ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE VÀ LANDRACE CỦA XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (933.22 KB, 75 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-----------------***-----------------
LÊ THỊ TỐ NGA
ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ
TÍNH TRẠNG SINH SẢN TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE
VÀ LANDRACE CỦA XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
(NGÀNH CHĂN NUÔI)
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
-----------------***-----------------
LÊ THỊ TỐ NGA
ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ
TÍNH TRẠNG SINH SẢN TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE
VÀ LANDRACE CỦA XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I
Chuyên ngành: Chăn nuôi
Mã số:
60. 62. 40
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. TRỊNH CÔNG THÀNH
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2009
ƯỚC LƯỢNG GIÁ TRỊ GÂY GIỐNG MỘT SỐ TÍNH TRẠNG SINH SẢN
TRÊN HAI GIỐNG YORKSHIRE VÀ LANDRACE CỦA
XÍ NGHIỆP HEO GIỐNG CẤP I
LÊ THỊ TỐ NGA
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 Lê Thị Tố Nga sinh ngày 31 tháng 12 năm 1971 tại huyện Bình
Xuyên tỉnh Vĩnh Phúc, con Ông Lê Văn Tố và Bà Nguyễn Thị Bích.
Tốt nghiệp tú tài tại Trường Trung học phổ thông Lý Thường Kiệt, Thành
phố Hồ Chí Minh năm 1989.
Tốt nghiệp Đại học ngành Chăn nuôi hệ chính qui năm 1994 tại Đại học
Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, TP. Hồ Chí Minh.
Từ năm 1995 đến nay làm việc tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp
Miền Nam, chức vụ nhân 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 Hartmut Boerner, năm kết hôn 2009.
Địa chỉ liên lạc: 3/27 A, Tổ 1, Khu phố 2, Thị Trấn, Hóc Môn, TP. Hồ Chí
Minh
Điện thoại: 84-8-37100115
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.
Lê Thị Tố Nga
CẢM TẠ
Đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông
Lâm TP. Hồ Chí Minh, Thầy Cô Khoa Chăn nuôi Thú y và 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 Thầy Đặng
Quan Điện – Giáo viên hướng dẫn luận văn tốt nghiệp đại học và cũng là Người
Thầy đã đưa tôi đến với ngành khoa học động vật và đến với sự say mê nghiên cứu.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và kính trọng đến Thầy Trịnh
Công Thành – Giáo viên hướng dẫn luận văn tốt nghiệp cao học. Tôi ngưỡng mộ
Thầy ở kiến thức và sự say mê nghiên cứu khoa học. Tôi kính trọng Thầy ở sự kiên
trì, tận tụy truyền đạt kiến thức đến nhiều lớp thế hệ học sinh ngành chăn nuôi thú y.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Viện KHKTNN Miền Nam đã
quan tâm và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa học. Tôi cũng xin chân thành
cảm ơn các anh, chị, em đồng nghiệp – đặc biệt chị Nguyễn Thị Viễn – Trưởng
phòng Nghiên cứu di truyền giống vật nuôi - Viện KHKTNN Miền Nam đã tạo điều
kiện giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành khóa học.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Xí nghiệp heo giống Cấp I, các
bạn Lệ và Phú – kỹ thuật giống của xí nghiệp vì đã thu thập và cung cấp số liệu cho
tôi. Nếu không có tinh thần chia xẽ thông tin và sự kiên trì làm việc của xí nghiệp
và các bạn, tôi chắc luận văn này không thể có được.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ông E. Groeneveld, Bà M. Kovac và Ông T.
Wang – tác giả chương trình VCE và PEST dùng trong học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, xin được bày tỏ tình yêu đến những người thân yêu, ruột thịt vì
đã được sinh ra làm con của Cha Mẹ, làm chị của các em, làm dì của các cháu và
làm vợ của người yêu quý trọn đời.
