Tài liệu Các tham số di truyền, ước tính giá trị giống, khuynh hướng di truyền tính trạng số con sơ sinh sống, số con cai sữa trong ổ của hai dòng lợn vcn01 và vcn02

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ....................o0o.................. LÊ THANH HẢI CÁC THAM SỐ DI TRUYỀN, ƯỚC TÍNH GIÁ TRỊ GIỐNG, KHUYNH HƯỚNG DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG SỐ CON SƠ SINH SỐNG, SỐ CON CAI SỮA TRONG Ổ CỦA HAI DÒNG LỢN VCN01 VÀ VCN02 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Chăn nuôi Mã số : 60.62.40 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. ðẶNG VŨ BÌNH HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Lê Thanh Hải Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........i LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới GS.TS. ðặng Vũ Bình, người ñã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới lãnh ñạo, cán bộ công nhân viên Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phương ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Bộ môn Bộ môn Di truyền – Giống vật nuôi – Khoa Chăn nuôi và nuôi trồng Thủy sản ñã giúp ñỡ và ñóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình nghiên cứu thực hiện ñề tài. Xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp những người luôn sát cánh bên tôi, ñộng viên giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tác giả Lê Thanh Hải Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........ii MỤC LỤC Lời cam ñoan Error! Bookmark not defined. Lời cảm ơn Error! Bookmark not defined. Mục lục Error! Bookmark not defined. Danh mục các bảng vi Danh mục các biểu ñồ vii Danh mục viết tắt viii 1. MỞ ðẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2. Mục ñích của ñề tài 3 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Các tham số di truyền của tính trạng năng suất sinh sản 2.1.1. Tính trạng số lượng 4 4 2.1.2. Các tham số di truyền 5 2 2.1.2.1. Hệ Số di truyền (h ) 5 2.1.2.2. Hệ số tương quan (r): 8 2.2. Giá trị giống 10 2.2.1. Khái niệm về giá trị giống 10 2.2.2. Nguồn thông tin trong ước lượng giá trị giống 11 2.2.3. Ước lượng giá trị giống bằng phương pháp BLUP 13 2.2.4. Chương trình PIGBLUP 18 2.2.5. Khuynh hướng di truyền qua các giai ñoạn 19 2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng ñến năng suất sinh sản ở lợn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........iii 20 2.3.1. Giống 20 2.3.2. Mức ăn và dinh dưỡng 21 2.3.3. Mùa vụ 22 2.3.4. Lứa ñẻ 23 2.3.5. Ảnh hưởng của con mẹ 24 2.3.6. ðực phối 24 2.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 25 2.4.1. Các dòng lợn cụ kỵ của tập ñoàn PIC ñưa vào Việt Nam 25 2.4.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 26 3. ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 3.1. ðối tượng nghiên cứu 31 3.2. ðịa ñiểm, thời gian nghiên cứu 31 3.3. Nội dung nghiên cứu 32 3.4. Phương pháp nghiên cứu 32 3.4.1. Thu thập số liệu 32 3.4.2. Phương pháp phân tích, xử lý số liệu: 33 3.4.2.1. Xác ñịnh các phương sai thành phần và hệ số di truyền 33 3.4.2.2. Xác ñịnh giá trị giống (EBV) bằng phương pháp BLUP ñối với tính trạng số con sơ sinh sống/lứa 33 3.4.2.3. Xác ñịnh khuynh hướng kiểu hình, khuynh hướng di truyền và tốc ñộ cải tiến di truyền của tính trạng số con sơ sinh sống/lứa 35 3.4.2.4. