LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP ƯỚC LƯỢNG CÁC THÔNG SỐ DI TRUYỀN VÀ GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG CỦA MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN THEO PHƯƠNG PHÁP DFREML, BLUP VÀ GIBBS SAMPLING TRÊN CÁC GIỐNG HEO TẠI TRẠI HEO CAO SẢN KIM LONG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.29 MB, 76 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-----------------***------------------
CAO PHƯỚC UYÊN TRÂN
ƯỚC LƯỢNG CÁC THÔNG SỐ DI TRUYỀN VÀ GIÁ TRỊ GÂY
GIỐNG CỦA MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN THEO PHƯƠNG
PHÁP DFREML, BLUP VÀ GIBBS SAMPLING TRÊN CÁC
GIỐNG HEO TẠI TRẠI HEO CAO SẢN KIM LONG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 08/2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-----------------***------------------
CAO PHƯỚC UYÊN TRÂN
ƯỚC LƯỢNG CÁC THÔNG SỐ DI TRUYỀN VÀ GIÁ TRỊ GÂY
GIỐNG CỦA MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN THEO PHƯƠNG
PHÁP DFREML, BLUP VÀ GIBBS SAMPLING TRÊN CÁC
GIỐNG HEO TẠI TRẠI HEO CAO SẢN KIM LONG
Chuyên ngành
: Chăn Nuôi
Mã số
: 60.62.40
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. TRỊNH CÔNG THÀNH
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 8/2009
ƯỚC LƯỢNG CÁC THÔNG SỐ DI TRUYỀN VÀ GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG CỦA
MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN THEO PHƯƠNG PHÁP DFREML, BLUP VÀ
GIBBS SAMPLING TRÊN CÁC GIỐNG HEO TẠI TRẠI HEO
CAO SẢN KIM LONG
CAO PHƯỚC UYÊN TRÂN
Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch: TS. VÕ THỊ TUYẾT
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
2. Thư ký: TS. TRẦN VĂN CHÍNH
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
3. Phản biện 1: TS. KIỀU MINH LỰC
Công ty CP Group Việt Nam
4. Phản biện 2: TS. ĐOÀN VĂN GIẢI
Công ty cổ phần đầu tư, thương mại, chăn nuôi Đông Á
5. Ủy viên: PGS. TS. TRỊNH CÔNG THÀNH
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG
LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Cao Phước Uyên Trân, sinh ngày 27 tháng 01 năm 1981 tại
thành phố Hồ Chí Minh, con Ông Cao Phước Hiệp và Bà Hồ Thị Nguyên.
Tốt nghiệp tú tài tại Trường Trung học phổ thông chuyên Lê Hồng
Phong, Q.5 Thành phố Hồ Chí Minh năm 2000.
Tốt nghiệp Đại học: ngành Chăn nuôi hệ chính quy năm 2005, ngành
Thú Y hệ chính quy năm 2008, tại Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Từ năm 2006 đến nay làm việc tại Bộ Môn Di Truyền Giống- Khoa
Chăn Nuôi Thú Y- trường ĐH Nông Lâm TP.HCM, chức vụ giảng viên.
Tháng 09 năm 2006 theo học Cao học ngành Chăn nuôi tại Đại học
Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
Trình trạng gia đình:
Chồng: Lê Chí Thành, năm kết hôn 2006.
Con: Lê Cao Bảo Quỳnh, năm sinh 2009
Địa chỉ liên lạc: 425/10A Phạm Văn Hai F3, Q.Tân Bình, TP. Hồ Chí
Minh
Điện thoại: 0918.605.456
Email:
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Cao Phước Uyên Trân
CẢM TẠ
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm
TP. Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Khoa cùng quý Thầy Cô Khoa Chăn Nuôi
Thú Y và quý Thầy Cô Phòng đào tạo Sau đại học đã tạo điều kiện thuận lợi,
tận tình giúp đỡ và động viên cho tôi cùng các bạn trong lớp hoàn thành tốt
khóa học Cao học Chăn nuôi 2006.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và tình cảm đến quý Thầy
Cô Bộ Môn Di Truyền Giống, Bộ Môn Chăn Nuôi Chuyên Khoa đã hết lòng
động viên, chia sẽ những khó khăn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi được học
và hoàn thành khóa học này. Đặc biệt là Thầy Phạm Trọng Nghĩa, Thầy Trần
Văn Chính và em Trần Đoàn Vĩnh Khánh - những người đã hết lòng dạy dỗ,
hỗ trợ tôi trong công việc để tôi có điều kiện học tập.
Tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sự kính trọng đến
Thầy Trịnh Công Thành – Giáo viên hướng dẫn luận văn tốt nghiệp cao học
đồng thời là trưởng bộ môn Di truyền Giống- người đã kiên trì và tận tụy
truyền đạt kiến thức, gợi mở cho tôi con đường nghiên cứu, học tập và giảng
dạy.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Trại heo cao sản Kim Long,
các anh chị kỹ thuật giống, công nhân viên của trại đã thu thập và cung cấp số
liệu cho tôi. Nếu không có sự kiên trì làm việc và tinh thần chia sẻ thông tin
của trại và các anh chị, tôi chắc luận văn này không thể có được.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh, chị, các bạn lớp cao học 2006 đã kề
vai sát cánh cùng tôi học tập, trao đổi, tìm hiểu tri thức mới trong suốt khóa
học.
Và tôi cũng xin được bày tỏ tình yêu đến những người ruột thịt ,thân
yêu đã sinh ra, lo lắng, gánh vác và giúp đỡ tôi trong suốt chặng đường đã qua
cũng như mãi đến những ngày sau.
TÓM TẮT
Đề tài “Ước lượng các thông số di truyền và giá trị gây giống của một
số tính trạng sinh sản theo hai phương pháp DFREML, BLUP và Gibbs
Sampling trên một số giống heo tại trại heo giống cao sản Kim Long”. Đề tài
được tiến hành từ tháng 08/2008 đến tháng 08/2009 với 2.018 số liệu về tính
trạng số con sơ sinh sống/ổ, 1.558 số liệu về tính trạng trọng lượng 21 ngày
tuổi/ổ của 855 nái Landrace và 1.618 số liệu về tính trạng số con sơ sinh
sống/ổ, 1.177 số liệu về tính trạng trọng lượng 21 ngày tuổi/ổ của 625 nái
Yorkshire tại trại có năm sinh từ năm 2000 đến năm 2008. Mục tiêu là áp
dụng phương pháp chọn mẫu Gibbs và DFREML-BLUP để ước lượng một số
thông số di truyền, giá trị giống của một số tính trạng sinh sản và so sánh kết
quả đạt được.
Kết quả nghiên cứu cho thấy các thông số di truyền ước lượng theo 2
phương pháp DFREML và Gibbs thì có sự khác biệt, mức độ khác biệt thay
đổi theo giống và tính trạng :
Hệ số di truyền của tính trạng SCS ở nhóm giống Landrace là 0,092
(GS-S) và 0,076 (DFREML) cao hơn Yorkshire là 0,064 (GS-S) và 0,066
(DFREML). Hệ số di truyền của tính trạng TL21 ở nhóm Landrace là 0,070
(GS-S) và 0,071 (DFREML),Yorkshire là 0,052 (GS-S) và 0,079 (DFREML).
Tương quan kiểu hình giữa 2 tính trạng là âm với nhóm giống Landrace
lần lượt là -0,052 (GS-S), -0,044 (DFREML), nhóm giống Yorkshire -0,006
(GS-S); -0,005 (DFREML). Tương quan di truyền giữa 2 tính trạng này theo 2
phương pháp lần lượt là 0,177 (GS-S) và 0,397 (DFREML) ở nhóm giống
Landrace; 0,174 (GS-S) và 0,390 (DFREML) ở nhóm giống Yorkshire.
