Tài liệu Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sự đa dạng di truyền nhằm phục vụ cho công tác bảo tồn và sử dụng hợp lý giống gà hồ và gà mía của việt nam

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THỊ HƢƠNG GIANG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN NHẰM PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ GIỐNG GÀ HỒ VÀ GÀ MÍA CỦA VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2011 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THỊ HƢƠNG GIANG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN NHẰM PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ GIỐNG GÀ HỒ VÀ GÀ MÍA CỦA VIỆT NAM Chuyên ngành: Chăn nuôi động vật Mã số: 60 62 40 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Mạnh Hà PGS.TS. Lê Thị Thúy THÁI NGUYÊN - 2011 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ ở một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Vũ Thị Hƣơng Giang ii LỜI CẢM ƠN Được sự nhất trí của Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa Sau Đại học và thầy, cô hướng dẫn, tôi đã hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này tôi xin trân trọng cảm ơn tới Ban Giám hiệu, các thầy cô trong khoa Sau Đại học trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên đã quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này. Đặc biệt, tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Mạnh Hà và cô giáo PGS.TS Lê Thị Thúy đã chỉ bảo, giúp đỡ tận tình tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn: Văn phòng dự án GEF, cùng các thành viên của Phòng Khoa học – Quan hệ và hợp tác quốc tế của Viên Chăn nuôi Quốc gia. Cán bộ các phòng có liên quan tại Viện Chăn nuôi Quốc gia. UBND thị trấn Hồ - Thuận Thành - Bắc Ninh. UBND xã Đường Lâm – Sơn Tây – Hà Nội. Các nông hộ tại thị trấn Hồ và các nông hộ tại xã Đường Lâm đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Nhân dịp này tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện, động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài để tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng Tác giả luận văn Vũ Thị Hƣơng Giang năm 2011 iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan ................................................................................................................ i Lời cảm ơn ..................................................................................................................ii Mục lục ..................................................................................................................... iii Danh mục các chữ viết tắt trong luận văn ................................................................... vi Danh mục các bảng....................................................................................................vii Danh mục các hình ...................................................................................................viii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................... 3 1.1. Sơ lƣợc về hệ thống phân loại gà và một số đặc điểm của các giống gà nghiên cứu .................................................................................................................. 3 1.1.1. Sơ lược về nguồn gốc và vị trí phân loại của gà nhà ........................................ 3 1.1.2. Đặc điểm của các giống gà nghiên cứu ............................................................ 4 1.2. Cơ sở khoa học của đề tài ................................................................................... 4 1.2.1. Bản chất di truyền của tính trạng ..................................................................... 4 1.2.2. Đặc điểm ngoại hình ......................................................................................... 5 1.2.3. Sinh trưởng và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng .................... 5 1.2.3.1. Khái niệm sinh trưởng..................................................................................... 5 1.2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng của gà .................................................. 7 1.2.4. Đánh giá tốc độ sinh trưởng ........................................................................... 14 1.2.5. Tiêu tốn thức ăn ở gia cầm ............................................................................. 15 1.2.6. DNA ty thể trong phân loại phân tử................................................................ 16 1.2.6.1. Nguồn gốc và tiến hoá của ty thể ................................................................... 16 1.2.6.2. Đặc điểm mtDNA gà ..................................................................................... 16 1.2.6.3. Gen cytochrome b ......................................................................................... 18 1.2.6.4. Đoạn trình tự D-loop và khả năng sử dụng nó trong phân loại, đánh giá đa dạng di truyền gà ....................................................................................................... 18 1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước....................................................... 19 iv 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới................................................................. 19 1.3.2.Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................... 21 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...... 24 2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu .................................................... 24 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 24 2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................... 24 2.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................. 24 2.2.1. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 24 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 24 2.3. Các chỉ tiêu theo dõi .......................................................................................... 