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng ñối với các tính trạng năng suất sinh sản: 35 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 4.1. Các phương sai thành phần và hệ số di truyền Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........iv 37 4.1.1. Các phương sai thành phần và hệ số di truyền của tính trạng số con sơ sinh sống/ổ, số con cai sữa của dòng VCN01 37 4.1.2. Các phương sai thành phần và hệ số di truyền của tính trạng số con sơ sinh sống/ổ, số con cai sữa của dòng VCN02 39 4.2. Ước tính giá trị giống tính trạng số con sơ sinh sống/ổ 41 4.2.1. Ước tính giá trị giống tính trạng SCSSS của dòng VCN01 42 4.2.2. Ước tính giá trị giống tính trạng SCSSS của dòng VCN02 45 4.3. Khuynh hướng di truyền, khuynh hướng kiểu hình, mức ñộ cải tiến di truyền tính trạng SCSSS của hai dòng VCN01 và VCN02 47 4.3.1. Khuynh hướng di truyền tính trạng SCSSS của dòng VCN01 và VCN02 47 4.3.2. Khuynh hướng kiểu hình tính trạng SCSSS của dòng VCN01 và VCN02 49 4.3.3. Mức ñộ cải tiến di truyền tính trạng SCSSS của dòng VCN01 và VCN02 52 4.4 Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh và năng suất một số tính trạng sinh sản của 02 dòng lợn VCN01 & VCN02 54 4.4.1 Ảnh hưởng của một số nhân tố ñến năng suất sinh sản của hai dòng lợn VCN01 và VCN02 54 4.4.2. Năng suất sinh sản của hai dòng lợn VCN01 và VCN02 55 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 58 5.1. Kết luận 58 5.2. ðề nghị 59 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Tổng quan hệ số di truyền của tính trạng số con sơ sinh sống/ổ (SCSSS) ở hai giống lợn Yorkshire và Landrace ........................... 28 Bảng 3.1: Dữ liệu sinh sản thu thập ñược từ năm 1997 – 2010 ..................... 31 Bảng 4.1: Các phương sai thành phần, hệ số di truyền của tính trạng số con sơ sinh sống/ổ và số con cai sữa/ổ của dòng VCN01.......................... 37 Bảng 4.2: Các phương sai thành phần, hệ số di truyền của tính trạng số con sơ sinh sống/ổ và số con cai sữa/ổ của dòng VCN02.......................... 39 Bảng 4.3 Tương quan di truyền và tương quan môi trường giữa SCSSS và SCCS của 2 dòng VCN01 và VCN02 số con SSS với số con CS .. 41 Bảng 4.4: Ước tính giá trị giống tính trạng SCSSS của một số cá thể tiêu biểu dòng VCN01 ................................................................................. 43 Bảng 4.5: Phân loại cá thể theo EBV của tính trạng SCSSS dòng VCN01 ... 44 Bảng 4.6: Ước tính giá trị giống tính trạng SCSSS của một số cá thể tiêu biểu dòng VCN02 ................................................................................. 45 Bảng 4.7: Phân loại số cá thể theo EBV của tính trạng SCSSS dòng VCN0246 Bảng 4.8 Giá trị kiểu hình tính trạng SCSSS của 2 dòng VCN01 và VCN02 theo năm sinh ................................................................................ 50 Bảng 4.9 Giá trị giống trung bình và tiến bộ di truyền hàng năm của các tính trạng SCSSS.................................................................................. 