Ung dung cong nghe sinh hoc trong cong tac giong vat nuoi

Chương 6: Ứng dụng công nghệ sinh học trong công tác giống vật nuôi

CHƯƠNG VI: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG CÔNG TÁC GIỐNG VẬT NUÔI
I. THỤ TINH NHÂN TẠO
Thụ tinh nhân tạo là một chuỗi nhiều kỹ thuật bao gồm việc lấy tinh con đực,
đánh giá chất lượng tinh dịch, pha loãng và tồn trữ tinh dịch, và dẫn tinh (đưa tinh
dịch con đực vào đường sinh dục con cái).
Lợi ích của thụ tinh nhân tạo là cho phép khai thác tốt nhất thú đực giống và có
thể tiến hành đồng thời ở nhiều cơ sở nhân giống. Ngoài ra có thể khắc phục tình
trạng chênh lệch về thể trọng giữa các thú đực-cái, sự khác biệt về sinh lý, tập tính
giữa các giống và tránh được các bệnh lây lan qua đường sinh dục.
Một bò đực có thể thụ tinh cho 10.000 bò cái trong 12 tuần của mùa sinh sản và
trên lý thuyết, có thể cho đến 500.000 bò con trong suốt cuộc đời nó.
II. THỤ TINH IN VITRO
Thụ tinh in vitro: là một kĩ thuật mới của công nghệ sinh học hiện đại nhằm kết hợp
giữa trứng và tinh trùng trong phòng thí nghiệm để thu nhận hợp tử là mầm mống của cơ
thể mới.
Thu tinh in vitro được tiến hành đầu tiên trên thỏ (Daizien và Niwa, 1971), sau đó
trên bò (Iritani và Niwa, 1978), trên lợn (Iritani và cộng sự, 1978) và trên dê (Kim và
Iritani, 1981). Năm 1982, con bê đầu tiên sinh ra từ thụ tinh in vitro (Hanada, 1982).
Từ năm 1985 trở lại đây, thụ tinh in vitro đã được áp dụng rộng rãi trong chăn nuôi
bò ở nhiều nước như Anh, Mỹ, Nhật, Iseland.
Quá trình kỹ thuật công nghệ thụ tinh in vitro bao gồm những công đoạn sau :
- Tập hợp tế bào trứng.
- Nuôi trứng phát triển và chín.
- Hoạt hóa tinh trùng.
- Thụ tinh đưa tinh trùng kết hợp với trứng.
- Nuôi hợp tử in vitro cho phát triển đến giai đoạn phôi dâu (Morula) và phôi nang
(blastocyst).
- Cấy truyền những phôi này vào vật nhận.

- Đánh giá kết quả.
Trong quá trình thụ tinh in vitro cần lưu ý mấy vấn đề sau :
- Hoạt hóa tinh trùng: Tinh trùng sẽ không có khả năng thụ tinh nếu không được hoạt
hóa trong đường sinh dục của con cái. Trong quá trình này nó phải được trải qua những
thay đổi về sinh lý trước khi xâm nhập qua màng trong suốt để kết hợp với nhân của tế
bào trứng, do vậy để tiến hành thụ tinh in vitro thành công phải có kiến thức sâu sắc về
hoạt hóa tinh trùng và phản ứng của acrosome. Hầu hết các thí nghiệm thụ tinh in vitro


trước đây đã không thu được kết quả vì chưa có kinh nghiệm và kĩ thuật hoạt hóa tinh
trùng để nó có khả năng thụ tinh với tế bào trứng. Cơ chế phân tử của quá trình hoạt hóa
tinh trùng cho đến nay vẫn chưa được hoàn toàn sáng tỏ. Có giả thuyết cho rằng màng tế
bào tinh trùng chưa hoạt hóa rất vững chắc để bảo vệ tinh trùng chống lại những ảnh
hưởng bất lợi trong đường sinh dục cái, còn tinh trùng đã hoạt hóa thì tính bền vững của
màng ngược lại. Một giả thuyết khác lại cho rằng hoạt hóa tinh trùng là quá trình xóa bỏ
enzym ức chế với chromosome. Cũng có giả thuyết lại cho rằng hoạt hóa tinh trùng là
một quá trình giải phóng yếu tố ức chế hoạt hóa, yếu tố này được hình thành ở phụ dịch
hoàn và các tuyến sinh dục phụ của con đực và phủ xung quanh màng tinh trùng. Tinh
trùng đã hoạt hóa có thể thu nhận ở đường sinh dục của con cái sau khi phối giống. Một
phương pháp phổ biến thường được sử dụng để thu nhận tinh trùng đã hoạt hóa là bơm
môi trường thích hợp để rửa tử cung và thu nhận tinh trùng đã hoạt hóa trôi theo. Ở ống
dẫn trứng cũng chứa tinh trùng đã hoạt hóa.
Ở một số loài, quá trình hoạt hóa tinh trùng có thể tiến hành trong phòng thí nghiệm
nhưng về cơ chế và thời gian có thể khác so với hoạt hóa tinh trùng trong đường sinh dục
con cái. Môi trường có hàm lượng ion cao có thể thúc đẩy và tăng cường hoạt hóa tinh
trùng trong ống nghiệm.
Tóm lại, để hoạt hóa tinh trùng có thể thực hiện trong đường sinh dục con cái hay
trong ống nghiệm với môi trường nuôi cấy thích hợp.
- Chuẩn bị tế bào trứng và tiến hành thụ tinh in vitro.
Để thu thập tế bào trứng dùng cho thụ tinh in vitro người ta thường tách từ ống dẫn

