Đánh giá nguồn gen và chỉ thị phân tử tính trạng năng suất trứng ở gà Liên Minh - Trần Thị Bình Nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ BÌNH NGUYÊN ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN VÀ PHÂN TÍCH CHỈ THỊ PHÂN TỬ LIÊN QUAN TÍNH TRẠNG NĂNG SUẤT TRỨNG Ở GIỐNG GÀ LIÊN MINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Hà Nội, 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ BÌNH NGUYÊN ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN VÀ PHÂN TÍCH CHỈ THỊ PHÂN TỬ LIÊN QUAN TÍNH TRẠNG NĂNG SUẤT TRỨNG Ở GIỐNG GÀ LIÊN MINH Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Mã số : 9420201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1: TS. Nguyễn Thị Diệu Thúy 2: TS. Nguyễn Hữu Đức Hà Nội, 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi dưới sự hướng dẫn tận tình của các Thầy Cô và sự giúp đỡ của tập thể cán bộ nghiên cứu thuộc Phòng Công nghệ Gen động vật - Viện Công nghệ Sinh học. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án này là trung thực, khách quan.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 04 tháng 01 năm 2019 Tác giả luận án Trần Thị Bình Nguyên i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thiện luận án ngoài sự nổ lực của bản thân, tôi còn nhận được rất nhiều sự đồng hành, quan tâm và hỗ trợ từ các cá nhân và tổ chức. Trước tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Nguyễn Thị Diệu Thúy và TS.

Nguyễn Hữu Đức là cô, thầy hướng dẫn đã tạo điều kiện, hỗ trợ và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, các thầy cô giáo và các cán bộ Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam; Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Viện Di truyền Nông nghiệp đã hướng dẫn, tạo điều kiện và hỗ trợ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo, các cán bộ và đồng nghiệp phòng Công nghệ gen động vật - Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam; Khoa Công nghệ sinh học; bộ môn Di truyền giống - Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điệu kiện giúp đỡ về kiến thức và trang thiết bị để tôi hoàn thành luận án. Xin chân thành cảm ơn ThS.

Vũ Công Quý, Hoàng Thị Yến và các cán bộ tại Trung tâm ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ, Sở Khoa học và Công nghệ TP Hải Phòng đã giúp tôi rất nhiều về cơ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã hỗ trợ kinh phí và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được tập trung hoàn thiện luận án. Tôi xin cảm ơn nguồn kinh phí tài trợ từ đề tài hợp tác KHCN với địa phương mã số VAST.01/15-16 - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; đề tài cấp cơ sở mã số: T2018 - 12 - 83 - Học Viện Nông Nông nghiệp Việt Nam và hỗ trợ từ nhiệm vụ quỹ gen "Khai thác và phát triển giống gà Liên Minh tại Hải Phòng" mã số NVQG-2013/14. Cuối cùng tối xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và các bạn sinh viên đã luôn đồng hành, hỗ trợ và động viên tôi hoàn thành luận án.

Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Nghiên cứu sinh Trần Thị Bình Nguyên i MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Danh mục bảng. iv Danh mục hình. vi Danh mục các từ viết tắt.

viii Mở đầu. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

Những đóng góp mới của đề tài. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. Tổng quan tài liệu. Đánh giá nguồn gen gà.

Sơ lược về vị trí phân loại của gà nhà. Đại cương về phân loại học. Cấu trúc hệ gen ty thể gà. Mối liên quan giữa đa hình các gen ứng viên và khả năng sinh sản.

Các yếu tố ảnh hưởng tới sản lượng trứng ở gà. Phân tích đa hình gen ứng viên và mối liên quan với khả năng sản xuất trứng ở gà. Nghiên cứu đa hình các gen ứng viên liên quan đến các tính trạng sinh sản ở gà trên thế giới. Tình hình nghiên cứu đa hình các gen ứng viên trên gà tại Việt Nam.

Gà liên minh. Giới thiệu về gà Liên Minh. Các nghiên cứu về gà Liên Minh. 36 Chương ii.

Vật liệu và phương pháp. Vật liệu nghiên cứu. Máy móc thiết bị sử dụng. Nội dung nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu mẫu máu. Phương pháp tách ADN hệ gen từ máu. Phương pháp nhân đoạn ADN bằng phản ứng chuỗi polymerase (PCR).

Phương pháp tinh sạch PCR và giải trình tự gen. Phương pháp phân tích đa hình gen ứng viên. Đánh giá các chỉ tiêu liên quan tính trạng sinh sản ở gà. Khối lượng cơ thể.

Phương pháp xử lý số liệu. 45 Chương iii. Kết quả và thảo luận. Kết quả phân tích đa dạng nguồn gen gà Liên Minh.

Tách chiết ADN hệ gen. Khuếch đại vùng D-loop ADN ty thể bằng phản ứng PCR. Giải trình tự nucleotide vùng D-loop. Phân tích đa hình nucleotide vùng D-loop của gà Liên Minh và một số gà bản địa có mã số trên Genbank.

