích Duyên và ctv (2004) cho biết tương quan giữa hai tính trạng này là âm và dao động từ -0,29 đến -0,36

Bảng 2.2 Tương quan di truyền giữa hai tính trạng SCS và P21

Tác giả, năm công bố SCS giữa lứa 1 và

2.3 Giá trị gây giống

2.3.1 Giá trị gây giống

Giá trị kiểu hình của một tính trạng được phân chia thành các ảnh hưởng của

di truyền và môi trường và biểu diễn bằng phương trình sau: P = A + D + I + E

Trong đó, P: Giá trị kiểu hình, A: ảnh hưởng di truyền cộng gộp hay cũng

chính là giá trị gây giống, D: ảnh hưởng trội của gen, I: ảnh hưởng át chế của gen và

E: ảnh hưởng của môi trường

Trong các ảnh hưởng của gen thì chỉ có ảnh hưởng cộng gộp là di truyền cho thế hệ sau bởi vì ảnh hưởng trội và ảnh hưởng át chế sẽ mất đi khi nhiễm sắc thể trong các cặp nhiễm sắc thể tương đồng phân ly về hai cực trong quá trình tạo giao

tử Giá trị gây giống được biểu diễn như là độ lệch so với trung bình của quần thể

cơ bản (Falconer và Mackay, 1996; Trịnh Công Thành, 2006) Giá trị gây giống của một cá thể chính là tổng tác động trung bình của các gen chi phối lên tính trạng khảo sát Giá trị gây giống của một cá thể được biểu diễn như độ lệch so với trung bình quần thể cơ bản nên giá trị gây giống trung bình của cả quần thể cơ bản bằng không (Falconer và Mackay, 1996) Giá trị gây giống của một con thú là hai lần giá trị kiểu hình dự đoán ở đời con của con thú đó khi giả định nó được phối ngẫu nhiên với các thú trong quần thể

Việc chọn lọc những cá thể có giá trị gây giống tốt làm cha mẹ để sinh sản tạo thế hệ kế tiếp sẽ nâng cao năng suất của quần thể vì tần số gen mong muốn gia tăng tích lũy ở thế hệ sau Giá trị gây giống ước lượng càng chính xác thì hiệu quả chọn lọc càng cao Khi các thành phần phương sai được ước lượng càng chính xác thì giá trị gây giống ước lượng càng gần với giá trị gây giống thực

2.3.2 Độ chính xác của giá trị gây giống

Độ chính xác của giá trị gây giống ước lượng rA chính là hệ số tương quan giữa giá trị gây giống thực A và giá trị gây giống ước lượng  Độ chính xác ứng với mỗi giá trị gây giống ước lượng đối với từng con thú cho biết giá trị gây giống ước lượng đó phản ánh giá trị gây giống thực chính xác như thế nào Độ chính xác càng cao thì khả năng thay đổi giá trị gây giống ước lượng càng ít khi có thêm thông tin về sau Sự thay đổi này có thể là tốt hơn hay kém hơn và cơ hội là ngang bằng nhau Khi chọn thú giống để thay đàn thì chọn những con có giá trị gây giống ước lượng cao nhất để làm tăng cơ hội tối đa đáp ứng chọn lọc Khi có nhiều con gia súc có cùng giá trị gây giống thì chọn con có độ chính xác cao hơn

Có ba yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác, đó là lượng thông tin ở tính trạng khảo sát ở cá thể khảo sát và các thú quan hệ thân tộc đặc biệt là con cái của

chúng, hệ số di truyền của tính trạng khảo sát và lượng thông tin ở các tính trạng có tương quan với tính trạng khảo sát

Độ chính xác của giá trị gây giống ước lượng của tính trạng khảo sát rAÂ

được tính theo công thức:

2

1

A AA

PEV r

σ : là phương sai của giá trị gây giống

Phương sai của sai số dự đoán PEV (Cameron, 1997):

PEV = (1 – r2AÂ)σ2A

2

A e

e PEV

n = − −σ− σ

Phương sai của sai số dự đoán PEV đo lường sự biến dị của giá trị gây giống ước lượng xung quanh giá trị gây giống thực Khi số liệu đo lường trên một con thú càng nhiều thì phương sai của sai số dự đoán sẽ càng giảm trong khi phương sai của giá trị gây giống ước lượng tăng lên bởi vì phương sai di truyền cộng gộp chính là tổng của phương sai giá trị gây giống ước lượng và phương sai của sai số dự đoán (Cameron, 1997)