trứng sau khi trứng rụng hay từ các nang trứng của buồng trứng bằng phương pháp nội
soi, bằng giải phẫu hay nhờ thu thập buồng trứng từ các lò mổ.
Mặc dầu tinh trùng có khả năng xâm nhập vào cả tế bào trứng chưa thành thục đến
trứng sau khi đã rụng một ngày, nhưng trứng chỉ được thụ tinh và phát triển bình thường
ở giai đoạn nhất định, ví dụ đối với bò là 20 - 24 giờ sau khi rụng.
Trong thụ tinh, tinh trùng nhanh chóng bao vây tế bào trứng nhưng chỉ có một tinh
trùng có khả năng xâm nhập vào tế bào trứng để thụ tinh. Quá trình tinh trùng đi qua
màng trong suốt của trứng rất nhanh và để lại dấu vết có thể còn thấy được sau ít giờ nhờ
hiển vi điện tử.
Trong quá trình thụ tinh, tinh trùng trải qua một giai đoạn biến đổi cùng với trứng
như: màng đầu tinh trùng tiêu biến, hình thành thể cực sơ cấp trong nhân…
- Các yếu tố cần thiết cho thụ tinh in vitro đạt kết quả là sự thành thục của nhân và
bào chất của các tế bào sinh dục, khả năng thụ tinh của các tế bào sinh dục, số lượng tinh
trùng, hoạt lực và khả năng thụ tinh tốt.
Những lợi ích của thụ tinh in vitro:
- Khai thác tiềm năng sinh sản của gia súc cái đơn thai (ví dụ bò có từ 60.000 đến
100.000 tế bào trứng).
- Rút ngắn khoảng cách thế hệ ở gia súc có vòng đời dài.
- Xác định sớm và phát huy tiềm năng của gia súc cao sản thông qua kiểm tra đời sau.
- Thành lập ngân hàng gen và công nghiệp hóa ngành chăn nuôi.
44


III. TẠO DÒNG VÔ TÍNH
Như đã biết, sinh sản vô tính là sự sinh sản không kèm theo tái tổ hợp di truyền, sự
sao nguyên bản hệ gen của một cá thể và cơ sở của nó là nguyên phân.
Từ xa xưa, con người đã biết cách giâm cành. Đó là sự sinh sản sinh dưỡng vô tính
các loại cây. Tập hợp các cây xuất xứ từ một cây được gọi là clone (dòng vô tính), còn
cloning là sự tạo clone và sinh sản kiểu cloning sẽ tạo ra một tập hợp cá thể đồng nhất về
di truyền. Thuật ngữ clone ngày nay được dùng để chỉ một tập hợp cá thể (từ 2 trở lên)