TÓM TẮT
Đề tài “Ước lượng giá trị gây giống một số tính trạng sinh sản trên hai giống
Yorkshire và Landrace của Xí nghiệp heo giống Cấp I” thực hiện trên dữ liệu do
giáo viên hướng dẫn và xí nghiệp cung cấp. Đề tài tiến hành từ 08/2008 đến
08/2009. Mục tiêu của đề tài là ước lượng giá trị gây giống SCS và P21 của hai
giống heo Yorkshire và Landrace theo mô hình lập lại có và không có nhóm di
truyền và so sánh kết quả giá trị gây giống ước lượng.
58 heo Yorkshire nhập từ Thái Lan – 1993, Mỹ - 1995 và Anh – 1996. 84
heo Landrace nhập từ Thái Lan – 1993, Mỹ - 1995, Anh – 1996, Bỉ - 1997, Pháp –
1999 và Canada – 2001. Thú cơ bản được phân vào 8 nhóm di truyền ở giống
Yorkshire và 14 nhóm di truyền ở giống Landrace dựa vào năm sinh, nguồn gốc và
giới tính. Số liệu heo Yorkshire bao gồm gia phả của 1.743 cá thể, SCS của 3.557 ổ
và P21 của 2.071 ổ. Số liệu heo Landrace bao gồm gia phả của 1.890 cá thể, SCS
của 4.909 ổ và P21 của 3.889 ổ. Chương trình VCE version 6.0.2 và PEST version
4.2.3 được sử dụng. Sự phù hợp về kết quả ước lượng giá trị gây giống được đánh
giá bằng hệ số tương quan Spearman và biểu đồ Bland – Altman.
Kết quả cho thấy mô hình lập lại có nhóm di truyền làm giảm phương sai di
truyền cộng gộp trên hai tính trạng và trên cả hai giống. Hệ số di truyền SCS đạt
0,05 – 0,10. Hệ số di truyền P21 đạt 0,15 - 0,25.
Tìm thấy sự khác biệt về kết quả ước lượng giá trị gây giống theo hai mô
hình giữa hai giống và giữa hai tính trạng. Tuy nhiên, có sự tương quan khá chặt
(0,80 – 0,94) về kết quả xếp hạng dựa vào giá trị gây giống giữa hai mô hình. Vì
vậy, ở một chừng mực vẫn có thể sử dụng mô hình lập lại không có nhóm di truyền
khi có ít hay không có thông tin về nhóm di truyền cho tính trạng SCS và P21.
Đàn Yorkshire có sự cải thiện di truyền SCS liên tục với 0,037 con/ổ/năm ở
mô hình lập lại có nhóm di truyền. Có sự cải thiện di truyền P21 ở Yorkshire kể từ
năm 2005. Giá trị gây giống SCS đàn Landrace phục hồi sau khi nhập giống Canada
– 2001. Ước lượng giá trị gây giống với mô hình lập lại có nhóm di truyền cho tỷ lệ
heo đạt độ chính xác cao hơn so với mô hình lập lại không có nhóm di truyền
ABSTRACT
The study “Breeding value estimation for two reproduction traits of
Yorkshire and Landrace pigs at First Grade Pig Breeding Farm”, has been carried
out based on database supplied by the supervisor and the farm. The study was
carried out from August 2008 to August 2009. The aims of this study were to
estimate breeding values of number born alive and litter weight at 21 days old by
repeatability models with and without genetic groups, and to compare breeding
values estimated by two models.
58 Yorkshire pigs were imported from Thailand – 1993, USA – 1995 and
UK – 1996. 84 Landrace pigs were imported from Thailand – 1993, USA – 1995
and UK – 1996, Belgium – 1997, France – 1999 and Canada – 2001. Base animals
were assigned into 8 genetic groups in Yorkshire and 14 genetic groups in Landrace
based on birth years, original countries and sexes. In Yorkshire, data included
pedigree obtained from 1743 pigs, number born alive from 3557 litter records and
litter weight at 21 days old from 2071 records. In Landrace, data included pedigree
obtained from 1890 pigs, number born alive from 4909 litter records and litter
weight at 21 days old from 3889 records. Programe VCE version 6.0.2 and PEST
version 4.2.3 were applied to estimate variance components and EBV’s. Spearman
rank correlation and Bland – Altman Plots were applied to study agreement on
breeding values estimated with two models.