Phân tích chỉ thị phân tử liên quan tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Theo dõi 5 chỉ tiêu liên quan tính trạng năng suất trứng của 90 cá thể gà Liên Minh. Tần số alen/kiểu gen các đa hình gen PRL, PRLR, VIP, VIPR1, NPY, GH và GHR; phân tích mối liên quan với tính trạng năng suất trứng ở gà Liên Minh. 72 Kết luận và kiến nghị.

107 Danh mục công trình công bố liên quan đến luận án. 108 Tài liệu tham khảo. a iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Đa dạng di truyền các giống gà dựa trên trình tự nucleotide D-loop ty thể.

Nghiên cứu đa hình di truyền các gen liên quan tính trạng sinh sản ở gà. Thông tin về trình tự nucleotide vùng D-loop các giống gà sử dụng trong phân tích đa dạng nguồn gen. Thông tin mồi sử dụng trong phân tích trình tự nucleotide. Thông tin mồi sử dụng trong phân tích gen ứng viên.

Thông tin về phản ứng enzyme cắt hạn chế (RE). Kết quả đo quang phổ ADN hệ gen. Chỉ số đa dạng di truyền vùng D-loop gà Liên Minh (1050 bp) và một số giống gà bản địa. Kết quả phân bố của gà Liên Minh trong các haplotype (1050 bp).

Kết quả phân bố của gà Liên Minh trong các haplotype (455 bp). Theo dõi các chỉ tiêu sinh sản của 90 cá thể gà Liên Minh. Các chỉ tiêu chất lượng trứng (n=90). Phân tích tần số alen/kiểu gen tại ba đa hình gen PRL.

Tần số alen/ kiểu gen PRL/2402 của gà Liên Minh và một số giống gà bản địa. Mối liên quan giữa kiểu gen PRL24 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Mối liên quan giữa kiểu gen PRL2402 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Mối liên quan giữa kiểu gen PRL2161 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh.

Ảnh hưởng của đa hình PRL24 và PRL/2402 đến các tính trạng năng suất trứng ở gà Liên Minh. Ảnh hưởng của hai đa hình PRL24 và PRL/2161 đến các chỉ tiêu liên quan tính trạng năng suất trứng ở gà Liên Minh. Ảnh hưởng của hai đa hình PRL/2402 và PRL/2161 đến các chỉ tiêu liên quan tính trạng năng suất trứng ở gà Liên Minh. Tần số alen/kiểu gen hai đa hình gen VIP.

Mối liên quan giữa kiểu gen VIP/513892 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Mối liên quan giữa kiểu gen VIP/338 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Tần số alen/kiểu gen hai đa hình gen VIPR1. Mối liên quan giữa kiểu gen VIPR1/1715301 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh.

Mối liên quan giữa kiểu gen VIPR1/1704887 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Ảnh hưởng của đa hình VIPR1/1715301và VIPR1/1704887 đến các tính trạng năng suất trứng ở gà Liên Minh. Kết quả phân tích tần số alen/kiểu gen tại hai vị trí đa hình gen NPY. So sánh tần số alen/kiểu gen trong phân tích đa hình gen NPY/3139135 ở một số giống gà trên thế giới.

Mối liên quan giữa kiểu gen NPY/3139135 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Mối liên quan giữa kiểu gen NPY/31394761 và tính trạng năng suất trứng ở giống gà Liên Minh. Ảnh hưởng của đa hình NPY/3139135 và NPY/31394761 đến các tính trạng năng suất trứng ở gà Liên Minh. Tần số phân bố alen/kiểu gen của đa hình gen mã hóa GH, GHR gà Liên Minh.

Mối liên quan giữa kiểu gen GHRi5 và tính trạng sản xuất trứng ở giống gà Liên Minh. 105 v DANH MỤC HÌNH Hình 1. Sơ đồ cấu trúc gen ty thể gà. Cây phả hệ di truyền gà bản địa (dựa trên trình tự nucleotide vùng D-loop kích thước 455 bp).

Cây phả hệ di truyền gà bản địa (dựa trên trình tự nucleotide vùng D- loop kích thước 1231 bp). Cây phân loại di truyền gà bản địa thế giới (dựa trên trình tự nucleotide toàn bộ mtDNA). Phân bố haplotypes các giống gà bản địa Việt Nam (dựa trên trình tự nucleotide vùng D-loop kích thước 455bp). Bản đồ QTL: các vùng gen trên NST liên quan đến tính trạng năng suất trứng ở gà.

Bản đồ QTL: Các vùng gen trên NST liên quan đến tính trạng khối lượng trứng ở gà. Bản đồ QTL trên NST gà, NST giới tính ♂ (ZZ), ♀ (WZ). Vị trí gen PRL trên nhiễm sắc thể số 2 ở gà. Vị trí gen VIP trên nhiễm sắc thể số 3 ở gà.

Vị trí gen VIPR1 trên nhiễm sắc thể số 2 ở gà. Vị trí gen NPY trên nhiễm sắc thể số 2 ở gà. Vị trí gen GHR trên nhiễm sắc thể số Z ở gà. Gà trống, gà mái Liên Minh trưởng thành (24 tuần tuổi).

Hình đại diện kết quả điện di ADN hệ gen trên gel agarose 1%. Kết quả điện di sản phẩm PCR trên gel agarose 1% .