2.3.3 Các phương pháp ước lượng giá trị gây giống

2.3.3.1 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình và nhóm tương đồng

Sử dụng giá trị kiểu hình quan sát được trên chính con gia súc để ước lượng giá trị gây giống Khi đó giá trị gây giống ước lượng sẽ là: Âi = h2 (Pi – μ) Trong

đó, Â là giá trị gây giống ước lượng của cá thể i, h2 là hệ số di truyền của tính trạng khảo sát, Pi là giá trị kiểu hình của cá thể i, và μ là giá trị kiểu hình trung bình của nhóm tương đồng Từ công thức trên ta thấy, vì hệ số di truyền cho tính trạng khảo

sát là giống nhau ở tất cả các cá thể trong nhóm nên cá thể nào có giá trị kiểu hình

Pi càng lớn thì giá trị gây giống ước lượng được càng lớn

2.3.3.2 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình và thông tin gia phả - BLUP

Phương pháp ước lượng giá trị gây giống tuyến tính không chệch tốt nhất BLUP được Henderson phát triển vào năm 1953 (Trích dẫn liệu của Cameron, 1997; Trịnh Công Thành, 2006)

Ước lượng giá trị gây giống bằng phương pháp BLUP dựa vào nhiều nguồn thông tin: giá trị kiểu hình của bản thân con gia súc, giá trị kiểu hình của các gia súc

có quan hệ thân tộc và thông tin gia phả sẽ cho kết quả chính xác gần với giá trị gây giống thực của con gia súc hơn so với phương pháp chỉ dựa vào giá trị kiểu hình và nhóm tương đồng Với phương pháp BLUP, giá trị kiểu hình của bản thân con gia súc sẽ được hiệu chỉnh với nguồn thông tin của gia súc có quan hệ thân tộc dựa trên

ma trận quan hệ di truyền của các gia súc trong quần thể khảo sát Phương pháp BLUP tối đa hoá tương quan giữa giá trị gây giống thực và giá trị gây giống ước lượng BLUP cũng ước lượng đồng thời các ảnh hưởng cố định cũng như ảnh hưởng di truyền cộng gộp ngẫu nhiên theo mô hình hỗn hợp

Trên thế giới, nhiều phần mềm sử dụng phương pháp BLUP đã được phát triển để hỗ trợ cho các chương trình cải thiện di truyền Theo Donna (2002), ngành chăn nuôi heo của Mỹ đã sử dụng phương pháp BLUP trong việc kiểm tra và đánh giá di truyền heo trong nội bộ đàn từ những năm 1991 và đến năm 1998 thì mở rộng thành chương trình đánh giá di truyền giữa các đàn giống trong toàn quốc Chương trình đánh giá di truyền STAGES của Mỹ cho kết quả dưới dạng EPD (sự khác biệt đời sau được dự đoán), EPD chính là năng suất do con thú cải thiện được mong đợi

ở thế hệ con và diễn tả bằng độ lệch so với trung bình của quần thể cơ bản (Mabry

và ctv, 2000) Ở Úc xây dựng phần mềm PIGBLUP từ những năm 1988 kèm theo chương trình quản lý giống PIGMANIA Hiện nay PIGBLUP được sử dụng để đánh giá di truyền liên kết giữa các đàn (Tom Long, 1995)

Ở Việt Nam, trước đây việc đánh giá heo đực giống chủ yếu dựa vào giá trị kiểu hình và nhóm tương đồng (Lê Thanh Hải và Nguyễn Thị Hiền, 1985; Lê Thanh