có xuất xứ từ một cá thể ban đầu qua sinh sản vô tính.
Như vậy, trong sinh sản vô tính, từ một cơ thể ban đầu tách ra một hay nhiều phần mà
mỗi phần sẽ phát triển thành một cơ thể mới. Phần tách ra có thể là một phần cơ thể, một
cơ quan, một nhóm tế bào, thậm chí chỉ là một tế bào.
Hiện tại đã phát triển một số kĩ thuật nhằm tạo dòng vô tính ở vật nuôi.
3.1. Chia tách phôi (Embryo splitting).
Mục tiêu của kĩ thuật này là làm tăng số lượng phôi từ một phôi ban đầu và cuối cùng
sẽ tạo nên một dòng vô tính.
Những phôi dùng để chia tách ít nhất là ở giai đoạn 5 - 7 ngày sau khi thụ tinh (đối
với bò). Nhìn chung, kết quả chi tách phôi sẽ tốt nếu sử dụng các phôi ở giai đoạn cuối
phôi dâu hay đầu phôi nang khi khối tế bào đủ lớn và các tế bào chưa biệt hóa.
Nếu chia tách phôi ở giai đoạn phôi dâu thì chỉ việc chia khối mầm phôi thành hai
phần đều nhau. Nếu chia tách ở giai đoạn phôi nang thì ngoài việc tách nội phôi bì, phần
ngoại phôi bì (lá nuôi phôi) cũng phải tách hai.
Nếu chia tách phôi ở giai đoạn muộn hơn, lúc các tế bào đã biệt hóa thì tỉ lệ tạo nên
những cơ thể toàn vẹn là thấp.
Để thực hiện kĩ thuật chia cắt phôi phải có dung dịch nuôi, kính hiển vi soi nổi, với độ
phóng đại 200 - 300 lần, thiết bị vi thao tác điều khiển dao cắt…
Qui trình chia cắt phôi bao gồm những bước chủ yếu sau đây:
- Lắp hệ thống thiết bị vi thao tác vào kính hiển vi, dao cắt đặt thẳng góc với đáy đĩa
petri chứa phôi.
- Đưa phôi vào đĩa petri có 200 - 300ml dung dịch nuôi cấy, đợi 3 - 5 phút cho phôi
lắng xuống đáy đĩa.
- Sau khi phôi đã cố định, nhìn dưới kính hiển vi ở độ phóng đại nhỏ, di chuyển dao
cắt xuống gần phôi rồi tăng độ phóng đại của kính lên.
- Cho lưỡi dao thấp xuống và đặt vào đúng giữa khối tế bào phôi, nếu là phôi nang thì
phải đặt lưỡi dao cân đối để có thể chia đều cả lá nuôi phôi cho mỗi nửa.
- Đưa dao thấp xuống hướng tới đáy của đĩa để cắt phôi thành hai. Chú ý điều khiển
lưỡi dao nhanh và dứt khoát.
- Phôi sau khi tách phải chuyển ngay sang dung dịch mới để nuôi cấy in vitro 2 - 3

giờ trước khi cấy truyền vào vật nhận đã được gây động dục đồng pha. Cũng có thể

45


nuôi cấy và chia tách lặp lại để thu được nhiều phôi hơn rồi mới chuyển vào các vật
nhận.
Bằng kĩ thuật này người ta đã tạo ra những con bê, thỏ, dê, cừu xuất phát từ một phôi
ban đầu. Hiện tại hàng năm có hàng trăm bê được sinh ra từ những phôi chia hai trên thế
giới (Donahue, 1986).
3.2. Chuyển ghép nhân (Nuclear transplantation).
Đây là một kĩ thuật hiện đại nhằm chuyển nhân của một tế bào phôi sớm vào một tế
bào trứng đã tách nhân đi để tạo nên tế bào lưỡng bội (“hợp tử”) và phát triển thành phôi.
Qui trình kĩ thuật này bao gồm các bước sau:
- Tạo phôi cho nhân: để tạo phôi cho nhân người ta gây siêu bài noãn, thụ tinh, rồi
giội rửa lấy phôi ra, tốt nhất là ở giai đoạn phôi dâu 16 - 32 tế bào.
- Tách khối tế bào phôi dâu thành từng tế bào riêng rẽ.
- Cấy mỗi tế bào này vào một tế bào trứng không nhân đã được chuẩn bị trước (có thể
lấy ở các lò mổ hoặc nuôi cấy in vitro).
- Nuôi cấy in vitro những tế bào trứng đã ghép nhân hoặc đưa vào nuôi ở vật nhận
trung gian (thường là thỏ hoặc cừu).
- Sau một thời gian (tùy loài) đem các phôi đã phát triển này cấy vào các vật nhận đã
được gây động dục đồng pha hay đem đông lạnh hoặc nhân lên lặp lại để thu được nhiều
phôi hơn.
Phương pháp chuyển ghép nhân tạo nên các dòng vô tính đã thành công ở nhiều loài
vật nuôi như cừu, bò, ngựa, lợn, dê.
Kĩ thuật này đem lại hiệu quả cao trong nhân giống, trong cải tiến di truyền các giống
vật nuôi. Chẳng hạn như Nicholas và Smith (1983) đã nghiên cứu việc tạo các dòng vô
tính trong nhân giống bò sữa đã ước tính rằng có thể đạt được sự gia tăng về di truyền đối
với sản lượng sữa là 15 - 25% (tương đương với kết quả của 10 - 12 năm chọn lọc).