53 Bảng 4.10 Ảnh hưởng của một số yếu tố ñến các tính trạng sinh sản của hai dòng VCN01 và VCN02................................................................ 54 Bảng 4.11: Năng suất sinh sản của hai dòng lợn VCN01 và VCN02 ............ 55 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........vi DANH MỤC BIỂU ðỒ Biểu ñồ 4.1: Khuynh hướng di truyền tính trạng SCSSS hai dòng VCN01 và VCN02 48 Biểu ñồ 4.2: Khuynh hướng kiểu hình tính trạng SCSSS hai dòng VCN01 và VCN02 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........vii 51 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT ðÂY ðỦ cs : cộng sự DTCG : Di truyền cộng gộp SCSSS : Số con sơ sinh sống SCCS : Số con cai sữa TDLD : Tuổi ñẻ lứa ñầu KÝ TỰ GIẢI THÍCH N : Dung lượng SD : ðộ lệch chuẩn σ2 : Phương sai σ2p : Phương sai giá trị kiểu hình σ2a : Phương sai giá trị DTCG σ2b : Phương sai giá trị di truyền theo bố σ2m : Phương sai giá trị di truyền theo mẹ σ2e : Phương sai môi trường Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........viii Phần thứ nhất MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Chăn nuôi lợn, ñặc biệt là chăn nuôi lợn ngoại ñang là một xu hướng phát triển khá mạnh hiện nay nhằm thực hiện mục tiêu tăng dần tỷ trọng của ngành chăn nuôi trong công nghiệp. Theo số liệu của Cục Chăn nuôi công bố tại “Hội thảo công tác giống lợn trong chăn nuôi trang trại, công nghiệp” ngày 13/8/2009, tổng ñầu lợn tại Việt Nam năm 2008 ñạt 26,7 triệu con với sản lượng 2,77 triệu tấn chiếm 79,2% tổng sản lượng thịt hơi các loại. Như vậy, chăn nuôi lợn chiếm tỷ trọng lớn trong tổng sản phẩm ngành chăn nuôi Việt Nam là một nước có truyền thống chăn nuôi lợn lâu ñời, tuy nhiên năng suất và chất lượng của ñàn lợn thấp do tập quán chăn nuôi và chất lượng của ñàn giống. Theo số liệu của tạp chí Pig International [73], năm 2006 Việt Nam ñứng thứ 3 trên thế giới về số lượng ñầu lợn nái, ñạt 4,002 triệu con (sau Trung Quốc và Mỹ); Tuy nhiên, sản lượng thịt của chúng ta ñạt ñược chỉ 2,405 triệu tấn, ñứng hàng thứ 6 trên thế giới. Tính trung bình mỗi lợn nái của Việt Nam một năm chỉ sản xuất ñược xấp xỉ 601 kg thịt hơi, ñây là một kết quả rất thấp nếu so sánh với các nước có nền chăn nuôi phát triển như ðức (ñạt 1895 kg thịt hơi/nái), Mỹ (1591 kg), ðan Mạch (1236,9 kg). So sánh với sản lượng thịt lợn hơi sản xuất/nái/năm ở một số nước trong khu vực như Thái Lan (625 kg), Philippin (632 kg), Trung Quốc (1086 kg) chúng ta thấy ñàn lợn nái của Việt Nam cũng cho năng suất thấp hơn. Như vậy, có thể thấy rằng nhìn chung ñàn lợn Việt Nam mới ñạt ñược về số lượng, tuy nhiên chất lượng và năng suất ñàn lợn còn là một vấn ñề rất nan giải, cần các biện pháp kỹ thuật tác ñộng nhằm cải thiện năng suất vật nuôi. ðể nâng cao năng suất và chất lượng trong chăn nuôi lợn, cần phải nâng cao chất lượng ñàn giống, ñồng thời ñi kèm với nó là một chương trình giống mang lại hiệu quả kinh tế cho người nuôi. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........1 Tập ñoàn PIC có những giống lợn nổi tiếng bởi năng suất cao ñược chọn lọc và lai tạo theo một chương trình giống hiện ñại. Các giống lợn này ñược nuôi trên khắp thế giới và ñược ñưa vào Việt Nam từ năm 1997. Tháng 7 năm 2001, các dòng lợn này ñược giao cho phía Việt Nam mà cụ thể là Trung tâm Nghiên cứu lợn Thụy phương quản lý và nuôi giữ. 5 dòng lợn cụ kỵ của PIC Việt Nam trước ñây (L11 – Yorkshire tổng hợp, L06 – Landrace tổng hợp, L19 – Duroc trắng, L64 – Pietran tổng hợp và L95 – Meishan tổng hợp) ñã ñược Bộ NN & PTNT công nhận tại Qð 3205/Qð-BNN-CN ngày 17/10/2008 với các tên mới tương ứng là từ VCN01 ñến VCN05. Tuân thủ ñúng theo chương trình giống của PIC trước ñây, Trung tâm Nghiên cứu lợn Thụy Phương ñã sản xuất và cung cấp ra thị trường trên 25 ngàn lợn ông bà, bố mẹ và lợn ñực. Sản phẩm giống cung cấp ra ñược thị trường chấp nhận và ưu chuộng, ñặc biệt là về khả năng sinh sản của các dòng nái. ðể ñảm bảo ñược chất lượng các dòng lợn có nguồn gốc PIC, trong những năm gần ñây, Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phương ñã sử dụng phần mềm PIGBLUP tính toán ñược giá trị giống ước tính (EBV) một số tính trạng của từng cá thể ñể làm cơ sở cho việc chọn lọc. Bên cạnh ñó, Trung tâm ñã tiến hành nhập tinh ñông lạnh các dòng lợn tương ứng từ PIC Mỹ về ñể tươi máu nhằm ñảo bảo năng suất và chất lượng của ñàn lợn. Hai dòng lợn VCN01 và VCN02 là những dòng chủ lực trong chương trình lai của PIC trước ñây, chúng góp phần tạo ra trên 50% sản phẩm lợn giống sản xuất ra. Trong những năm gần ñây, việc ñánh giá chất lượng các dòng lợn có nguồn gốc PIC ñã ñược quan tâm nhiều, tuy nhiên hầu hết các báo cáo mới dừng ở việc ñánh giá năng suất (giá trị kiểu hình) của các dòng lợn. ðối với ñàn giống cụ kỵ, việc ñánh giá ñược bản chất di truyền của các tính trạng cần quan tâm là hết sức cần thiết, chính vì vậy chúng tôi tiến hành ñề tài “Các tham số di truyền, ước tính giá trị giống, khuynh hướng di truyền tính trạng số con sơ sinh sống, số con cai sữa trong ổ của hai dòng lợn VCN01 và VCN02” Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........2 1.2. Mục ñích của ñề tài − Xác ñịnh ñược các tham số di truyền, hệ số di truyền, tương quan di truyền, tương quan môi trường một số tính trạng sinh sản 02 dòng lợn VCN01 & VCN02 − Xác ñịnh ước tính giá trị giống của tính trạng số con sơ sinh sống/lứa trên ñàn lợn VCN01 & VCN02 − Xác ñịnh khuynh hướng kiểu hình, khuynh hướng di truyền, tốc ñộ cải tiến di truyền của tính trạng số con sơ sinh sống/lứa trên ñàn lợn VCN01 & VCN02. − Phân tích mức ñộ ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh ñến một số tính trạng năng suất sinh sản của 02 dòng lợn VCN01 & VCN02 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Cung cấp các tư liệu liên quan ñến khả năng sinh sản, tiềm năng di truyền một số tính trạng sinh sản của hai dòng lợn VCN02 và VCN01 ñược nuôi giữ tại Trung tâm Nghiên cứu lợn Thụy Phương 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của ñề tài là cơ sở ñánh giá ñược tác ñộng của một số yếu tố ngoại cảnh ñến tính trạng năng suất sinh sản, ñánh giá ñược khuynh hướng di truyền của tính trạng SCSSS qua các năm, từ ñó ñề ra ñược các giải pháp kỹ thuật nhằm phát huy tối ña tiềm năng di truyền các tính trạng của hai dòng lợn VCN01 và VCN02 - Là cơ sở bước ñầu cho việc xây dựng chỉ số chọn lọc dựa trên ước tính giá trị giống của các tính trạng mục tiêu. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........3 Phần thứ hai TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Các tham số di truyền của tính trạng năng suất sinh sản 2.1.1. Tính trạng số lượng Tính trạng số lượng là những tính trạng ñược quy ñịnh bởi nhiều cặp gen có hiệu ứng nhỏ (minor gene), tính trạng số lượng bị tác ñộng nhiều của môi trường và sự sai khác giữa các cá thể là sự sai khác về mức ñộ hơn là sự sai khác về chủng loại, ñó là các tính trạng ña gen (polygene). Hầu hết những tính trạng có giá trị kinh tế của gia súc ñều là những tính trạng số lượng (Nguyễn Văn Thiện, 1995) [17]; (Nguyễn Văn Thiện, 1996) [18] và (Kiều Minh Lực, 1999) [12]. Tính trạng năng suất sinh sản là tính trạng số lượng, do nhiều gen ñiều khiển, mỗi gen ñóng góp một mức ñộ khác nhau vào cấu thành năng suất của con vật. Giá trị kiểu hình của các tính trạng năng suất sinh sản có sự phân bố liên tục, và chịu tác ñộng nhiều bởi yếu tố ngoại cảnh (Falconer, 1993) [32] Theo cách tiếp cận cổ ñiển về di truyền số lượng, giá trị kiểu hình của cá thể bị ảnh hưởng bởi kiểu gen của con vật, ảnh hưởng bởi môi trường và ảnh hưởng của tương tác có thể có giữa kiểu gen và môi trường (David và Mark, 1992) [29]. Do ñó, có thể biểu diễn giá trị kiểu hình của một tính trạng như sau: P = G + E + GxE (1) Trong ñó: P: giá trị kiểu hình G: ảnh hưởng của kiểu gen E: ảnh hưởng của ngoại cảnh GxE: ảnh hưởng của tương tác giữa kiểu gen và môi trường Trong các yếu tố ảnh hưởng trên, ảnh hưởng của kiểu gen tiếp tục ñược Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........4 phân tách thành ảnh hưởng cộng gộp của mỗi gen (di truyền cộng gộp – ký hiệu A), ảnh hưởng do tương tác giữa các cặp gen tại cùng một locus (di truyền trội – ký hiệu D) và ảnh hưởng tương tác giữa các gen tại các locus khác nhau (tương tác át chế - ký hiệu I). Nếu giả ñịnh rằng không tồn tại các ảnh hưởng GxE, phương trình (1) có thể biểu diễn lại như sau: P=A+D+I+E Trong ñó: P: giá trị kiểu hình A: ảnh hưởng của di truyền cộng gộp D: ảnh hưởng của di truyền trội I: ảnh hưởng của tương tác giữa các gen khác nhau E: ảnh hưởng của ngoại cảnh Trong các thành phần tác ñộng trên, chỉ có ảnh hưởng di truyền cộng gộp là ñược di truyền cho thế hệ sau và ñược quan tâm chọn lọc. Mỗi cá thể ở thế hệ con chỉ nhận ñược một giao tử ñơn bội thể (n) từ mỗi bên cha mẹ của chúng. Trong quá trình giảm phân hình thành giao tử, mỗi gen (allele) trong các cặp gen của cha mẹ ñược tách ra chuyển vào một giao tử và khi ñó tương tác trội sẽ bị phá vỡ. Do ñó, các ảnh hưởng di truyền trội do tương tác của các cặp gen tại cùng một locus sẽ không ñược di truyền cho thế hệ sau. ðồng thời, trong quá trình hình thành giao tử việc tái tổ hợp của các gen cũng sẽ phá vỡ các tương tác giữa các gen tại các locus khác nhau, ngoại trừ một số trường hợp các gen ñược liên kết chặt chẽ với nhau trong quá trình di truyền. Tuy nhiên, các liên kết gen này rất hiếm và ảnh hưởng không ñáng kể. 2.1.2. Các tham số di truyền 2.1.2.1. Hệ số di truyền (h2) Hệ số di truyền của một tính trạng số lượng là một tỷ lệ của phần do gen quy ñịnh trong việc tạo nên giá trị kiểu hình. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........5 Hệ số di truyền ñược trình bày theo nghĩa rộng và theo nghĩa hẹp: - Hệ số di truyền theo nghĩa rộng Hệ số di truyền theo nghĩa rộng biểu thị bằng tỉ lệ giữa phương sai của giá trị kiểu gen và phương sai của giá trị kiểu hình. Hệ số di truyền theo nghĩa rộng còn ñược gọi là mức ñộ quyết ñịnh di truyền (ñược kí hiệu là h2G) và ñược biểu diễn bằng công thức sau: h 2G = VG VP = VA + VD + VI VP Trong ñó: - h2G: h2 theo nghĩa rộng - VG: phương sai giá trị kiểu gen - VP: phương sai giá trị kiểu hình - VA: phương sai giá trị di truyền cộng gộp (DTCG) - VD: phương sai của sai lệch trội - VI: phương sai của sai lệch át gen Bản chất của hệ số di truyền (h2) theo nghĩa rộng không biểu thị bản tính di truyền của tính trạng vì hai thành phần hiệu ứng sai lệch trội (D) và hiệu ứng sai lệch át gen (I) không ñược truyền lại cho ñời sau, do ñó h2 theo nghĩa rộng ít ñược sử dụng trong công tác giống. - Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp là tỉ lệ giữa phương sai giá trị DTCG và phương sai giá trị kiểu hình: VA/VP (Falconer, 1993) [32], h2 theo nghĩa hẹp ñược kí hiệu là h2A và ñược biểu diễn bằng công thức: h 2A = VA VP Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........6 Trong ñó: - h2A: hệ số di truyền theo nghĩa hẹp - VA: phương sai giá trị di truyền cộng gộp - VP: phương sai giá trị kiểu hình Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp quyết ñịnh mức ñộ giống khác nhau giữa các thân thuộc, vì vậy h2 theo nghĩa hẹp thường ñược sử dụng trong công tác chọn lọc giống vật nuôi. - Phương pháp xác ñịnh hệ số di truyền Hệ số di truyền có thể xác ñịnh theo nhiều phương pháp như: Phương pháp hồi quy ñời con theo bố và mẹ, phương pháp phân tích anh chị em, phương pháp quần thể, phương pháp tương quan, phương pháp phân tích phương sai… Trong thực tế phương pháp thường ñược sử dụng là phương pháp tương quan và phương pháp phân tích phương sai. - Giá trị của hệ số di truyền Hệ số di truyền biểu thị khả năng di truyền của tính trạng: Hệ số di truyền của mỗi tính trạng càng lớn khả năng di truyền của tính trạng ñó càng cao và ngược lại, h2 của mỗi tính trạng nhỏ thì khả năng di truyền của tính trạng ñó thấp. ðồng thời, h2 càng cao thì hiệu quả chọn lọc càng lớn, ngược lại h2 càng nhỏ thì hiệu quả chọn lọc càng thấp. ðộ lớn của hệ số di truyền: Hệ số di truyền ñược biểu thị bằng số thập phân từ 0,0 ñến 1,0 hoặc tỉ lệ phần trăm từ 0% ñến 100%. Thường người ta phân chia h2 ra làm 3 mức ñộ khác nhau, h2<0,2 là h2 thấp; 0,2< h2<0,4 là h2 trung bình và h2>0,4 là h2 cao (Nguyễn Ân và cs, 1983) [1]; (ðặng Vũ Bình, 2001) [3]. Những tính trạng có h2 thấp là những tính trạng chịu tác ñộng lớn của môi trường. Các tính trạng sinh sản của lợn như số con sơ sinh sống, số Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........7 con cai sữa có h2 thấp, chịu nhiều tác ñộng của môi trường vì vậy việc chọn lọc tính trạng này khó mang lại hiệu quả cao. - Các yếu tố ảnh hưởng ñến hệ số di truyền ðộ lớn của h2 phụ thuộc bản chất di truyền của tính trạng: khả năng di truyền của một tính trạng ñược quyết ñịnh bởi các hiệu ứng của các gen. ðộ lớn của h2 của cùng một tính trạng phụ thuộc cấu trúc di truyền