Hải và ctv, 1994; Lê Thanh Hải và ctv, 1998) Những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu trong việc xác định đặc điểm di truyền của các tính trạng sinh sản trên đàn heo thuần (Trần Thị Dân, 2001; Nguyễn Văn Đức, 2002) và ước lượng giá trị gây giống bằng phương pháp BLUP (Kiều Minh Lực, 2001; Nguyễn Ngọc Tuân và Trần Thị Dân, 2001; Trịnh Công Thành, 2002; Đoàn Văn Giải và Vũ Đình Tường, 2004) Trịnh Công Thành (2002) đã thông báo bước đầu xây dựng hệ thống đánh giá di truyền áp dụng BLUP cho một số trại heo giống trong địa bàn thành phố Hồ Chí Minh và đã cho thấy có tiến bộ di truyền Đoàn văn Giải và Vũ Mạnh Tường (2004) dùng phương pháp BLUP sử dụng mô hình thú để cải tiến phương pháp đánh giá di truyền và chọn lọc trên hai giống Yorkshire và Landrace tại xí nghiệp lợn giống Đông Á Nguyễn Thị Viễn (2005) ứng dụng BLUP để chọn tạo một số dòng heo cao sản tại một số cơ sở giống heo ở khu vực Đông Nam Bộ

2.3.3.3 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình, thông tin gia phả và DNA

Quan niệm trước đây cho rằng tính trạng số lượng chịu ảnh hưởng của rất nhiều gen và ngoại cảnh và mỗi gen có tác động rất nhỏ Gần đây do sự phát triển của di truyền phân tử và công nghệ sinh học người ra phát hiện ra những nhóm gen hoặc những gen riêng biệt có ảnh hưởng lớn đến tính trạng gọi là gen QTL (quantitative trait loci) hay gen chủ (major gene) Mô hình để ước lượng giá trị gây giống khi có thông tin về sự hiện diện của gen QTL hay gen chủ là:

Y = Xb + Zu + Wv + e

Trong đó, b: vectơ ảnh hưởng cố định, u: vectơ ảnh hưởng di truyền cộng gộp đa gen, v: vectơ sự hiện diện của gen QTL hay gen chủ từ bố (vS) và mẹ (vD), e: vectơ sai số ngẫu nhiên, X và Z: ma trận mẫu liên quan đến các ảnh hưởng cố định

và ngẫu nhiên, W: ma trận mô tả sự hiện diện hay vắng mặt của gen QTL hay gen

chủ từ bố và mẹ Theo Cameron (1997), giá trị gây giống dự đoán của con vật trong trường hợp này là: â = u + vS+ vD

2.3.4 Nhóm di truyền trong mô hình ước lượng

Trong việc ước lượng giá trị gây giống sẽ có những thú trong gia phả không biết được cha mẹ Những thú mà cha mẹ của chúng không biết được gọi là thú cơ bản và tập hợp tất cả những thú này gọi là quần thể cơ bản Việc sử dụng ma trận quan hệ trong việc ước lượng giá trị gây giống giả định rằng những thú của quần thể

cơ bản được chọn mẫu từ một quần thể với giá trị gây giống trung bình bằng zero và phương sai là σ2A Tuy nhiên nếu các thú của quần thể cơ bản xuất phát từ những quần thể khác nhau về trung bình di truyền, chẳng hạn như các thú nhập từ các quốc gia khác nhau, thì thông tin này nên được đưa vào mô hình để tránh sự thiên vị trong việc ước lượng giá trị gây giống cho các thú trong hệ phả Điều này chỉ có thể được thực hiện qua việc đưa các thú cơ bản vào các nhóm di truyền thích hợp

Năm 1987, Westell và Van Vleck đã giới thiệu phương pháp phân nhóm quần thể cơ bản theo năm sinh và nguồn gốc quốc gia của thú cơ bản (trích dẫn liệu của Trịnh Công Thành, 2006) Những thú được sinh ra trong cùng một khoảng thời gian ở một quốc gia được giả định là đến từ một quần thể có cùng giá trị di truyền

Ví dụ một con thú sinh năm 1990 mà không biết cha mẹ sẽ được gán cha mẹ ảo Kế

đó ta sẽ gán cha mẹ ảo vào các nhóm di truyền Do cường độ chọn lọc ở con đực và cái khác nhau do vậy nhóm di truyền được phân theo năm sinh, nguồn gốc quốc gia

và giới tính Theo Mrode (1996) mô hình thú với nhóm di truyền là:

Y Z

Y X g

u b ZQ Z Q Z

Z Q X

Z

Q

ZQ Z Z

Z X

Z

ZQ X Z

X X

X

ˆˆ

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm: Xí nghiệp heo giống Cấp I