Repeatability models with genetic groups reduced additive genetic variances
on both traits and both breeds. Heritabilities of number born alive were from 0,05 to
0,10. Heritabilities of litter weight at 21 days old were from 0,15 to 0,25.
Differences on results of EBV’s estimated by two models were found
between two breeds and two traits. However, fairly strong Spearman correlations
(0,80 – 0,94) were also found on rankings based on EBV’s estimated with two
models on two traits and two breeds. Therefore, repeatability model without genetic
groups is applicable as having limitted information on genetic groups.
Genetically, number born alive of Yorkshire herd has been continuously
improved with 0,037 piglets/litter/year. litter weight at 21 days old of Yorkshire
herd has been genetically improved since 2005. Breeding value of SCS of Landrace
herd has been recovered after importing pigs from Canada – 2001. Repeatability
model with genetic groups resulted in more animals with higher accuracy of EBV’s.
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 ……………………………………………………….. xiii
Danh sách các biểu đồ ……………………………………………………... xv
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 Khả năng sinh sản của con nái ………………………………………………3
2.2 Các thông số di truyền của một quần thể ……………………………………4
2.2.1 Hệ số di truyền ……………………………………………………………4
2.2.2 Tương quan di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình …………………………..7
2.3 Giá trị gây giống ………………………………………………………….... 9
2.3.1 Giá trị gây giống …………………………………………………………..9
2.3.2 Độ chính xác của giá trị gây giống ………………………….…………...10
2.3.3 Các phương pháp ước lượng giá trị gây giống …………………………. 11
2.3.3.1 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình và nhóm tương đồng ………… 11
2.3.3.2 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình và thông tin gia phả - BLUP …12
2.3.3.3 Phương pháp dựa trên giá trị kiểu hình, thông tin gia phả và DNA ….. 13
2.3.4 Nhóm di truyền trong mô hình ước lượng ……………………………….14
3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………….15
3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ………………………………………….15
3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu …………………………………….15
3.2.1 Đối tượng khảo sát ……………………………………………………….15
3.2.2 Các tính trạng khảo sát …………………………………………………..16
3.2.3 Phương pháp phân tích …………………………………………………..17
3.2.3.1 Mô hình lập lại không có nhóm di truyền ……………………………..17
3.2.3.2 Mô hình lập lại có nhóm di truyền …………………………………… 18
3.2.4 Đánh giá mô hình ………………………………………………………..19
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………………………….. 21
4.1 Cấu trúc số liệu …………………………………………………………… 21
4.1.1 Cấu trúc số liệu theo lứa đẻ ……………………………………………...21
4.1.2 Cấu trúc số liệu theo năm sinh của nái …………………………………. 22
4.2 Thành phần phương sai …………………………………………………... 23
4.2.1 Thành phần phương sai của SCS ……………………………………….. 23
4.2.2 Thành phần phương sai của P21……………………….………………....26
4.3 Giá trị gây giống của nhóm di truyền ……………………………………...27
4.3.1 Giá trị gây giống của nhóm di truyền heo Yorkshire ……………………27
4.3.2 Giá trị gây giống của nhóm di truyền heo Landrace …………………….29
4.4 Giá trị kiểu hình …………………………………….................................. 30
4.4.1 Giá trị kiểu hình của SCS trên cả đàn ………………………….……… 30
4.4.2 Giá trị kiểu hình của P21 trên cả đàn …………………………………… 32
4.4.3 Giá trị kiểu hình của heo nhập và thế hệ con …………………………… 34
4.4.3.1 Heo Yorkshire nhập và thế hệ con ……………………………………. 34
4.4.3.1 Heo Landrace nhập và thế hệ con …………………………………….. 35
4.5 Đánh giá mô hình ………………………………………………………….38
4.5.1 Hệ số tương quan Spearman …………………………………………… 38
4.5.2 Biểu đồ Bland – Altman ……………………………………………….. 38
