BÁO CÁO KHOA HỌC: "ĐA HÌNH KIỂU GEN LEPTIN LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH TRẠNG KINH TẾ CỦA MỘT SỐ GIỐNG LỢN NUÔI TẠI VIỆT NAM" pps

ĐA HÌNH KIỂU GEN LEPTIN LIÊN QUAN ĐẾN
TÍNH TRẠNG KINH TẾ CỦA MỘT SỐ GIỐNG LỢN
NUÔI TẠI VIỆT NAM.

Lê Thị Thuý, Lưu Quang Minh, Trần Thu Thuỷ,
Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Văn Ba
Viện Chăn nuôi-Bộ Nông nghiệp và PTNT
MỞ ĐẦU

Hiệu quả của ngành chăn nuôi nhìn chung phụ thuộc rất
nhiều vào tốc độ tăng trọng, sản lượng thịt, sữa và khả năng
sinh sản của các loài vật nuôi. Hơn nữa, theo xu hướng hiện
nay người tiêu dùng thường thích sử dụng các loại thịt chất
lượng ngon, hàm lượng chất béo ít. Trước nhu cầu của thị
trường, các tính trạng liên quan tới chất lượng thịt: tỷ lệ
nạc, độ dày mỡ lưng, độ mềm, màu, sắc và độ ngọt của thịt
cũng như khả năng tăng trọng…. đang rất được quan tâm
nghiên cứu.

Trong các loài vật nuôi tại Việt Nam, lợn là loài quan trọng
nhất. Thịt lợn chiếm khoảng 76% tổng số các loại thịt được
tiêu thụ tại Việt nam. Các biện pháp và kỹ thuật truyền
thống như thụ tinh nhân tạo, cấy truyền phôi, thay đổi điều
kiện chăm sóc, nuôi dưỡng, cải tiến chất lượng thức ăn, lai
tạo, thú y v.v. đã nâng cao đóng góp rất lớn vào việc cải tạo
nâng cao tầm vóc, năng suất các giống lợn nuôi tại Việt
Nam và phần nào đáp ứng được nhu cầu thị trường.

Tuy nhiên phương tiện chủ yếu để cải tiến năng suất vật
nuôi là chọn lọc di truyền. Hiệu quả của chọn lọc phụ thuộc
vào độ chính xác của sự đánh giá di truyền. Các kỹ thuật Di

truyền phân tử cho phép điều khiển gen, phân tích hệ gen ,
chọn lọc trực tiếp các tính trạng mong muốn của con vật có
trong quần thể ở mức độ phân tử. Kỹ thuật này giữ vai trò
chính cho việc chọn giống vật nuôi ở mức độ phân tử trong
tương lai [2,5]. Phương pháp phân tích trực tiếp gen có thể
khắc phục được nhược điểm của cách chọn lọc truyền
thống là phân tích dựa vào hệ phả, hay các mối quan hệ
trong hệ phả, tức là cần phải theo dõi dài hơn qua rất nhiều
thế hệ và nhiều trường hợp đặc điểm ngoại hình không
tương ứng với kiểu gen nên kết quả chọn lọc không chính
xác.

Nhờ thành tựu của chương trình giải mã gen lợn và sự phát
triển mạnh mẽ của kỹ thuật di truyền phân tử, cho đến nay
có rất nhiều chỉ thị di truyền phân tử liên quan tới các tính
trạng có ý nghĩa kinh tế của lợn như tốc độ sinh trưởng, tỷ
lệ nạc mỡ, khả năng sinh sản, chống chịu bệnh… đã được
xác định [11].

