Luận án TS: Nghiên cứu sai khác di truyền gen hormon sinh trưởng ở giống gà Việt Nam

BẢNG CHỮ VIẾT TẮT EDTA: Ethylen – diamin – tetra – acetic axit GRF: Growth hormone – releasing factor ( Nhân tố giải phóng hormon sinh trưởng ) PCR: Polymerase chain reaction ( Phản ứng nhân ADN đặc hiệu ) RFLP: Restriction fragments length polymorphism ( Đa hình độ dài các đoạn giới hạn ) TBE: Dung dịch đệm tris – boric có chứa EDTA TE: Dung dịch đệm tris.HCl có chứa EDTA TRH: Thyrotropin – releasing hormone ( Hormon giải phóng thyrotropin ) 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC Lời cam đoan 1 Lời cảm ơn 2 Bảng viết tắt 3 Mở đầu 7 1 Tính cấp thiết của đề tài 7 2 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 8 2.1 ý nghĩa khoa học 8 2.2 ý nghĩa thực tiễn 9 3 Mục đích nghiên cứu 9 4 Nội dung nghiên cứu của đề tài 9 Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu 10 1.1 Hormon sinh trưởng 10 1.2 Hormon sinh trưởng và sinh trưởng ở gà 13 1.3 Hormon sinh trưởng tái tổ hợp 22 1.4 Tình hình nghiên cứu gen hormon sinh trưởng vật nuôi ở trong và 25 ngoài nước 1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 25 1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 26 1.5 Một số đặc điểm và tính năng sản xuất của một số giống gà nội 32 1.3 Gà Ri 34 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.6 Các phương pháp sinh học phân tử sử dụng trong luận án 36 1.1 Phương pháp xác định trình tự ADN 36 1.2 Enzym giới hạn 37 1.3 Đa hình độ dài các đoạn giới hạn (RFLP) 38 1.7 Dấu phân tử trong phân tích di truyền vật nuôi 39 1.8 Cấu trúc gen hormon sinh trưởng của gà 40 Chƣơng 2: Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu 43 2.1 Đối tượng nghiên cứu 43 2.2 Phương pháp nghiên cứu 43 2.1 Phương pháp lấy mẫu máu 43 2.2 Phương pháp tách ADN 43 2.3 Phản ứng nhân ADN đặc hiệu (PCR) 44 2.4 Cắt sản phẩm PCR bằng enzym giới hạn 45 2.5 Xác định độ lớn các đoạn ADN sau khi cắt bằng enzym giới hạn 46 2.6 Giải trình tự sản phẩm PCR 46 2.3 Theo dõi và xử lý các tính trạng số lượng 47 2.1 Đối với gà Ri 47 2.2 Đối với gà Mía 48 2.3 Đối với gà Hồ và gà ác 48 2.4 Xử lý các tính trạng số lượng 48 Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận 49 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.1 Cấu trúc đặc thù intron 1 của gen hormon sinh trưởng của một số 49 giống gà Việt Nam 3.1 Kết quả giải trình tự intron 1 của gen hormon sinh trưởng 49 3.2 Tính đa hình điểm cắt MspI trong intron 1 của gen hormon sinh 63 trưởng 3.3 Đặc điểm cấu trúc đoạn bổ sung trong gen hormon sinh trưởng 65 3.2 Phân tích đa hình trong intron 4 của gen hormon sinh trưởng của một 67 số giống gà Việt Nam 3.3 Mối liên quan giữa tính đa hình gen hormon sinh trưởng với các tính 72 trạng sản xuất của gà Ri 3.1 Các kiểu gen hormon sinh trưởng của gà Ri 72 3.2 Xác định mối liên quan của kiểu gen với các tính trạng sản xuất 74 3.3 ảnh hưởng của đột biến điểm đến tính trạng sản xuất của gà Ri 75 3.4 Mối liên quan giữa tính đa hình gen hormon sinh trưởng với các tính 77 trạng sản xuất của gà Mía 3.1 Các kiểu gen hormon sinh trưởng của gà Mía 77 3.2 Xác định mối liên quan của kiểu gen với các tính trạng sản xuất 79 3.3 ảnh hưởng của đột biến điểm đến tính trạng sản xuất của gà Mía 80 kết luận 82 tài liệu tham khảo 84 phụ lục 98 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trục hormon sinh trưởng có ảnh hưởng lớn đến các quá trình sinh học, từ mức độ tế bào tới thay đổi kiểu hình cơ thể. Các gen của trục hormon sinh trưởng gây ảnh hưởng đến các chỉ số sinh lý, kiểm soát tính ngon miệng, tốc độ sinh trưởng, thành phần cấu trúc cơ thể, tuổi và khả năng sinh sản [36], [39], [22], [101] cũng như khả năng miễn dịch [76], [28], [65]. Các kết quả thu được từ các thực nghiệm chọn lọc đã chỉ ra rằng các gen của trục hormon sinh trưởng, chẳng hạn như gen hormon sinh trưởng có thể là các locut về tính trạng số lượng của vật nuôi [81].