Giá trị gây giống được ước lượng cũng có sự khác biệt giữa 2 phương
pháp. Phương pháp GS-S cho kết quả cao hơn phương pháp BLUP ở tính
trạng SCS của cả 2 giống (đàn heo Landrace là + 0,065 (GS-S); - 0,009
(BLUP); đàn heo Yorkshire là + 0,042 (GS-S); - 0,017 (BLUP)). Ngược lại ở
tính trạng TL21 kết quả theo BLUP cao hơn GS-S ở đàn heo Yorkshire (+
0,034(GS-S); + 0,041(BLUP)) nhưng thấp hơn ở đàn heo Landrace (+ 0,039
(GS-S); +0,173 (BLUP)).
Sự phù hợp của 2 phương pháp GS và BLUP trong việc xếp hạng heo
dựa trên giá trị gây giống là không cao. Hệ số tương quan Spearman ở nhóm
giống Landrace là 0,74 (SCS), 0,78 (TL21); nhóm giống Yorkshire là 0,72
(SCS), 0,78 (TL21) với P < 0,0001.
ABSTRACT
The study “Estimation of genetic parameters and breeding values for
some reproduction traits of pig by DFREML-BLUP and Gibbs Sampling at
Kim Long pig Farm, Binh Duong province”. The study was carried out from
August 2008 to August 2009. Data contained 855 Landrace sows with 2.018
records of number born alive (SCS), 1.558 records of litter weight at 21 days
of age (TL21), and 625 Yorkshire sows with 1.618 records of number born
alive (SCS), 1.177 records of litter weight at 21 days of age (TL21), these sow
were born from 2000 to 2008. The aims of this study are to estimate genetic
parameters and breeding values of SCS and TL21 for Yorkshire and Landrace
pigs by Gibbs Sampling and DFREML-BLUP, and to compare breeding
values estimated by two methods.
There were differences about variance components and genetic
parameters estimated by MTGSAM and DFREML, levels of differences
depend on breed and traits:
Heritabilities of SCS Landrace estimated by GS and DFREML were
0,092 (GS-S) and 0,076 (DFREML) higher than those of Yorkshire:
0,064(GS-S) and 0,066 (DFREML). Heritabilities of
TL21 of Landrace
estimated were 0,070 (GS-S) and 0,071 (DFREML), Yorkshire were 0,052
(GS-S) and 0,079 (DFREML).
Phenotype correlations between two traits were negative with Landrace
being -0,052 (GS-S); -0,044(DFREML), Yorkshire -0,006 (GS-S); -0,005
(DFREML). Genetic correlations between two traits were 0,177 (GS-S) and
0,397 (DFREML) of Landrace; 0,174 (GS-S) and 0,390 (DFREML) of
Yorkshire.
Estimated breeding values were different between two methods, too.
Result of GS-S method was higher BLUP method in SCS of two breed
(Landrace: + 0,065 (GS-S); - 0,009 (BLUP); Yorkshire + 0,042 (GS-S); 0,017 (BLUP)). Conversely, estimated breeding values of TL21 trait
estimated with BLUP were higher than those estimated with GS-S in
Yorkshire (+ 0,034 (GS-S); +0,041(BLUP)) but lower in Landrace (+0,039
(GS-S); +0,173 (BLUP)).
The agreement of two methods GS and BLUP in EBV based ranking
was not strong. Spearman rank correlation of Landrace were 0,74 (SCS), 0,78
(TL21); Yorkshire were 0,72 (SCS), 0,78 (TL21) with (P < 0,0001).