Một trong những gen quan trọng đã được nghiên cứu ở lợn
là gen Leptin (OB). Theo công bố của một số tác giả, gen
Leptin có vai trò trong việc điều hoà trao đổi chất và năng
lượng, tích luỹ mỡ [3,7], đột biến ở gen này gây nên bệnh
béo phì ở người và chuột [13]. Năm 1996,
Neuenschwoader đã xác định được vị trí gen Leptin trên
NST số 18 (q13-q21) ở lợn [10] và đến năm 1997, Bidwell
đã công bố trình tự gen leptin ở lợn trên ngân hàng gen
quốc tế (mã số V66254) gồm 3 extron và 2 intron tương tự
như người và chuột [1]. Năm 1998, Handge.T đã phát hiện
mối liên quan giữa đa hình gen Leptin với các tính trạng về

tốc độ sinh trưởng, tỉ lệ nạc và mức tiêu thụ thức ăn trong
quần thể lợn [4]. Tiếp đến, Jiang và Gibson (1999) đã sử
dụng phương pháp PCR-RFLP phát hiện hai đột biến câm
C876T trong intron 1 và A1112G trong intron 2 và một đột
biến G3714T trong exon 3. Từ đó ông nhận thấy rằng đa
hình G3417T có sự tương quan với tỉ lệ mỡ (kiểu gen
Leptin CC tương ứng với tỉ lệ nạc cao) [6]. Gần đây năm
2003 Kuryl và cộng sự cũng sử dụng phương pháp PCR-
RFLP để phân tích mối tương quan giữa đa hình gen Leptin
với tính trạng chất lượng thịt từ 249 mẫu của nhiều giống
lợn khác nhau. Kết quả cho thấy kiểu gen Leptin TT liên
quan tới tỉ lệ nạc cao, mỡ đùi thấp [8].

Như vậy, có thể nói gen Leptin là một gen liên quan tới
tính trạng chất lượng thịt lợn và khả năng tăng trọng. Căn
cứ vào những kết quả đã công bố của nhiều nhà khoa học
trên thế giới, cùng với mục đích góp phần vào công tác
chọn giống cũng như để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ngày
càng cao của thị trường, chúng tôi tiến hành nhân gen (PCR
- Polymerase Chain Reaction) và kỹ thuật đa hình độ dài
các đoạn giới hạn (RFLP - Restriction Fragment Length
Polymorphism) nhằm xác định đa hình kiểu gen Leptin trên
một số giống lợn nuôi tại Việt Nam.


VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Mẫu mô

Tổng số 80 mẫu mô tai lợn bao gồm 20 mẫu lợn Landrace

(L), 20 mẫu lợn Yorkshire (Y), 20 mẫu lợn Móng cái (MC)
và 20 mẫu lợn Bản (B) được thu thập từ nhiều địa phương
trong cả nước. Mẫu mô được bảo quản trong cồn tuyệt đối
và cất trong tủ lạnh sâu -20
0
C đến khi sử dụng.

2. Phương pháp tách chiết ADN

ADN hệ gen từ mẫu mô tai lợn được tiến hành tách chiết
theo phương pháp của Sambrook (1989) [12], sau đó kiểm
tra độ sạch bằng máy đo quang phổ tại 2 bước sóng 260nm
và 280nm.

3. Phương pháp nhân gen (PCR)

Trình tự cặp mồi Leptin được kí hiệu (LEP1 và LEP2)

LEP1: 5’ CCCTGCTTGCAGTTGGTAGC 3’
LEP2: 5’ CTGCCACACAAGTCTTGCTC 3’

Thành phần của phản ứng PCR: tổng thể tích phản ứng
25µl gồm 10x đệm PCR (2,5µl), 10pm mỗi loại mồi, 2mM
dNTPs, 100 ng ADN hệ gen.

Điều kiện phản ứng PCR: 94
0
C trong 4 phút, tiếp theo 30
chu kỳ (94
0

C trong 45 giây, 66
0
C trong 45 giây, 72
0
C trong
1 phút) và cuối cùng 72
0
C trong 5 phút.

4. Phương pháp RFLP

Sản phẩm PCR được tiến hành cắt bởi enzym Hind III.
Phản ứng được thực hiện với tổng thể tích 25µl bao gồm
10x đệm (2,4µl), 5u Hind III, 20 ul sản phẩm PCR và được
ử qua đêm ở 37
0
C.