Lợn được chọn lọc để tăng trọng nhanh và có độ dày mỡ lưng thấp thì có hàm lượng hormon sinh trưởng trong huyết tương cao [44], [24]. Bò được tiêm hormon sinh trưởng bò làm tăng sản lượng sữa [63], [61]. Schlee và cộng sự đã phát hiện ra giá trị giống về các tính trạng cho thịt khác nhau đáng kể trong các kiểu gen hormon sinh trưởng của bò [93]. Hàm lượng hormon sinh trưởng ở gà có mối liên quan tới tốc độ sinh trưởng, khối lượng cơ thể trưởng thành, tỷ lệ mỡ và` năng suất trứng [21], [33], [84], [87].

Tuy nhiên sự khác biệt về hàm lượng hormon sinh trưởng là so sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng và các gen điều hoà khác của trục hormon sinh trưởng mà chưa được biết [49]. Những nghiên cứu gần đây cho thấy phân tích đa hình ADN gen hormon sinh trưởng có mối liên quan với những tính trạng sản xuất khác nhau của vật nuôi [79]. Nghiên cứu gen hormon sinh trưởng của gà, Fotouhi và cộng sự (1993) đã phát hiện được 4 điểm cắt đa hình, một điểm bằng enzym SacI và 3 điểm bằng MspI, tất cả đều nằm trong các intron. Tần số của những đoạn đa hình ở gen hormon sinh trưởng gà không chỉ liên quan tới lượng mỡ bụng của gà hướng thịt mà còn liên quan với năng suất trứng, tuổi đẻ lứa đầu và khả năng kháng bệnh của 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com gà hướng trứng [50], [69].

Sử dụng các enzym MspI và SacI phân tích đa hình ADN của gen hormon sinh trưởng gà Leghorn trắng , Feng và cộng sự (1997) đã xác định được mối liên quan giữa kiểu gen với năng suất trứng và tuổi đẻ lứa đầu, nhưng không thấy sự liên quan với khối lượng cơ thể và khối lượng trứng. Kết quả nghiên cứu của Kuhnlein và cộng sự (1997) trên gà Leghorn trắng cũng cho kết quả tương tự [48], [68]. Các kết quả trên cho thấy rằng các intron của gen hormon sinh trưởng gà chứa các dấu chuẩn di truyền ở trong liên kết không cân bằng với các locut tính trạng số lượng, hoặc ảnh hưởng trực tiếp tới các tính trạng. Trong khi đó ở nước ta chưa có tác giả nào nghiên cứu về gen hormon sinh trưởng của gà, mà các giống gà nội của chúng ta rất đa dạng và phong phú và có sự khác biệt rõ nét về khối lượng cơ thể, kiểu hình và khả năng sản xuất.