MỤC LỤC
CHƯƠNG
TRANG
Trang tựa
Trang Chuẩn Y.................................................................................................... i
Lý Lịch Cá Nhân ................................................................................................. ii
Lời Cam Đoan ..................................................................................................... iii
Cảm tạ................................................................................................................. iv
Tóm tắt................................................................................................................ v
Mục lục ............................................................................................................... viii
Danh sách các chữ viết tắt .................................................................................. xi
Danh sách các bảng ............................................................................................ xii
Danh sách các biểu đồ ....................................................................................... xiii
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề. .................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2
1.3 Yêu cầu của đề tài ......................................................................................... 2
2. TỔNG QUAN ............................................................................................... 3
2.1 Khái niệm về thông số di truyền .................................................................... .3
2.1.1 Hệ số di truyền............................................................................................ .3
2.1.2 Tương quan di truyền, ngoại cảnh và tương quan kiểu hình ........................ 5
2.1.3 Hệ số lặp lại .............................................................................................. 6
2.2 Các phương pháp ước lượng thông số di truyền ............................................. 7
2.2.1 Phương pháp hồi quy .................................................................................. 7
2.2.2 Phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) ............................................ 9
2.2.3 Phương pháp REML................................................................................... 11
2.2.4 Phương pháp Gibbs Sampling..................................................................... 14
2.2.4.1 Khái quát về thống kê Bayes.................................................................... 14
2.2.4.2 Gibbs Sampling ....................................................................................... 15
2.2.5 Phương pháp R ........................................................................................... 18
2.3 Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp DFREML và Gibbs Sampling
trong ước lượng các thông số di truyền................................................................ 18
2.4 Giá trị gây giống............................................................................................ 21
2.4.1 Giá trị gây giống......................................................................................... 21
2.4.2 Ước lượng giá trị gây giống ....................................................................... 21
2.4.3 Nghiên cứu sử dụng phương pháp BLUP và Gibbs Sampling trong
ước lượng giá trị gây giống (EBV) ...................................................................... 22
3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................... 23
3.1 Thời gian , địa điểm và đối tượng khảo sát .................................................... 23
3.2 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 23
3.3 Phương Pháp nghiên cứu ............................................................................... 23
3.3.1 Các chỉ tiêu theo dõi ................................................................................... 23
3.3.1.1 Số con sơ sinh còn sống/ổ (SCS).............................................................. 23
3.3.1.2 Trọng lượng lúc 21 ngày tuổi/ ổ (TL21)................................................... 24
3.3.2 Thu thập số liệu .......................................................................................... 25
3.3.3 Phân tích thống kê ...................................................................................... 25
3.3.3.1 Phân tích đơn biến ................................................................................... 25
3.3.3.2 Phân tích đa biến...................................................................................... 26
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu........................................................................... 26
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................... 28
4.1 Phân tích đơn biến ......................................................................................... 28