IV. CHUYỂN GEN (GENE TRANSFER)
Có thể hiểu chuyển gen là việc chuyển những gen đã được tái tổ hợp in vitro vào cơ
thể khác (ở đây được hiểu là cá thể vật nuôi).
Từ năm 1980 khi mà lần đầu tiên, thực nghiệm chuyển ghép gen thành công nhờ vi
tiêm ADN vào tiền nhân của hợp tử chuột nhắt được thông báo, thì phương pháp cho
phép chuyển một gen đô nhất đã tách ra được xây dựng (Gordon et al, 1980).
Nhờ áp dụng các phương pháp sinh học phân tử này, các gen được quan tâm cho mục
đích chọn giống có thể được tách ra, giải trình tự, tái tổ hợp với các thành phần điều hòa,
khảo nghiệm in vitro và in vivo về hoạt động của chúng.
Việc thực hiện đầy đủ những nghiên cứu cơ bản này trong các chương trình nhân
giống vật nuôi chỉ vừa mới bắt đầu và được dự đoán là sẽ có những biến cố nổi bật trong
tương lai.

46


Đã có nhiều kĩ thuật được xây dựng để cho phép chuyển gen ở động vật, trong đó kĩ
thuật vi tiêm ADN vào tiền nhân của hợp tử đã được áp dụng ở nhiều loài vật nuôi
như cá, thỏ, dê, cừu, lợn và bò.
Qui trình kĩ thuật vi tiêm ADN ở động vật có vú bao gồm các bước sau:
- Tái tổ hợp và tách dòng gen quan tâm.
- Chuẩn bị vật cho.
- Phát hiện các hợp tử.
- Làm trông thấy được tiền nhân.
- Chuẩn bị dung dịch ADN để tiêm.
- Vi tiêm dung dịch ADN vào tiền nhân của hợp tử.
- Chuyển hợp tử đã được tiêm vào tử cung của vật nhận đã được gây động dục đồng
pha.
- Kiểm tra con vật mới sinh ra xem có gen lạ xen vào hay không.
Trong quá trình này, vật cho được siêu bài noãn bằng kĩ thuật tiêm kích tố sinh dục

gonadotropin (theo chương trình đã được xây dựng cho mỗi loài) và được thụ tinh.
Việc thu nhận các hợp tử được thực hiện 12 - 14 giờ sau khi thụ tinh qua xối nước
ống dẫn trứng.
Li tâm là phương pháp thông dụng để có thể nhìn thấy tiền nhân…
Việc xây dựng các gen cần tiêm được tái tổ hợp với các plasmid và sau đó được tách
dòng.
Sau khi tách ADN vectơ đã tái tổ hợp bằng enzym giới hạn, gen nghiên cứu được
chiết ra, tủa rữa và đưa vào buffer tiêm.
Tất cả các dung dịch được sử dụng trong quá trình chuẩn bị dịch để tiêm phải tuyệt
đối vô trùng.
Dung dịch ADN gen phải không bẩn và được pha loãng để 1 microlit chứa khoảng
1000 bản sao gen.
Thiết bị cần thiết cho vi tiêm gồm 1 kính hiển vi, hai máy vi thao tác và thiết bị tiêm.
Những bộ phận bổ sung là buồng tiêm, giá đỡ và pipette tiêm.
Pipette tiêm có đường kính khoảng 1 - 2mµ được đổ đầy dung dịch ADN.
Trong quá trình tiêm, hợp tử được đỡ bằng pipette đỡ.
Pipette tiêm được đưa vào tiền nhân qua màng tế bào và màng nhân. Khoảng 1 – 2
microlit dung dịch ADN được tiêm vào tiền nhân làm cho thể tích của nó tăng lên.
Những hợp tử đã được tiêm sau khi nuôi cấy in vitro được chuyển vào ống dẫn trứng
của vật nhận đã được gây động dục đồng pha.
Sau khi các con đã được vi tiêm ADN sinh ra, ADN hệ gen được tách khỏi mô (máu
hoặc các tế bào có thể lấy ra một cách thích hợp từ đuôi) để xác định xem việc xen gen
vào có kết quả hay không. Sự xen gen có thể được kiểm tra bằng kĩ thuật Southernblot
47


hay PCR. Các vị trí xen gen vào nhiễm sắc thể có thể được thăm dò qua lai nhiễm sắc thể
kì giữa với việc sử dụng gen đã tiêm làm probe (mẫu dò).
Các động vật chuyển gen được nuôi và giao phối với nhau. Đời con của những cặp
giao phối này được kiểm tra để xem có gen được chuyển hay không. Trong số những con