26 2.3.1. Các chỉ tiêu điều tra ........................................................................................ 26 2.3.1.1. Quy mô, cơ cấu của 2 giống gà trên .............................................................. 26 2.3.1.2. Một số đặc điểm sinh học .............................................................................. 26 2.3.1.3. Các chỉ tiêu về sinh trưởng............................................................................ 26 2.3.2. Các chỉ tiêu khảo sát ....................................................................................... 26 2.3.3. Chỉ tiêu phân tích gen ..................................................................................... 26 2.4. Phƣơng pháp tính toán các chỉ tiêu .................................................................. 26 2.4.1. Các chỉ tiêu về sinh trưởng ............................................................................. 26 2.4.2. Phân tích DNA ty thể ...................................................................................... 28 2.4.2.1. Cách lấy mẫu ................................................................................................ 28 2.4.2.2. Phương pháp tách chiết DNA từ mẫu máu gà................................................ 28 2.4.2.3. Điện di DNA trên gel agarose ....................................................................... 29 2.4.2.4. Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) ......................................... 29 2.4.2.5. Tinh sạch sản phẩm DNA .............................................................................. 30 2.4.2.6. Phân tích DNA bằng enzyme giới hạn ........................................................... 30 2.4.2.7. Giải trình tự gen............................................................................................ 31 2.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................................ 31 2.5. 1. Xử lý số liệu thô ............................................................................................. 31 2.5.2. Xử lý số liệu phân tích gen .............................................................................. 31 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 32 3.1. Kết quả điều tra về tình hình chăn nuôi của hai giống gà Hồ, gà Mía ........... 32 v 3.1.1. Kết quả điều tra về số lượng ........................................................................... 32 3.1.2. Kết quả điều tra về số lượng hộ chăn nuôi gà Hồ và gà Mía.......................... 34 3.2. Đặc điểm sinh học của gà Hồ và gà Mía .......................................................... 36 3.2.1. Màu sắc lông ................................................................................................... 36 3.2.1.1. Màu sắc lông gà Hồ ...................................................................................... 36 3.2.1.2. Màu sắc lông gà Mía..................................................................................... 37 3.2.2. Kích thước các chiều đo cơ thể của gà Hồ và gà Mía ..................................... 38 3.2.2.1. Kích thước các chiều đo cơ thể của gà Hồ .................................................... 38 3.2.2.2. Kích thước các chiều đo cơ thể của gà Mía ................................................... 39 3.3. Tỷ lệ nuôi sống và khả năng sinh trƣởng ......................................................... 40 3.3.1. Tỷ lệ nuôi sống ................................................................................................ 40 3.3.1.1. Tỷ lệ nuôi sống của gà Hồ ............................................................................. 40 3.3.1.2. Tỷ lệ nuôi sống của gà Mía ........................................................................... 41 3.3.2. Khả năng sinh trưởng ..................................................................................... 41 3.3.2.1. Sinh trưởng tích luỹ ....................................................................................... 41 3.3.2.2. Sinh trưởng tuyệt đối và tương đối của gà Hồ và gà Mía .............................. 46 3.4. Khả năng tiêu thụ và chuyển hóa thức ăn ....................................................... 52 3.4.1. Khả năng tiêu thụ và chuyển hóa thức ăn của gà Hồ..................................... 52 3.4.2. Khả năng tiêu thụ và chuyển hóa thức ăn của gà Mía ................................... 54 3.5. Phân tích DNA trên ty thể gà ........................................................................... 55 3.5.1.Tách chiết và tinh sạch DNA tổng số từ máu gà.............................................. 55 3.5.2. Xác định trình tự gen mã hóa cytochrome b ở các mẫu gà ............................ 56 3.5.2.1. Nhân vùng trình tự gen mã hóa cytochrome b ty thể ở gà .............................. 56 3.5.2.2. Xác định đa hình gen mã hoá cytochrome b bằng enzyme giới hạn ............... 57 3.5.2.3. Phân tích trình tự gen mã cytochrome b ty thể ở các mẫu gà ......................... 60 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................... 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 65 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN A :Adenin ADP :Adenosin diphosphat ATP :Adenosin triphosphat bp :Base pair (cặp bazơ) C :Cytozin cs :Cộng sự Cyt b :Cytochrome b D-loop :Displacement loop - đoạn điều khiển ty thể DNA :Deoxyribonucleoic Acid EDTA :Ethylene Diamine Tetraacetic Acid EtOH :Ethanol FAO :Food and Argriculture Organization (Tổ chức lương thực nông nghiệp của Liên Hợp Quốc) G :Guamin kb :Kilo base mtDNA :Mitochondrial DNA – DNA ty thể NADH :Nicotinamide adenine dinucleotide Nxb :Nhà xuất bản PCR :Polymerase Chain Reaction (Kỹ thuật nhân các đoạn gen ngoài cơ thể) rpm :Vòng/phút T :Timin TAE :Tris - Acetate - EDTA Taq polymerase :DNA-polymerase chịu nhiệt TĂ :Thức ăn Tm :Melting Temperature (Nhiệt độ nóng chảy) vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Số lượng gà Hồ nuôi tại huyện Thuận Thành - Bắc Ninh ........................... 