5. Phương pháp điện di

Sản phẩm phản ứng RFLP được kiểm tra bằng phương
pháp điện di trên thạch agarose 2%, nhuộm bằng
ethidiumbromide 10% và được quan sát dưới đèn cực tím.


KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

1. Kết quả nhân gen PCR

Bằng phương pháp PCR, chúng tôi đã nhân thành công

đoạn gen Leptin với kích thước 658bp. (Xem hình 1). Điều
này chứng tỏ cặp mồi được sử dụng để nhân đoạn gen này
là rất đặc hiệu và có thể sử dụng điều kiện phản ứng này
cho các nghiên cứu tiếp sau.

Hình 1. Kết quả nhân gen Leptin


2. Kết quả xác định đa hình bằng kỹ thuật RFLP

Sau khi cắt đoạn gen Leptin bằng Hind III, kết quả cho thấy
có 2 dạng alen A và G và 3 kiểu gen tương ứng: Kiểu AA
(cho 1 băng có kích thước 658bp); kiểu gen GG (cho hai
băng có khích thước 491bp và 167bp); Kiểu gen GA kiểu
gen (cho ba băng có khích thước 658bp, 491bp và 167bp).
Kết quả được thể hiện ở hình 2.

Hình 2. Đa hình kiểu gen Leptin

Tổng số 80 mẫu của 4 giống lợn (gồm 2 giống lợn ngoại và
2 giống lợn nội) được tiến hành phân tích. Kết quả xác định
kiểu gen Leptin và tần số alen của mỗi giống được trình
bày trong bảng 1.

Bảng 1. Kết quả xác định kiểu gen Leptin và tần số alen

Kết quả này cho thấy sự khác biệt rõ ràng về kiểu gen
Leptin giữa giống lợn ngoại và giống lợn nội địa. Hai giống
lợn ngoại (Landrance và Yorkshire) đồng nhất 100% về
kiểu gen GG (tần số alen G là 100%). Trong khi đó, ở hai

giống lợn nội địa (lợn Móng Cái và lợn Bản) thì rất đặc
trưng bởi alen A. Lợn Bản đồng nhất 100% về kiểu gen AA
(tần số alen A là 100%). Lợn Móng Cái có hai kiểu gen AA
và GA vời tần số kiểu gen AA là 85%, kiểu gen GA là 15%
và tần số alen A là 92,5%, alen G là 7,5%. Căn cứ vào các
nghiên cứu trước đây, chúng tôi nhận thấy rằng lợn
Landrance và Yorkshire là hai giống nhập ngoại có tỷ lệ
thịt nạc cao và khả năng tăng trọng nhanh. Trong khi đó,
hai giống lợn nội của ta (lợn Móng Cái và lợn Bản) có tốc
độ tăng trọng chậm, nhất là lợn Bản (1 năm tuổi chỉ nặng
30-40kg) và tỷ lệ nạc không cao. Kêt quả nghiên cứu này
được trình bày tại bảng 2 [9,14].

Bảng 2. Đặc điểm sinh trưởng của một số giống lợn nuôi
tại Việt Nam

Như vậy chúng tôi nhận thấy rằng có sự ảnh hưởng rõ rệt
của kiểu gen Leptin đối với tính trạng tốc độ tăng trưởng và
chất lượng thịt lợn. Điển hình là lợn mang kiểu gen GG sẽ
có khả năng tăng trọng cao, chất lượng thịt tốt, tỷ lệ nạc
cao. Kết quả này cũng phù hợp với một số nghiên cứu của
nhiều tác giả trên thế giới. [7]


KẾT LUẬN

 Đã nhân thành công đoạn gen Leptin liên quan tới tính
trạng chất lượngt thịt và khả năng tăng trọng ở lợn. Sử
dụng enzym Hind III đã xác định được đa hình kiểu gen
Leptin.

Đã xác định được sự khác biệt rõ rệt về kiểu gen Leptin
giữa hai giống lợn ngoại (Landrance và Yorkshire) so với 2
giống lợn nội địa (lợn Móng Cái và lợn Bản).
Bước đầu kết luận kiểu gen Leptin GG liên quan đến tính
trạng chất lượng thịt tốt (tỷ lệ nạc cao) và khả năng tăng
trọng nhanh ở lợn.