này chú ý chọn ra những con đồng hợp về gen được chuyển.
Chuyển gen ở một số loài vật nuôi
Trong thư mục đã có những thông báo về vi tiêm ADN vào tiền nhân của hợp tử thỏ,
lợn, cừu, dê, bò và cá.
- Thỏ: đã được sử dụng làm mô hình thực nghiệm trong chuyển gen. Năm 1985,
những thông báo đầu tiên về việc sản xuất thành công các con thỏ chuyển gen MT-hGH
do Hammer và những người cộng tác thực hiện. Tỉ lệ thoái hóa các hợp tử thỏ do việc vi
tiêm ADN là dưới 10% (Ross và những người cộng tác, 1988). Khả năng phát triển ở thời
kì tiền cấp ghép của các hợp tử đã tiêm thấp hơn nhiều so với đối chứng.
- Heo: trong các hợp tử đã tiêm AND, 6 - 11% phát triển và đã sinh ra heo con
(Hammer và cộng sự, 1985). Tỉ lệ xen gen lạ ở heo là gần 10%. Gen hGH được sử dụng
trong các thực nghiệm đầu tiên có tỉ lệ biểu hiện 50%. Đã thu được heo lai F 1 về gen
được chuyển. Đặc biệt đã thấy sự di truyền gen được chuyển ở 2 trong số 5 heo khảo
nghiệm (Hammer và cộng sự, 1988).
- Cừu: không cần ly tâm cũng có thể thấy được tiền nhân của hợp tử cừu. 80% tiền
nhân có thể định vị nếu kính hiển vi có độ phản quang rõ. Chỉ 19% hợp tử sau khi vi tiêm
ADN phát triển đến giai đoạn 32 tế bào. Trong những thực nghiệm đầu tiên, tỉ lệ xen gen
lạ khoảng 1% (Hammer và cộng sự, 1985; Ward và cộng sự, 1986), trong khi tỉ lệ sống
sót của những phôi đã tiêm là 7%.
- Dê: cũng đã có những thí nghiệm thăm dò việc vi tiêm ADN vào hợp tử dê. Tuy
nhiên, không phát hiện được các gen lạ đã tiêm ở những con đã sinh ra (Aumstrong và
cộng sự, 1987; Fabricaut và cộng sự, 1987).
- Bò: Lohse, Roll và First (1985) đã vi tiêm gen Thymidine - Kinase vào hợp tử bò và
chỉ ra 24 giờ sau khi tiêm khoảng 30% phôi có gen Thymidine - Kinase. Roschlau và
cộng sự (1985) đã vi tiêm 3 gen có nguồn gốc virút khác nhau vào 513 hợp tử bò và đã
phát hiện được ADN lạ trong 14 phôi.
- Cá: chuyển gen vào phôi cá đã được thực hiện ở một số loài (cá hồi, cá chép, cá rô
Phi, cá vàng, cá ngựa, cá chạch, cá trê). Trong nhiều trường hợp, tiền nhân của hợp tử
không thể nhìn rõ nên vi tiêm phải được thực hiện vào bào chất của phôi sớm. Một số
thông báo đã chỉ ra rằng ADN tiêm đã tái bản nhanh chóng trong pha sớm của sự phát

triển phôi. Sự sống sót của các phôi đã tiềm tương đối tốt và nhiều con đã đạt tới tuổi
thành thục. Tỉ lệ các con chuyển gen dao động từ 1 - 50% hay nhiều hơn tùy loại và các
nhân tố thực nghiệm khác.
Nhân giống với các gia súc chuyển gen:
Khi áp dụng kĩ thuật chuyển gen trong các chương trình nhân giống gia súc, điều
quan trọng là gen được chuyển phải được di truyền tiếp cho hậu thế. Tức là, hầu hết hoặc
ít ra một số tế bào phôi của các con vật sinh ra do chuyển gen phải chứa gen được
chuyển.
48


Hiện tại còn biết rất ít về các quá trình sinh học phân tử đã xảy ra khi ADN tiêm được
xen vào hệ gen ví dụ, thời gian chính xác của việc xen gen vào còn chưa biết và ngay cả
sự kiện này có ổn định ở tất cả các tế bào trong quá trình phát triển phôi hay không.
Khi gia súc đã chuyển gen sinh ra được kiểm tra, đặc biệt là trong việc sinh ra đời
sau, người ta thấy có thể gặp các thể khảm, tức là các con vật, có các dòng tế bào khác
nhau về kiểu gen, mặc dầu nó bắt đầu từ một hợp tử. Các thể khảm do chuyển gen gồm 2
loại tế bào: có gen được chuyển và không và điều này đôi khi khó hiểu. Hiển nhiên là đời
sau không thể được di truyền gen được chuyển từ cha mẹ nếu gen được chuyển không có
trong tuyến sinh dục. Từ những thực nghiệm đã tiến hành, khoảng 30% số động vật được
chuyển gen là thể khảm như vậy. Thông thường thì hiện tượng khảm hợp chỉ thấy ở F o.
Đời con F1 và các thế hệ tiếp theo sẽ phải có gen được chuyển ở tất cả các tế bào xoma và
tế bào sinh dục. Song thực tế, đã thấy là gen được chuyển hiếm khi di truyền qua các thế
hệ sau. Lý do vì sao gen được chuyển không còn xen một cách ổn định ở các thế hệ sau,
hay có thể mất khỏi bộ gen đôi khi khó giải thích. Có thể rằng hiện tượng này xảy ra là
do khả năng methyl hóa của ADN ở các mức khác nhau.
Những khả năng ứng dụng chuyển gen.
Cho tới nay, chuyển gen mới chỉ có thể làm ảnh hưởng tới các tính trạng đơn gen
hoặc các tính trạng do một số ít gen kiểm soát. Tuy nhiên, có rất ít các tính trạng được
các nhà chọn giống quan tâm là đơn gen. Song, sự sai khác giữa các tính trạng chất lượng