4.1.1 Nhóm giống Landrace ................................................................................ 28
4.1.1.1 Thông số di truyền ................................................................................... 28
4.1.1.2 Giá trị gây giống được ước lượng ............................................................ 29
4.1.2 Nhóm giống Yorkshire ............................................................................... 39
4.1.2.1 Thông số di truyền ................................................................................... 39
4.1.2.2 Giá trị gây giống được ước lượng ............................................................ 40
4.2 Phân tích đa biến ........................................................................................... 52
4.2.1 Nhóm giống Landrace ................................................................................ 52
4.2.2 Nhóm giống Yorkshire ............................................................................... 53
5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 55
5.1 Kết luận. ........................................................................................................ 55
5.2 Đề nghị.......................................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 56
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Best Linear Unbased Prediction- Dự đoán tuyến tính vô tư
BLUP
nhất
DFREML
Derivative free Restricted Maximum Likelihood – Tương
đồng tối đa
được giới hạn không dùng đạo hàm
EBV
Estimated breeding value - giá trị gây giống ước lượng
MTGSAM
Multiple Trait Gibbs Sampling in animal Models
GS
Gibbs Sampling
GS-F
Phương pháp GS với số tiên nghiệm có phân bố phẳng
GS-S
Phương pháp GS với số tiên nghiệm có phân bố nhọn
REML
Restricted Maximum Likelihood – Tương đồng tối đa được
giới hạn
rG
Hệ số tương quan di truyền
rE
Hệ số tương quan ngoại cảnh
rP
Hệ số tương quan kiểu hình
rG1G2
Hệ số tương quan di truyền
rP1P2
Hệ số tương quan kiểu hình
SCS
Số con sơ sinh sống/ổ
TL21
Trọng lượng toàn ổ lúc 21 ngày tuổi
VC
Variance Component – Thành phần phương sai
2A
Phương sai di truyền
2 PE
Phương sai ngoại cảnh thường trực
2
E
2P
Phương sai sai số ngẫu nhiên
Phương sai kiểu hình
G1 G 2
Hiệp phương sai di truyền của 2 tính trạng
PE1PE 2
Hiệp phương sai ngọai cảnh thường trực của 2 tính trạng
E1 E 2
Hiệp phương sai sai số ngẫu nhiên của 2 tính trạng
P1P2
Hiệp phương sai kiểu hình của 2 tính trạng
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 2.1: Một số kết quả nghiên cứu về hệ số di truyền của các tính
trạng sinh sản trên heo........................................................................... 4
Bảng 2.2: Một số kết quả nghiên cứu về hệ số tương quan giữa tính
trạng số con sơ sinh sống/ổ và trọng lượng 21 ngày tuổi/ổ..................... 6
Bảng 3.1: Hệ số điều chỉnh về 21 ngày tuổi ..........................................................24
Bảng 3.2: Hệ số hiệu chỉnh khối lượng 21 ngày tuổi/ổ về chuẩn
10con/ổ .................................................................................................25
Bảng 3.3: Các thông số sử dụng trong chương trình MTGSAM............................26
Bảng 4.1:Các thành phần phương sai (TPPS) và thông số di truyền
(TSDT) được ước lượng của nhóm giống Landrace.............................. 28
Bảng 4.2:Trung bình BLUP EBV và GS EBV nhóm giống Land......................... 29
Bảng 4.3: Hệ số tương quan Spearman giữa các giá trị gây giống của
tính trạng scs nhóm giống Land được ước lượng bởi Blup và
GS ........................................................................................................ 34
Bảng 4.4:Hệ số tương quan spearman giữa các giá trị gây giống của
tính trạngTL21 nhóm giống Land được ước lượng bởi Blup
và GS ................................................................................................... 38
Bảng 4.5:Các thành phần phương sai (TPPS) và thông số di truyền
(TSDT) được ước lượng của nhóm giống Yorkshire............................. 39
Bảng 4.6:Trung bình BLUP EBV và GS EBV nhóm giống Yorkshire ................. 40
Bảng 4.7:Hệ số tương quan spearman giữa các giá trị gây giống của
tính trạng scs nhóm giống Yorkshire được ước lượng bởi
Blup và GS........................................................................................... 45
Bảng 4.8:Hệ số tương quan spearman giữa các giá trị gây giống của
tính trạng TL21 nhóm giống Yorkshire được ước lượng bởi
Blup và GS........................................................................................... 49
Bảng 4.9:Các thành phần phương sai (TPPS) và thông số di truyền
(TSDT) được ước lượng của nhóm giống Landrace (đa biến)............... 52
Bảng 4.10:Các thành phần phương sai (TPPS) và thông số di truyền
(TSDT) được ước lượng của nhóm giống Yorkshire(đa biến)............... 53
DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 2.1
TRANG
: Mô phỏng dạng phân phối xác xuất tiên nghiệm...............................14