Thời gian thực hiện đề tài: từ tháng 08/2008 – 08/2009

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Đối tượng khảo sát

Hai giống heo thuần Yorkshire và Landrace của xí nghiệp heo giống Cấp I

bao gồm các heo nhập tham gia sinh sản tại xí nghiệp cùng với nguồn gốc nhập và

hệ phả Số lượng heo nhập tham gia sinh sản tại xí nghiệp của hai giống Yorkshire

và Landrace được trình bày trong Bảng 3.1 và Bảng 3.2

Bảng 3.1 Nguồn gốc, năm sinh và số lượng heo Yorkshire nhập

Bảng 3.2 Nguồn gốc, năm sinh và số lượng heo Landrace nhập

một heo nái và còn sống trong vòng 24 giờ sau khi sinh

• P21 (kg/ổ): là khối lượng toàn ổ được điều chỉnh về 21 ngày tuổi và về cùng

số con 10 con Tính trạng P21 được hiệu chỉnh theo phương pháp của Hiệp hội cải

thiện giống heo Mỹ (National Swine Improvement Federation, United States, 1997)

Đơn vị điều chỉnh khối lượng đã được đưa về kg

Bước 1 Điều chỉnh khối lượng về 21 ngày tuổi

P21ĐC1 = PTT * hệ số điều chỉnh (theo ngày tuổi)

Trong đó, P21 ĐC1: Khối lượng 21 ngày tuổi điều chỉnh theo bước 1

PTT : Khối lượng thực tế (kg/ổ)

Bảng 3.3 Hệ số điều chỉnh P21 theo ngày tuổi

Ngày tuổi Hệ số điều chỉnh Ngày tuổi Hệ số điều chỉnh

P21ĐC2 = P21ĐC1 + hệ số điều chỉnh (theo số con)

Bảng 3.4 Hệ số điều chỉnh P21 theo số con/ổ

Điều chỉnh theo số con/ổ

Số con /ổ (con) Hệ số điều chỉnh (kg)

Ghi chú: Không thực hiện điều chỉnh SCS và P21 theo lứa đẻ vì lứa đẻ được đưa

vào mô hình phân tích như một yếu tố cố định

3.2.3 Phương pháp phân tích

Phân tích phương sai bằng phương pháp REML với chương trình VCE version 6.0.2 (Kovac và Groeneveld, 2008) Uớc lượng giá trị gây giống bằng phương pháp BLUP với chương trình PEST version 4.2.3 (Groeneveld và ctv, 2002) Sự phù hợp của hai mô hình ước lượng giá trị gây giống được đánh giá bằng

hệ số tương quan Spearman và biểu đồ Bland-Altman

3.2.3.1 Mô hình lập lại không có nhóm di truyền

Mô hình lập lại được áp dụng cho những tính trạng có số đo lập lại trên một con thú, ví dụ như tính trạng SCS và P21 Giả định của mô hình lập lại là tính trạng chịu sự chi phối của cùng những gen ở những thời điểm khác nhau (lứa đẻ khác nhau) Mô hình lập lại không có nhóm di truyền là mô hình lập lại trong đó tất cả các thú cơ bản có cha mẹ không xác định Mô hình lập lại không có nhóm di truyền

có dạng:

y = Xb + Zu + Wpe + e

Trong đó: y: vectơ các số quan sát

b: vectơ các ảnh hưởng cố định (lứa, năm đẻ x mùa) u: vectơ giá trị gây giống

e: vectơ sai số ngẫu nhiên pe: vectơ các ảnh hưởng ngoại cảnh thường trực ngẫu nhiên và ảnh hưởng di

truyền không cộng gộp ngẫu nhiên

X, Z và W: các ma trận tới liên quan đến ảnh hưởng cố định, ảnh hưởng di

truyền cộng gộp và ảnh hưởng ngoại cảnh thường trực và di truyền không cộng gộp

3.2.3.2 Mô hình lập lại có nhóm di truyền

Mô hình lập lại có nhóm di truyền là mô hình lập lại trong đó cha mẹ của thú

cơ bản trong hệ phả được gán vào các nhóm di truyền dựa vào năm sinh, nguồn gốc quốc gia và giới tính Phân nhóm di truyền cho cha mẹ của thú cơ bản theo thời gian

và theo nguồn gốc là một phương pháp phân nhóm di truyền thích hợp nhất Bosque-Gonzalez và ctv, 1999) Mô hình lập lại có nhóm di truyền như sau:

(del-Y = Xb + ZQg + Zu + Wpe + e

Trong đó b: vectơ các ảnh hưởng cố định (lứa, năm đẻ x mùa)

g: vectơ các nhóm di truyền

u: vectơ giá trị gây giống

e: vectơ sai số ngẫu nhiên

pe: vectơ các ảnh hưởng ngoại cảnh thường trực ngẫu nhiên và ảnh hưởng di

truyền không cộng gộp ngẫu nhiên

X: ma trận tới liên hệ các yếu tố cố định vào các quan sát

ZQ: ma trận liên hệ các thú vào các nhóm di truyền

Z: ma trận liên hệ các thú vào các số quan sát

Q: ma trận liên hệ các thú vào các nhóm di truyền

W: ma trận liên hệ ảnh hưởng ngoại cảnh thường trực vào các số quan sát

Với mô hình trên, giá trị gây giống ước lượng được điều chỉnh với ảnh hưởng của nhóm di truyền và được biểu diễn như là tổng của ảnh hưởng nhóm di truyền và ảnh hưởng di truyền cộng gộp ngẫu nhiên: û = Qĝ + û*

Các thú cơ bản của giống heo Yorkshire tại xí nghiệp heo giống Cấp I được phân vào 8 nhóm di truyền dựa vào năm sinh, nguồn gốc quốc gia và giới tính 8 nhóm di truyền heo Yorkshire này bao gồm nhóm di truyền heo đực Yorkshire xí nghiệp, nhóm di truyền heo cái Yorkshire xí nghiệp, nhóm di truyền đực Yorkshire Thái Lan – 1993, nhóm di truyền cái Yorkshire Thái Lan – 1993, nhóm di truyền đực Yorkshire Mỹ - 1995, nhóm di truyền heo cái Yorkshire Mỹ - 1995, nhóm di

truyền heo đực Yorkshire Anh – 1996 và nhóm di truyền heo cái Yorkshire Anh –

1996

Các thú cơ bản của giống heo Landrace tại xí nghiệp heo giống Cấp 1 được phân vào 14 nhóm di truyền 14 nhóm di truyền này là nhóm di truyền heo đực Landrace xí nghiệp, nhóm di truyền heo cái Landrace xí nghiệp, nhóm di truyền đực Landrace Thái Lan – 1993, nhóm di truyền cái Landrace Thái Lan – 1993, nhóm di truyền đực Landrace Mỹ - 1995, nhóm di truyền cái Landrace Mỹ - 1995, nhóm di truyền đực Landrace Anh – 1996, nhóm di truyền cái Landrace Anh – 1996, nhóm

di truyền đực Landrace Bỉ - 1997, nhóm di truyền cái Landrace Bỉ - 1997, nhóm di truyền đực Landrace Pháp – 1999, nhóm di truyền cái Landrace Pháp – 1999, nhóm

di truyền đực Landrace Canada – 2001 và nhóm di truyền cái Landrace Canada –

2001

3.2.4 Đánh giá mô hình

Tương quan Spearman khảo sát mối quan hệ giữa hai biến thứ hạng, cho biết mức độ và chiều hướng của mối quan hệ Mỗi gia súc sẽ có một giá trị gây giống ước lượng cho mỗi tính trạng tương ứng với một mô hình phân tích Xếp hạng gia súc theo giá trị gây giống ước lượng theo mô hình lập lại có và không có nhóm di truyền Tính hiệu số (D) là hiệu số giữa thứ hạng gia súc (i) theo mô hình lập lại có nhóm di truyền và thứ hạng theo mô hình lập không có nhóm di truyền Tính hệ số tương quan Spearman theo công thức sau với N là số gia súc được xếp hạng:

) 1 (

D r

- Nếu rs = 1, nghĩa là có sự tương quan dương hoàn toàn, hai mô hình cho kết quả xếp hạng giá trị gây giống ước lượng hoàn toàn giống nhau

- Nếu rs = - 1, nghĩa là có sự tương quan âm hoàn toàn, hai mô hình cho kết quả xếp hạng giá trị gây giống ước lượng trái ngược hoàn toàn

- Nếu rs nằm trong khoảng – 1 và – 0,5; nghĩa là có sự tương quan chặt chẻ, âm tính giữa hai kết quả xếp hạng