và số lượng không phải bao giờ cũng rõ ràng như một trong các tính trạng số lượng cổ
điển trong chọn giống động vật đã được Palmiter và những người cộng tác (1983) biến
đổi để trở thành hầu như chất lượng qua chuyển gen kiểm soát tổng hợp Hormone sinh
trưởng liên quan tới cơ chế điều hòa feed back. Hậu quả tương tự cũng có thể dự đoán
nhờ áp dụng đối với somatotropin ở bò sữa.
Hiện tại, việc nghiên cứu trong lĩnh vực chuyển gen ở gia súc đang tập trung vào các
hướng sau:
- Sinh trưởng, những cố gắng làm tăng sự sinh trưởng và cấu tạo cơ thể động vật qua
việc chuyển gen kiểm soát sự điều hòa hormone sinh trưởng. Những thực nghiệm với các
proteohormone tương ứng trong sự sinh trưởng của động vật đã chỉ ra rằng hiệu quả như
vậy có thể đạt được.
Năm 1990, Peijung zhang và những người cộng tác đã vi tiêm gen RSV-rtGH-cADN
(Rous sarcome virus, rainbon trout Growth Hormone - ADN) vào trứng đã thụ tinh của cá
chép. Trong số 365 cá chuyển gen được phân tích thì 20 con có RSV-rtGH-cADN trong
bộ gen của chúng. Mặc dầu có sự sai khác đáng kể về kích thước giữa các con cá chuyển
gen, song những con đã được vi tiêm trung bình lớn hơn 22% so với đối chứng. Những
con được chọn ngẫu nhiên từ các phép lai giữa các con đực chuyển gen và các con cái
không chuyển gen đã được di truyền ADN lạ. Các con chuyển gen này lớn nhanh hơn so
với anh chị em ruột không chuyển gen của chúng.
Những thực nghiệm chuyển gen như vậy đã được dự kiến làm trên lợn (Hammer và
cộng sự, 1985; Vize và cộng sự, 1987) và cừu (Ward và cộng sự, 1986).
- Sức đề kháng với bệnh.
Mới chỉ có rất ít gen, được biết là có khả năng ảnh hưởng tới sức đề kháng của vật
nuôi đối với bệnh. Mô hình cho công việc như vậy là sức kháng bệnh cúm được gây nên
49


bởi gen Mx (Stacheli và cộng sự, 1986). Các tác giả đã cố gắng để tạo ra các lợn kháng
bệnh cúm qua việc chuyển 3 gen Mx.
- Cải tiến chất lượng sản phẩm.

Việc cải tiến chất lượng hay thành phần cấu tạo các sản phẩm của động vật qua việc
chuyển các gen tương ứng có thể đưa ra những triển vọng mới mẻ cho sản xuất trong
chăn nuôi. Mô hình do Mercier (1987) đưa ra làm giảm lượng lactose tổ hợp với
promoter đặc hiệu bầu vú, thì lactose sẽ tách thành galactose và glucosa. Sữa như vậy
được tiêu thụ cho một tỉ lệ lớn dân số thế giới mắc chứng không dung nạp lactose.
Qua chuyển gen, các nhà nghiên cứu cũng đã cố gắng để làm tăng sự tổng hợp cystein
trong cơ thể động vật có vú để làm tăng sản lượng len (Ward, Mueeay và Nancarron,
1986; Ward và cộng sự, 1986).
- Sản xuất các protein làm dược phẩm trong sữa:
Có một số lý do để dự đoán rằng trong ít năm nữa có thể bắt đầu sử dụng gia súc
chuyển gen để sản xuất một số lượng lớn ở trong sữa động vật các protein mà người cần
cho điều trị bệnh. Những nghiên cứu với các gen β-Lg cừu và β-Cn chuột cống đã chỉ ra
rằng các gen này đã sản xuất protein tương ứng trong sữa chuột nhắt, cừu, thỏ và lợn
chuyển gen.
V. SỬ DỤNG CÁC LOCUT MARKER
Gần đây, rất nhiều kĩ thuật trong phòng thí nghiệm đã phát triển để kiểm tra hiện
tượng đa hình trong hệ gen của người và động vật. Những kĩ thuật này bao gồm việc sử
dụng các con lai tế bào giữa các loài (Gusella và cộng sự, 1980), lai insitu (Neel và cộng
sự, 1982), các kĩ thuật miễn dịch sử dụng kháng thể đơn dòng (Kennett và cộng sự,
1980), điện di 2 chiều trên gel (Goldman và cộng sự, 1983), RFLP (Betstein và cộng sự,
1980), các vị trí vùng dễ biến đổi ADN tiểu vệ tinh (Jeffreys và cộng sự, 1985), các mẫu
dò oligonucleotit (Kazazian, 1985), … Những kĩ thuật trên hứa hẹn cung cấp một số
lượng lớn marker di truyền đa hình để:
5.1. Kiểm tra dòng dõi:
Với một số lượng lớn các marker đa hình sẵn có thuộc bất kì dạng nào, việc kiểm tra
dòng dõi tổ tiên có thể rõ ràng và chính xác hơn các phương pháp hiện hành sử dụng các
marker huyết thanh và miễn dịch.
Jeffreys và cộng sự (1985), đã sử dụng các vị trí biến động cao ADN tiểu vệ tinh để
nhận dạng chính xác quan hệ tổ tiên ở người, kĩ thuật này chính xác ngay cả khi chỉ có
thông tin từ 1 bên cha mẹ. Sự mở rộng kĩ thuật này cho các loài vật nuôi có thể thay thế