Biểu đồ 4.1: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-F EBV của tính
trạng scs nhóm giống Land .............................................................31
Biểu đồ 4.2: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạng scs nhóm giống Land ............................................................. 32
Biểu đồ 4.3: Mức độ phù hợp giữa GS-F EBV và GS-S EBV của tính
trạng scs nhóm giống Land ............................................................. 33
Biểu đồ 4.4: Trung bình giá trị EBV theo năm sinh và khuynh hướng di
truyền của tính trạng scs giống Land ............................................... 34
Biểu đồ 4.5: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạng TL21 nhóm giống Land.......................................................... 35
Biểu đồ 4.6:Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạngTL21 nhóm giống Land........................................................... 36
Biểu đồ 4.7: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạng TL21 nhóm giống Land.......................................................... 37
Biểu đồ 4.8: Trung bình giá trị EBV theo năm sinh và khuynh hướng di
truyền của tính trạng TL21 giống Land ........................................... 38
Biểu đồ 4.9: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-F EBV của tính
trạng scs nhóm giống Yorkshire...................................................... 42
Biểu đồ 4.10: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạng scs nhóm giống Yorkshire...................................................... 43
Biểu đồ 4.11: Mức độ phù hợp giữa GS-F EBV và GS-S EBV của tính
trạng scs nhóm giống Yorkshire...................................................... 44
Biểu đồ 4.12: Trung bình giá trị EBV theo năm sinh và khuynh hướng
di truyền của tính trạng scs giống Yorkshire.................................... 45
Biểu đồ 4.13: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạng TL21 nhóm giống Yorkshire .................................................. 46
Biểu đồ 4.14: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạngTL21 nhóm giống Yorkshire ................................................... 47
Biểu đồ 4.15: Mức độ phù hợp giữa BLUP EBV và GS-S EBV của tính
trạng TL21 nhóm giống Yorkshire .................................................. 48
Biểu đồ 4.16: Trung bình giá trị EBV theo năm sinh và khuynh hướng
di truyền của tính trạng TL21 giống Yorkshire................................ 49
Biểu đồ 4.17: Kiểm tra dạng phân phối của tính trạng Số con sơ sinh
sống/ổ ............................................................................................. 50
Biểu đồ 4.18: Kiểm tra dạng phân phối của tính trạng Trọng lượng 21
ngày tuổi/ổ .......................................................................................51
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Công tác giống là một phần quan trọng hoạt động chăn nuôi, mỗi quốc gia đều
có những chương trình cải thiện di truyền khác nhau nhằm nâng cao năng suất vật
nuôi.
Ở nước ta hiện nay, trong công tác giống việc ước lượng các thông số di truyền
nhằm ước lượng giá trị gây giống của các tính trạng dùng trong xây dựng chỉ số
chọn lọc là rất quan trọng, do sự thành công của các chỉ số này phụ thuộc lớn vào
độ chính xác của việc ước lượng các thông số di truyền và giá trị gây giống.
Trong nhiều năm trước đây, các thông số di truyền được ước lượng bằng các
phương pháp hồi quy, phân tích ANOVA. Năm 1971, Patterson và Thompson mô tả
phương pháp tương đồng tối đa được giới hạn (REML), phương pháp này được phát
triển mạnh và được ứng dụng nhiều đồng thời tỏ ra chiếm ưu thế trong ước lượng
các thông số di truyền, từ đó các thông số này sẽ được áp dụng trong phương pháp
dự đoán tuyến vô tư nhất (BLUP) để ước lượng tiếp giá trị gây giống, đặc điểm của
phương pháp REML và BLUP là dựa trên lý luận của thống kê tần số để tính tóan.
Tuy nhiên hiện nay, bên cạnh lý luận của thống kê tần số thì dựa trên lý luận của
thống kê Bayes, phương pháp Gibbs Sampling cũng đang được sử dụng ở nhiều
nước trên thế giới để ước lượng các thông số này.
Tại Việt Nam, việc sử dụng phương pháp Gibbs Sampling trong lĩnh vực di
truyền động vật chỉ mới có một số ít nghiên cứu được trình bày, với mong muốn
được tìm hiểu và áp dụng phương pháp này trong di truyền động vật, được sự đồng
ý của Phòng Đào Tạo sau Đại Học, Ban Chủ Nhiệm Khoa, dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS.
Trịnh
Công Thành
chúng tôi tiến hành
20
thực hiện đề
tài
” Ước lượng các thông số di truyền và giá trị gây giống của một số tính
trạng sinh sản theo phương pháp DFREML, BLUP và Gibbs Sampling trên
các giống heo tại trại heo cao sản Kim Long”
1.1 .MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU
1.1.1 Mục tiêu
Áp dụng phương pháp chọn mẫu Gibbs để ước lượng một số thông số di truyền,
giá trị giống của một số tính trạng sinh sản và so sánh kết quả khi áp dụng phương
pháp DFREML và BLUP.