4.5.2.1 Biểu đồ Bland – Altman của tính trạng SCS………………………….. 38
4.5.2.2 Biểu đồ Bland – Altman của tính trạng P21 …………………….......... 41
4.6 Khuynh hướng di truyền …………………………………………………. 43
4.6.1 Khuynh hướng di truyền tính trạng SCS ……………………………….. 43
4.6.2 Khuynh hướng di truyền tính trạng P21………………………………….45
4.7 Độ chính xác của giá trị gây giống ước lượng ……………………………. 47
5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ………………………………………………….. 51
5.1 Kết luận ……………………………………………………………………51
5.2 Đề nghị …………………………………………………………………… 51
6. TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………… 52
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BLUP:
Best Linear Unbased Prediction (Ước lượng không chệch tuyến tính
tốt nhất)
σ
(P)SCS-P21:
Hiệp phương sai kiểu hình của SCS và P21
σ
(A)SCS-P21:
Hiệp phương sai di truyền cộng gộp của SCS và P21
DD:
Duroc
EBV:
Estimated breeding value (Giá trị gây giống ước lượng)
EPD:
Expected progeny difference (Sự khác biệt đời sau được dự đoán)
h2:
Hệ số di truyền
HH:
Hampshire
LL:
Landrace
NBA_N:
Giá trị gây giống SCS, theo mô hình lập lại có nhóm di truyền
NBA_KoN: Giá trị gây giống SCS, theo mô hình lập lại không có nhóm di truyền
NBA_nái_N: Giá trị gây giống SCS, trên con cái, theo mô hình lập lại có nhóm di
truyền
NBA_nái_KoN: Giá trị gây giống SCS, trên con cái, theo mô hình lập lại không có
nhóm di truyền
NSIF:
National Swine Improvement Federation (Hiệp hội cải thiện heo quốc
gia)
PEV:
Predicted error of variance (Phương sai sai số dự đoán)
P21:
Khối lượng 21 ngày tuổi/ổ
P21_N:
Giá trị gây giống P21, theo mô hình lập lại có nhóm di truyền
P21_KoN:
Giá trị gây giống P21, theo mô hình lập lại không có nhóm di truyền
P21_nái_N: Giá trị gây giống P21, trên con cái, theo mô hình lập lại có nhóm di
truyền
P21_nái_KoN: Giá trị gây giống P21, trên con cái, theo mô hình lập lại không có
nhóm di truyền
rAÂ:
Độ chính xác của giá trị gây giống
rA :
Hệ số tương quan di truyền cộng gộp
rE :
Hệ số tương quan ngoại cảnh
rP:
Hệ số tương quan kiểu hình
REML:
Restricted Maximum Likelihood (Phương pháp tương đồng tối đa
được giới hạn)
SCS:
Số sơ sinh sống/ổ
SD:
Standard deviation (Độ lệch chuẩn)
2
σ A:
Phương sai di truyền cộng gộp
σ2E:
Phương sai sai số ngẫu nhiên
σ2G:
Phương sai di truyền
σ2P:
Phương sai kiểu hình
σ2PE:
Phương sai ngoại cảnh thường trực và ảnh hưởng di truyền không
cộng gộp
YY:
Yorkshire
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 2.1 Hệ số di truyền của hai tính trạng sinh sản ……………………………… 6
Bảng 2.2 Tương quan di truyền giữa hai tính trạng SCS và P21…………............. 9
Bảng 3.1 Nguồn gốc, năm sinh và số lượng heo Yorkshire nhập …………... …... 15
Bảng 3.2 Nguồn gốc, năm sinh và số lượng heo Landrace nhập …………... …… 15
Bảng 3.3 Hệ số điều chỉnh P21 theo ngày tuổi ……………………………………16
Bảng 3.4 Hệ số điều chỉnh P21 theo số con/ổ …………………………………….17
Bảng 4.1 Cấu trúc số liệu theo lứa đẻ ……... ……………….................................. 21
Bảng 4.2 Cấu trúc số liệu theo năm sinh của nái ……………................................ 22
Bảng 4.3 Số lượng heo đực và cái trong hệ phả giống Yorkshire và Landrace …. 23
Bảng 4.4 Thành phần phương sai của SCS theo phân tích đơn biến …................. 23
Bảng 4.5 Thành phần phương sai của SCS và tương quan theo ……………………
phân tích nhị biến …………………………………………………….. 25
Bảng 4.6 Thành phần phương sai của SCS theo một số công bố ……………….. 26
Bảng 4.7 Thành phần phương sai của P21 theo phân tích đơn biến …………….. 26
Bảng 4.8 Thành phần phương sai của P21 theo phân tích nhị biến ………………27
Bảng 4.9 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng SCS ở ……………
heo Yorkshire …………………………………………………………..28
Bảng 4.10 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng P21 ở …………….