cho các kĩ thuật hiện nay.
5.2. Xác nhận sự tồn tại của các giống đã được cải tạo:
Những hiện tượng đa hình đã biết hiện nay không đủ để phân biệt về mặt di truyền
các cá thể của một giống vật nuôi đã được cải tạo với các giống khác. Tính phổ biến
của một số lượng lớn các marker đa hình hay của một số lượng nhỏ các marker đặc
biệt cao có thể cho phép nhận dạng các cá thể tạo nên mỗi giống và bằng cách đó có
thể xác nhận sự tồn tại của những giống này (Soller và Bechmann, 1982).
50


5.3. Chọn lọc qua marker.
Nếu hiệu quả được biết cho tất cả các alen ở mọi locut ảnh hưởng tới các tính trạng
kinh tế thì chọn lọc trực tiếp theo những alen này có thể cho đáp ứng di truyền nhanh hơn
so với chọn lọc theo kiểu hình. Khi hiệu quả của chỉ một số alen được đánh giá và không
phải tất cả các locut ảnh hưởng tới tính trạng được phát hiện thì việc đưa thông tin về các
alen đã được phát hiện vào chỉ số chọn lọc có thể cải tiến được đáp ứng chọn lọc. Trong
thực tế, các locut ảnh hưởng trực tiếp tới các tính trạng kinh tế (thường được gọi là các
locut tính trạng số lượng, QTL) được phát hiện rất ít. Tuy nhiên, nếu QTL không phát
hiện được thì các locut marker liên kết chặt chẽ với chúng có thể có lợi một cách tương
tự.
Sự liên kết của các marker với QTL có thể được phát hiện nhờ những sai khác giữa
các alen ở locut marker trong biểu hiện kiểu hình của tính trạng quan tâm được gây nên
bởi QTL liên kết, nhưng không phát hiện được một cách trực tiếp.
Do hiệu quả của các locut riêng rẽ tham gia vào tính trạng số lượng là rất nhỏ hay
trung bình nên phải đòi hỏi một số lượng lớn con trong gia đình đã đánh giá chính xác
hiệu quả một cách hợp lí. Một số lượng lớn các marker đa hình cũng cần để bao phủ cả
hệ gen (Kashi và cộng sự, 1986; Smith và Simpson, 1986;…). Ví dụ: Kashi và cộng sự
(1986) đã sử dụng chọn lọc gen marker ở bò sữa và ước tính cần khoảng 125 marker đa
hình và 1000 con cái/1 đực giống. Lúc đầu, giữa 5 – 20 đực giống được sàng lọc đã phát
hiện những liên kết quan trọng với QTL. Sau đó, chỉ những locut có liên kết quan trọng

được ghi nhận cho quá trình chọn lọc qua marker.
VI. SIÊU BÀI NOÃN VÀ CẤY TRUYỀN PHÔI (Multiple Ovulation and Embryo
Transfer, MOET)
Siêu bài noãn và cấy truyền phôi bao gồm các giai đoạn chủ yếu như sau :
6.1. Chọn thú cho phôi.
Nái cho phôi được chọn lọc từ các đàn hạt nhân. Các thú được chọn phải bảo đảm các
tiêu chuẩn như :
- Có nguồn gốc rõ ràng, có đặc trưng của phẩm giống.
- Năng suất cao.
- Khả năng sinh sản và các bệnh sản khoa.
6.2. Chọn thú nhận phôi
Nái nhận phôi có ảnh hưởng lớn đến việc tiếp nhận và nuôi con tuy không có vai trò
trong kiểu gen đời sau nhưng phải đạt các yêu cầu sau :
- Không mang bệnh tật.
- Sinh trưởng, phát triển bình thường.
- Sinh lý sinh sản bình thường.