Lời cảm ơn

Công trình này được hoàn thành với sự hỗ trợ của Chương
trình Nghiên cứu Cơ bản trong lĩnh vực Khoa học Tự
nhiên, hướng 8.2.
This work was supported by the National Basis Research
Program for Natural Sciences, direction 8.2.


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bidwell.C.A, Ji.S, Frank.G.R, Cornelius.S.G, Willis,
G.M., Spurlock. M. (1997), “Cloning and expression of the
porcine obese gene”, Animal Biotechnology, 8 (2), pp.191-
206.
2. Erlich.H.A (1989). PCR Technology: Principles and
Applications for DNA Amplification.
3. Friedman,J.M., Halaas,J (1998), “Leptin and the
regulation of body weight in mammals”, Nature, 395,
pp.763-770.
4. Hardge.T, Kopke.K, Wimmer.K. (1998), “Asociation
between polymorphism of the Leptin gene (LEP) and

performace traits in a porcine resource family and in
comercial outbred population”, Animal genetic, 29, pp. 60-
74.
5. Innis.M.A, Gelfand.D.H, Sninsky.J.J, White.T.J (1990).
PCR protocol: A Guide to Methods and Applications.
6. Jiang, Z-H., Gibson, J.P. (1999), “Genetic
polymorphisms in the leptin gene and their association with
fatness in four pig breeds”, Mammalian Genome, 10, pp.
191-193.
7. Kennes Y.M., Murphy B.D., Pothier F., Palin M F.,
(2001) “Characterization of swine leptin (LEP)
polymorphisms and their association with production
traits”, Animal Genetics, 32, pp. 215- 218.
8. Kuryl J., Kapela—Ski W., Pierzchala M., Bocian M.,
Grajewska S., ( 2003 ), “A relationship between genotypes
at the GH and LEP loci and carcass meat and fat deposition
in pigs”, Animal Science , 21, pp. 15-26.
9. Lê Viết ly (1999). Chuyên khảo bảo tồn nguồn gen vật
nuôi ở Việt nam. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà nội.
10. Neuenschwander, S., Rettenberger, G., Mejjerink, E.,
Jeejrb, H., Stranzinger, G. (1996), “Partial characterization
of porcine obesity gene (OBS) and its localization to
chromosome 18 by somatic cell hybrids”. Animal Genetics,
27, pp. 275-278.
11. Ngân hàng dữ liệu gen quốc tế
(EMBL/Genbank/DDBJ): và
.
12. Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T. Molecular
Cloning. 1989.
13. Spurlock, M.E., Frank, G.R., Cornelius, S.G., Ji, S.,

Willis, G.M., Bidwell, C.A. (1998), “Obese gene
expression in porcine adipose tissue is reduced by food
deprivation but not by maintenance or submaintenance
intake”, The Journal of Nutrition, 128, pp. 677-682.
14. Viện Chăn nuôi (1998). Kết quả nghiên cứu khoa học
kỹ thuật chăn nuôi 1996-1997. Nhà xuất bản nông nghiệp,
Hà nội.


SUMMARY

The polymorphism of Leptin gene related to econimic traits
of pig breeds in Vietnam

A total 80 ear tisues sample of 4 pig breeds including 2
exotic breeds and 2 native breeds was determined the
genotype polymorphism by PCR-RFLP technique. The
result show that there is a evident differentiation of
genotype between exotic breed and native breed. All of the
exotic pig samples analysed are GG genotype (100% GG),
while almost all of the native pig sample are AA genotype
with 100% AA in Ban pig and 85% AA in Mongcai pig.
The other genotype in Mongcai pig is GA which consist of
15%. The results also display the interrelation of Leptin GG
genotype and the quanlity of meat, high ratio of lean meat
and the ability of growing weight.

Người thẩm định nội dung khoa học: TS. Hoàng Kim
Giao