32 Bảng 3.2. Số lượng gà Mía nuôi tại Sơn Tây - Hà Nội ............................................... 33 Bảng 3.3. Tình hình chăn nuôi gà Hồ trong nông hộ .................................................. 34 Bảng 3.4. Tình hình chăn nuôi gà Mía trong nông hộ ................................................. 35 Bảng 3.5. Đặc điểm màu sắc lông của gà Hồ trưởng thành ........................................ 37 Bảng 3.6. Đặc điểm màu sắc lông của gà Mía trưởng thành ....................................... 38 Bảng 3.7. Kích thước một số chiều đo cơ thể gà Hồ (cm) .......................................... 38 Bảng 3.8. Kích thước một số chiều đo cơ thể của gà Mía (cm) ................................... 39 Bảng 3.9. Tỷ lệ nuôi sống của gà Hồ.......................................................................... 40 Bảng 3.10. Tỷ lệ nuôi sống của gà Mía ...................................................................... 41 Bảng 3.11. Sinh trưởng tích luỹ của gà Hồ (g/con)..................................................... 42 Bảng 3.12. Sinh trưởng tích luỹ của gà Mía (g/con) ................................................... 45 Bảng 3.13. Sinh trưởng tuyệt đối và tương đối của gà Hồ .......................................... 47 Bảng 3.14. Sinh trưởng tuyệt đối và tương đối của gà Mía ......................................... 50 Bảng 3.15. Khả năng tiêu thụ và chuyển hóa thức ăn của gà Hồ ................................ 53 Bảng 3.14. Khả năng tiêu thụ và chuyển hóa thức ăn của gà Mía ............................... 54 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Sơ đồ trật tự các gen trong genome mtDNA gà .......................................... 17 Hình 2.2: Vị trí gen cytochrome b .............................................................................. 18 Hình 3.1: Đồ thị sinh trưởng tích lũy của gà Hồ ......................................................... 44 Hình 3.2: Đồ thị sinh trưởng tích lũy của gà Mía ....................................................... 46 Hình 3.3: Biểu đồ sinh trưởng tuyệt đối của gà Hồ..................................................... 48 Hình 3.4: Biểu đồ sinh trưởng tương đối của gà Hồ ................................................... 49 Hình 3.5: Biểu đồ sinh trưởng tuyệt đối của gà Mía ................................................... 51 Hình 3.6: Biểu đồ sinh trưởng tương đối của gà Mía .................................................. 52 Hình 3.7: Ảnh điện di DNA tổng số tren gel agarose 0,8 % ....................................... 55 Hình 3.8: Ảnh điện di sản phẩm PCR trên gel agarose 0,8 % ..................................... 57 Hình 3.9: Ảnh điện di sản phẩm cắt bằng HincII trên gel agarose 1,5% ..................... 57 Hình 3.10: Ảnh điện di sản phẩm cắt bằng HhaI trên gel agarose 1,5% ...................... 58 Hình 3.11: Ảnh điện di sản phẩm cắt bằng NcoI trên gel agarose 1,5% ...................... 59 Hình 3.12: Ảnh điện di sản phẩm cắt bằng SaII trên gel agarose 1,5% ....................... 59 Hình 3.13: Trình tự gen Cyt b của hai mẫu gà nghiên cứu.......................................... 61 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hiện nay, chúng ta đang đứng trước tình trạng báo động về môi trường, hệ sinh thái bị phá vỡ và hiện tượng thoái hóa nhanh chóng các giống vật nuôi. Theo báo cáo của FAO, khoảng 37% tất cả các giống gia cầm của Asian (chiếm 18% toàn cầu) đang ở tình trạng nguy hiểm. Con số trên là tiếng chuông cảnh báo về sự mất mát đa dạng di truyền các giống gia cầm. Một trong những nguyên nhân bị mất nguồn gen gia cầm bản địa quý giá là do thiếu các thông tin về đặc điểm và các tính năng sản xuất, thiếu chương trình cải tạo giống hợp lý. Các giống gà nội Việt Nam được gọi với nhiều tên gọi khác nhau căn cứ vào sự phân bố địa lý và đặc điểm ngoại hình. Trong quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo, thực chất các giống đã bị lai tạp, thoái hoá và được vận chuyển đi khắp cả nước. Các giống gà nội tuy năng suất thấp nhưng mang các gen quý, đặc thù về tính thích nghi với điều kiện sinh thái khắc nghiệt, sức chống chịu bệnh tật, chất lượng thịt, trứng thơm ngon đang bị xói mòn và mất dần. Do đó, đánh giá cấu trúc di truyền, bảo tồn và sử dụng hợp lý các giống gia cầm là nhiệm vụ cấp bách của các nhà nghiên cứu. Trong những năm gần đây, đa dạng di truyền của các giống gà bản địa được đánh giá dựa vào một số phương pháp như: di truyền hóa sinh, DNA ty thể ... Tuy nhiên, tất cả các chỉ thị này đều có sự đa hình, nhưng chưa phân biệt được rõ ràng. Vì vậy, việc đánh giá hiện trạng của các giống gà nội trong hệ thống sản xuất mới và việc xác định sự đa dạng di truyền cũng như đánh giá sự sai khác di truyền giữa các quần thể gà nội Việt Nam, mối quan hệ phát sinh loài là hết sức cần thiết. Từ những nghiên cứu sâu về cơ chế đa dạng di truyền, đặc biệt đánh giá những mối quan hệ di truyền trong bản thân và giữa các quần thể để từ đó có sự bảo tồn những sai khác di truyền trong bản thân mỗi loài, mỗi quần thể và đây cũng là một điều kiện quyết định để đạt được mục tiêu chọn giống trong tương lai. Gà Hồ và gà Mía là hai giống gà nội hướng thịt nổi tiếng từ xưa đến nay của Việt Nam. Chúng được hình thành và phát triển gắn liền với tập quán cổ truyền, với nền văn hiến lâu đời của nước ta. Hai giống gà trên có ngoại hình đặc trưng cho giống gia cầm đã đi vào lịch sử văn hóa dân tộc, đặc trưng cho nghề truyền thống của dân tộc Việt Nam là trồng trọt và chăn nuôi. Ngoài mục đích nuôi lấy thịt chúng còn được nuôi như một sở thích, một nét đẹp văn hóa và tinh thần của người dân đất Việt.