của quần thể (giống, dòng, gia ñình) và mức ñộ chọn lọc: Quần thể ñã ñược duy trì lâu dài, tiến hành chọn lọc với cường ñộ cao sẽ làm cho quần thể ñồng nhất về mặt di truyền của tính trạng chọn lọc, dẫn ñến làm giảm phương sai của giá trị cộng gộp. Có nghĩa là chọn lọc sẽ làm giảm h2 của các tính trạng này, ngược lại, một quần thể mới ñược hình thành và chưa ñược chọn lọc hoặc chọn lọc với cường ñộ thấp thì quần thể kém ñồng nhất về mặt di truyền và phương sai của giá trị cộng gộp lớn từ ñó h2 cao. Trong một quần thể nhỏ, hiệu ứng cận thân sẽ làm tăng các cặp gen ñồng hợp tử, dẫn ñến VA nhỏ và h2 sẽ thấp. ðộ lớn của h2 chịu ảnh hưởng lớn bởi mức ñộ ñồng nhất của môi trường: Trong phương sai của giá trị kiểu hình có phương sai của sai lệch môi trường (VE) do ñó h2 phụ thuộc vào mức ñộ ñồng nhất của môi trường. Khi các con vật sống trong môi trường ñồng nhất, trong ñó chúng ñược ăn cùng một số lượng và chất lượng thức ăn, ở cùng một loại chuồng trại, chăm sóc theo cùng một qui trình kỹ thuật, thời tiết khí hậu giống nhau thì VE giảm do ñó h2 tăng và trong trường hợp ngược lại, VE tăng dẫn ñến h2 giảm. 2.1.2.2. Hệ số tương quan (r): Hệ số tương quan quan di truyền (rA), tương quan ngoại cảnh (rE) và tương quan kiểu hình (rP) ñược tính theo các công thức sau: - Hệ số tương quan di truyền: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........8 Trong ñó, rA = σAxy σ = Axy 2 2 σAx . σAy σAx . σAy rA : hệ số tương quan di truyền theo nghĩa hẹp σAxy : hiệp phương sai di truyền cộng gộp giữa tính trạng x và y 2 σAx2 ; σAy : phương sai di truyền cộng gộp của tính trạng x và y - Hệ số tương quan ngoại cảnh: Trong ñó, rE = σE x y σ = Exy σEx .σEy σEx2 .σE2y rE : hệ số tương quan ngoại cảnh σExy : hiệp phương sai ngoại cảnh giữa tính trạng x và y σ2Ex ; σ2Ey : phương sai ngoại cảnh của tính trạng x và y - Hệ số tương quan kiểu hình: Trong ñó, rP = σPxy σ = Pxy 2 2 σ Px .σ Py σPx . σPy rP : hệ số tương quan kiểu hình σPxy : hiệp phương sai kiểu hình giữa tính trạng x và y σ2Px ; σ2Py : phương sai kiểu hình của tính trạng x và y Mặt khác, việc xác ñịnh mối quan hệ giữa tương quan kiểu hình (rP), tương quan di truyền (rA) và tương quan ngoại cảnh (rE) cũng sẽ góp phần gia tăng ñộ chính xác khi xem xét chọn lọc ñồng thời nhiều tính trạng. Mối quan hệ giữa ba mối tương quan này ñã ñược Falconer và Mackay (1996) [33] trình bày trong biểu thức sau: Trong ñó: rP = hX . hY . rA + eX . eY . rE 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 − h2 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........9 Trong mối quan hệ trên, nếu hệ số di truyền của cả hai tính trạng ñều thấp thì tương quan kiểu hình do tương quan ngoại cảnh quyết ñịnh. Ngược lại, nếu hệ số di truyền của cả hai tính trạng ñều cao thì tương quan di truyền sẽ quyết ñịnh tương quan kiểu hình. 2.2. Giá trị giống 2.2.1. Khái niệm về giá trị giống Giá trị giống của một cá thể là một ñại lượng biểu thị khả năng truyền ñạt các gen từ bố mẹ cho ñời con. Vì các gen quy ñịnh tính trạng số lượng rất nhiều, do ñó người ta không thể biết ñược một cách chính xác giá trị giống của một cá thể. Trong thực tế người ta chỉ có thể xác ñịnh ñược giá trị giống