1.1.2 Yêu cầu
-
Theo dõi và ghi nhận các số liệu về khả năng sinh sản của các heo thuộc hai
nhóm giống Yorkshire, Landrace.
-
Sử dụng chương trình VCE 6.0 và MTGSAM để ước lượng các thông số di
truyền theo 2 phương pháp DFREML và Gibbs Sampling.
-
Sử dụng các thông số di truyền có được để ước lượng EBV với chương trình
PEST và MTGSAM.
21
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Khái niệm về thông số di truyền
Các thông số di truyền của quần thể bao gồm:
- Hệ số di truyền
- Hệ số tương quan: di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình
- Hệ số lặp lại
2.1.1. Hệ số di truyền
Theo Cameron (1997) hệ số di truyền là một hàm của các phương sai di
truyền và ngọai cảnh và nó là trung tâm của lý thuyết chọn giống gia súc, việc dự
đóan tốc độ cải thiện di truyền của quần thể và giá trị di truyền của con thú thì phụ
thuộc vào hệ số di truyền.
Nói cách khác hệ số di truyền chính là tỷ lệ giữa phương sai di truyền và
phương sai kiểu hình có liên quan đến một tính trạng nhất định của một quần thể
nhất định.
Người ta phân biệt 2 loại hệ số di truyền theo nghĩa rộng (H) và nghĩa hẹp
(h2):
-Hệ số di truyền biểu diễn bằng tỷ lệ của tổng phương sai di truyền so với
phương sai kiểu hình thì gọi là hệ số di truyền theo nghĩa rộng, được biểu diễn bằng
công thức sau:
H
2
22
2
G
2
P
- Hệ số di truyền được biểu diễn bằng tỷ lệ của phương sai của giá trị giống
so với phương sai kiểu hình thì gọi là hệ số di truyền theo nghĩa hẹp, hay nó còn
được hiểu như là hệ số hồi quy của giá trị gây giống theo kiểu hình với công thức
sau: h 2
A2
bA.P
P2
Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp thường được sử dụng và là thông số căn bản
trong công tác giống.
Đặc điểm của hệ số di truyền:
- Vì hệ số di truyền được định nghĩa như là tỷ số giữa các phương sai và như
là hệ số hồi qui của giá trị gây giống theo kiểu hình nên cả phương sai và hệ số hồi
quy đều liên quan đến độ lệch của các quan sát so với trung bình của chúng.
- Hệ số di truyền là chuyên biệt cho một quần thể và cho một khỏang ngọai
cảnh. Như vậy, hệ số di truyền có thể thay đổi.
- Khi hệ số di truyền của một tính trạng ở mức cao nghĩa là tương quan giữa
giá trị kiểu hình và giá trị di truyền của các cá thể cũng sẽ cao nên việc chọn lọc dựa
trên giá trị kiểu hình của chính cá thể đó sẽ mang lại hiệu quả cao.Trong khi đó,
những tính trạng có hệ số di truyền thấp thì tương quan giữa giá trị kiểu hình và giá
trị di truyền của cá thể sẽ thấp, vì vậy khi chọn lọc cần kết hợp năng suất bản thân
với năng suất của thú thân tộc và đời sau.
Bảng 2.1. Một số kết quả nghiên cứu về hệ số di truyền của các tính trạng
sinh sản trên heo
Tác giả
Chen và ctv (2003)
M. Boesch và ctv
(1998)
D. Norris và ctv(2006)
Giống
Yorkshire
Landrace
Duroc
Yorkshire
Landrace
Yorkshire
Landrace
Landace
23
Hệ số di truyền của tính
trạng
SCS
P21
0,10
0,08
0,08
0,09
0,09
0,07
0,08
0,07
0,08
0,07
0,103
0,067
2.1.2. Hệ số tương quan di truyền, tương quan ngoại cảnh, tương quan kiểu
hình
-Hệ số tương quan đo lường mức độ của mối quan hệ giữa 2 biến. Hệ số
tương quan bằng +1 hay -1 diễn tả hai biến phụ thuộc nhau hoàn toàn, bằng 0 khi
hai biến độc lập hoàn toàn
+ Hệ số tương quan di truyền( rA ): là hệ số tương quan giữa các giá trị
gây giống, được dựa trên ảnh hưởng đa hiệu của gen. Trong tất cả các gen của một
thú, một số gen ảnh hưởng tính trạng 1 và một số gen khác ảnh hưởng tính trạng 2.