Để có cơ sở khoa học đánh giá sự sai khác về khả năng sản xuất của các giống gà ở mức độ phân tử và tìm những dấu chuẩn ADN có liên quan với những tính trạng sản xuất hữu ích chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của một số giống gà Việt Nam”. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2. ý nghĩa khoa học Hormon sinh trưởng không chỉ ảnh hưởng tới tốc độ sinh trưởng của vật nuôi, mà còn ảnh hưởng đến các tính trạng sản xuất khác như năng suất sữa của bò, năng suất trứng của gia cầm và chất lượng thịt của lợn. Tuy nhiên sự sai khác về hàm lượng hormon sinh trưởng là do sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng và một số gen điều hoà khác.

Do vậy xác định sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của các giống gà địa phương không chỉ là cơ sở để đánh giá sự khác biệt giữa các giống ở mức độ phân tử, mà còn phân biệt sự sai khác ở từng cá thể trong mỗi giống để tìm mối liên quan với các tính trạng hữu ích. 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. ý nghĩa thực tiễn Ngày nay nhờ những kỹ thuật mới trong sinh học phân tử, các nhà chọn giống đã định hướng phương pháp chọn lọc ở mức độ phân tử dựa vào các dấu chuẩn ADN có liên quan với các tính trạng sản xuất. Sử dụng các dấu chuẩn ADN để chọn lọc đặc biệt có ích khi các tính trạng mong muốn, khó định lượng và biểu hiện theo giới tính hay biểu hiện muộn trong quá trình sống, như khả năng kháng bệnh hay năng suất trứng ở gia cầm.

Do đó nghiên cứu xác định sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của gà để tìm các dấu chuẩn ADN liên quan với các tính trạng sản xuất sẽ mở ra hướng chọn lọc sớm, góp phần nâng cao hiệu quả trong chăn nuôi. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Xác định sự sai khác di truyền ở gen hormon sinh trưởng của các giống gà nội, để tìm ra những sai khác đặc trưng cho từng giống có thể sẽ liên quan với kiểu hình, khối lượng cơ thể và những khả năng sản xuất của các giống gà. - Xác định các kiểu gen hormon sinh trưởng của một số giống gà để tìm mối liên quan của các kiểu gen với các tính trạng sản xuất hữu ích, mở ra triển vọng chọn lọc ở mức độ phân tử, có độ chính xác cao và rút ngắn được thời gian chọn lọc, dẫn đến nâng cao hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Để thực hiện được các mục đích trên, cần phải thực hiện các nội dung nghiên cứu sau: - Nhân ADN trong intron 1 gen hormon sinh trưởng của 4 giống gà nội: gà Ri, gà Mía, gà ác và gà Hồ và giải trình tự đoạn gen này.

- Sử dụng enzym MspI phân tích đa hình ADN trong intron 1 của gen hormon sinh trưởng hai giống gà Ri và gà Mía được theo dõi khả năng sản xuất theo từng cá thể và tìm mối liên quan của các kiểu gen với các tính trạng sản xuất. 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com - Nhân ADN trong intron 4 của gen hormon sinh trưởng của 4 giống gà nội và phân tích đa hình bằng enzym SacI. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. HORMON SINH TRƢỞNG Hormon sinh trưởng là somatotropin, do thuỳ trước tuyến yên tiết ra Somatotropin kích thích sinh trưởng và tăng khối lượng cơ thể.

Somatotropin có bản chất cấu tạo là protein [8,74]. Sự tiết hormon sinh trƣởng Một số hormon vùng dưới đồi ảnh hưởng đến tốc độ tiết hormon sinh trưởng. Một trong số đó là TRH (thyrotropin-releasing hormone) kích thích giải phóng hormon sinh trưởng. Tốc độ tiết hormon sinh trưởng của tuyến yên còn được điều hoà bởi hai hormon vùng dưới đồi, một trong hai loại đó có tác dụng kích thích, còn loại kia thì ức chế [105, 1690].