gần ñúng của chúng từ các nguồn thông tin khác nhau, tức là giá trị giống ước tính (Estimated Breeding Value – EBV). Giá trị giống ước tính này còn ñược gọi là giá trị giống dự ñoán (Predicted Breeding Value) hoặc giá trị giống mong ñợi (Expected Breeding Value). Trong các nguồn thông tin ñể xác ñịnh giá trị giống ước tính thì nguồn thông tin về ñời con của một cá thể là quan trọng nhất. Do ñó giá trị trung bình của ñời con của một cá thể chính là ñịnh nghĩa thực hành về giá trị giống của nó. Giá trị giống ñược Falconer (1993) [32] ñịnh nghĩa như sau: “Giá trị giống của một con vật chính là năng suất trung bình của các con cái của nó. Nếu như một con vật ñược phối ngẫu nhiên với nhiều con khác trong quần thể thì giá trị giống của nó ñược tính bằng hai lần mức chênh lệch của nhóm con của nó so với giá trị trung bình của quần thể. Sở dĩ phải nhân lên gấp ñôi vì nó chỉ ñóng góp một nửa số gen cho thế hệ con cái. Giá trị giống có thể ñược thể hiện bằng giá trị tuyệt ñối, nhưng thông thường ñược thể hiện bằng mức ñộ chênh lệch so với trung bình quần thể. Chính vì thế chúng ta không thể nói về giá trị giống của một con giống mà không nói ñến quần thể cụ thể của nó”. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........10 Comment [A1]: Tất cả thống nhất: ước tính Khái niệm giá trị giống ñược ñịnh nghĩa và phát triển cùng với lý thuyết chọn lọc với ñặc tính quan trọng của di truyền là gen tác ñộng theo từng cặp. Một gen của mỗi một cặp gen có nguồn gốc từ bố và một gen khác có nguồn gốc từ mẹ. Như vậy gen ñược truyền ñơn chiếc riêng biệt từ bố mẹ qua ñời con. Một gen này hay một gen kia nhận ñược từ bố mẹ lại ñược truyền cho ñời con ở thế hệ tiếp theo. Tổng các ảnh hưởng gen ở ñời con gây nên bởi 1/2 số gen nhận ñược từ bố mẹ gọi là 1/2 giá trị giống của bố mẹ. Như vậy giá trị giống là hai lần sai khác giữa trung bình khả năng sản xuất của một số lượng các cá thể lớn ñời con sinh ra từ số lượng lớn bố mẹ so với trung bình quần thể. Một con vật có năng suất cao hơn con vật kia có thể do có một vốn gen ñược di truyền lại khá hơn, cũng có thể do nó ñược nuôi trong môi trường tốt hơn. Các nhà nhân giống cần phải tìm ñược những cá thể có vốn gen trội hơn. 2.2.2. Nguồn thông tin trong ước lượng giá trị giống Giá trị giống của một con vật là thước ño ñích thực về khả năng truyền lại vốn gen của nó cho ñời sau. Chúng ta chưa biết ñược chính xác con vật ñó mang gen gì và mang bao nhiêu gen, vì vậy không bao giờ ñánh giá ñúng giá trị giống của nó, mà chỉ xác ñịnh ñược giá trị giống ước tính thông qua một số nguồn thông tin: - Năng suất của chính bản thân cá thể con vật về tính trạng ñó hoặc các tính trạng khác (số liệu thu ñược của một cá thể có thể bao gồm kiểu hình của nó ñối với các tính trạng có liên quan). Nếu một tính trạng ñược xác ñịnh ño ñược nhiều hơn 1 lần, số liệu thu ñược của cá thể ñó có thể bao hàm nhiều số ño lặp lại ñối với tính trạng ñó (ví dụ như số con/lứa, khối lượng lợn con/lứa.v.v.). - Năng suất của anh chị em thân thuộc của con vật về tính trạng ñó hoặc các tính trạng khác. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........11 Comment [A2]: ðổi tất cả trọng lượng thành khối lượng