51


6.3. Gây siêu bài noãn ở thú cho phôi.
Gây siêu bài noãn ở thú cho phôi là quá trình kích thích để trong một lần động dục có
nhiều trứng phát triển, chín và rụng. Mục tiêu của việc này là thu được nhiều trứng chín
rụng tạo thành hợp tử và kết quả là thu được nhiều phôi có chất lượng cao.
Để gây siêu bài noãn, người ta thường sử dụng các hormone như FSH, PMS, HMG
Pergonal…các hormone này có thể dùng riêng biệt hay kết hợp với HCG hay PGF 2α.
6.4. Gây động dục đồng pha ở thú nhận phôi
Mục đích là tạo cho thú nhận phôi ở trong tình trạng động dục đồng pha với thú cho
phôi (nếu sử dụng phôi tươi) hay phù hợp với tuổi phôi (nếu cấy phôi đông lạnh).
Để gây động dục đồng pha, có thể sử dụng các hormone như: PMS, PGF 2α,

Progestrone.
6.5. Thu hoạch phôi
Sau khi phối giống một thời gian, phôi sẽ được lấy ra khỏi thú mẹ: Thu hoạch phôi. Có
hai phương pháp thu hoạch phôi: Phẫu thuật và không phẫu thuật. Với phương pháp
không phẫu thuật, người ta thu nhận phôi nhờ dụng cụ đặc biệt bơm dung dịch dội rửa lấy
phôi (ở bò dùng dung dịch muối Phosphate - Phosphate beffered saline - PBS) vào ống
dẫn trứng hay sừng tử cung, phôi sẽ được trôi theo và dẫn ra ngoài để được thu nhận.
Dung dịch rửa có lẫn phôi khi dẫn ra ngoài có thể để lắng đọng 20 - 30 phút hoặc đưa
ngay vào đĩa petri soi tìm phôi.
6.6. Đánh giá và phân loại phôi.
Việc tìm và đánh giá phân loại phôi được tiến hành dưới kính hiển vi có độ phóng đại >
24 lần. Phôi được đánh giá phân loại theo các tiêu chuẩn như sau :
- Hình thái, kích thước.
- Mức độ tế bào : Sự phân bố, sắp xếp của tế bào, nguyên sinh chất.
- Màu sắc phôi.
Phôi được coi là tốt nếu có kích thước đảm bảo, có dạng cầu đều, nguyên vẹn, các tế
bào xếp đều, liên kết chặt chẽ, có độ sáng đều giữa các phần.
6.7. Cấy truyền phôi
Nguyên tắc của việc cấy truyền phôi là phôi được lấy ra ở vị trí nào thì sẽ được cấy
trả vào đúng vị trí đó nhờ súng cấy phôi. Thú nhận phôi sau khi được cấy một thời
gian, tùy thuộc từng loài, sẽ được khám thai để đánh giá kết quả. Đối với bò là 3
tháng. Tỉ lệ đậu thai ở bò sau khi cấy truyền phôi ở các nước phát triển là 60 - 70%
đối với phôi tươi và 55 - 65% đối với phôi đông lạnh. Ở VN tỉ lệ đạt được có thấp
hơn : 30 - 40% với phôi tươi, 38 - 44% với phôi đông lạnh.
Lợi ích của siêu bài noãn và cấy truyền phôi trong công tác giống gia súc:
- Phổ biến và nhân nhanh các giống có năng suất cao, có các đặc tính quí hiếm ra sản
xuất.

52

- Nâng cao cường độ chọn lọc, đẩy mạnh hiệu quả của công tác giống trên cơ sở tăng
nhanh tiến bộ di truyền hàng năm.
- Hạn chế tối thiểu số lượng gia súc làm giống từ đó giảm các chi phí sản xuất.
- Dễ dàng, thuận lợi trong việc xuất, nhập vận chuyển trao đổi giống giữa các nước,
các vùng.
- Giữ gìn, bảo tồn các vật liệu di truyền (phương pháp Exsitu).
- Hạn chế một số dịch bệnh và nâng cao khả năng chống chịu bệnh, khả năng thích
nghi của con vật ở môi trường mới do phần lớn dịch bệnh ở gia súc không lây lan qua
phôi.
- Thúc đẩy sự nghiên cứu và phát triển các ngành khoa học có liên quan : phôi sinh
học, sinh lý, hóa sinh, miễn dịch, sinh học phân tử, y học…

53