Nếu có các gen ảnh hưởng cả hai tính trạng 1 và 2, khi đó các tính trạng này có
tương quan di truyền. Hệ số tương quan di truyền được tính như sau:
rA
Với:
cov( Ax , Ay )
Ax . Ay
x: tính trạng 1
y: tính trạng 2
+ Hệ số tương quan ngọai cảnh ( rE ): cũng tương tự như hệ số tương
quan di truyền, hệ số tương quan ngoại cảnh được giải thích như sau: Trong tất cả
ảnh hưởng ngoại cảnh, một phần ảnh hưởng tính trạng 1 và một phần khác ảnh
hưởng tính trạng 2, nếu có những yếu tố ngọai cảnh ảnh hưởng cả tính trạng 1 và 2
khi đó có tương quan ngoại cảnh giữa 2 tính trạng và công thức tính như sau:
rE
Với:
cov(E x , E y )
Ex . Ey
x: tính trạng 1
y: tính trạng 2
+ Hệ số tương quan kiểu hình( rP ): được xem như là ảnh hưởng phối
hợp của tương quan di truyền và ngoại cảnh. Được tính theo công thức sau:
rP
Với:
cov(Px , Py )
Px . Py
x: tính trạng 1
y: tính trạng 2
24
Trong thực tiễn sản xuất, các nhà chọn giống thường quan tâm đồng thời đến
nhiều tính trạng vì vậy mà người ta rất quan tâm đến sự tương quan giữa các tính
trạng, để mô tả đầy đủ mối quan hệ giữa các tính trạng thì việc xác định ba hệ số
tương quan trên là cần thiết. Falconer và Mackay (1996) đã mô tả mối quan hệ giữa
3 hệ số tương quan trên trong qua biểu thức sau:
rP rA .hx .hy rE .ex .ey
Với:
2
- ex 1 hx2 và ey 1 hy
- hx hx2
và hy hy2
Từ mối quan hệ trên ta dễ dàng thấy rằng nếu cả 2 tính trạng đều có hệ số di
truyền thấp thì tương quan kiểu hình do tương quan ngọai cảnh quyết định, nếu hệ
số di truyền của cả 2 tính trạng đều cao thì tương quan di truyền sẽ quyết định
tương quan kiểu hình. Sự hiểu biết về mức độ của mối quan hệ giữa các tính trạng
sẽ giúp cho các nhà chọn giống đưa ra quyết định chính xác hơn khi chọn lọc cùng
lúc nhiều tính trạng.
Bảng 2.2. Một số kết quả nghiên cứu về hệ số tương quan giữa tính trạng số
con sơ sinh sống/ổ (SCS) và trọng lượng 21 ngày tuổi/ổ (P21)
Tác giả
Chen và ctv,2003
Giống
Hệ số tương quan giữa
SCS và P21
Yorkshire
0,14
Landrace
0,15
2.1.3. Hệ số lặp lại
Một cách tổng quát hệ số lặp lại được hiểu như là sự tương quan trong các
nhóm quan sát, nó đo lường mức giống nhau giữa các quan sát trong nhóm.
Xét về mặt di truyền hệ số lặp lại là tỉ lệ giữa tổng phương sai di truyền và
phương sai của ảnh hưởng ngọai cảnh thường trực với phương sai kiểu hình.
Hệ số lặp lại =
2
B2
A2 EP
B2 W2
P2
25