heo Yorkshire …………………………………………………………. 28
Bảng 4.11 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng SCS ở ……………
heo Landrace .………………………………………………………… 29
Bảng 4.12 Giá trị gây giống của nhóm di truyền trên tính trạng P21 ở …………….
heo Landrace ……………………………………………………... …. 29
Bảng 4.13 Số sơ sinh sống/ổ …………………………………………………….. 30
Bảng 4.14 Khối lượng 21 ngày tuổi/ổ …………………………………………… 32
Bảng 4.15 SCS của heo Yorkshire nhập và thế hệ con ………………………..… 34
Bảng 4.16 P2 của heo Yorkshire nhập và thệ hệ con …………………………… 34
Bảng 4.17 SCS của heo Landrace nhập và thế hệ con …………………………... 35
Bảng 4.18 P21 của heo Landrace nhập và thệ hệ con ………………………….…36
Bảng 4.19 Giá trị kiểu hình và giá trị gây giống P21 của một số tổ hợp Landrace 37
Bảng 4.20 Hệ số tương quan Spearman …………………………………………. 38
Bảng 4.21 Độ chính xác của giá trị gây giống SCS và thông tin liên quan ……… 47
Bảng 4.22 Gia súc với độ chính xác của giá trị gây giống SCS………………….. 48
Bảng 4.23 Độ chính xác của giá trị gây giống P21 và thông tin liên quan ……… 49
Bảng 4.24 Gia súc với độ chính xác của giá trị gây giống P21 ………………….. 49
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
BIỂU ĐỒ
TRANG
Biểu đồ 4.1 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình SCS của đàn heo nái Yorkshire
theo năm sinh ……………………………………………………….. 31
Biểu đồ 4.2 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình SCS của đàn nái heo Landrace
theo năm sinh ……………………………………………………….. 31
Biểu đồ 4.3 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình P21 của đàn heo nái Yorkshire
theo năm sinh ……………………………………………………….. 33
Biểu đồ 4.4 Giá trị gây giống và giá trị kiểu hình P21 của đàn heo nái Landrace
theo năm sinh ……………………………………………………….. 33
Biểu đồ 4.5 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống SCS
trên heo Yorkshire .............................................................................. 38
Biểu đồ 4.6 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống SCS
trên heo Landrace ................................................................................39
Biểu đồ 4.7 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống SCS ………….
trên heo Yorkshire ….......................................................................... 39
Biểu đồ 4.8 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống SCS ………….
trên heo Landrace…............................................................................ 40
Biểu đồ 4.9 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống P21
trên heo Yorkshire .............................................................................. 41
Biểu đồ 4.10 Biểu đồ Bland – Altman (theo cặp giá trị) của giá trị gây giống P21
trên heo Landrace .............................................................................. 41
Biểu đồ 4.11 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống P21 ………….
trên heo Yorkshire ….......................................................................... 42
Biểu đồ 4.12 Biểu đồ Bland – Altman của hiệu số giá trị gây giống P21 ………….
trên heo Landrace…............................................................................ 42
Biểu đồ 4.13 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng SCS của đàn ……………..
heo giống Yorkshire ……………………………………………….. 43
Biểu đồ 4.14 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng SCS của đàn ……………..
heo giống Landrace ………………………………………………... 43
Biểu đồ 4.15 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng P21 của đàn ……………..
heo giống Yorkshire ……………………………………………….. 46
Biểu đồ 4.16 Đường khuynh hướng di truyền tính trạng P21 của đàn ……………..
heo giống Landrace ………………………………………………... 46
Chương 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Đặt vấn đề
Trong chăn nuôi, ngoài yếu tố chăm sóc, nuôi dưỡng, quản lý và phòng bệnh
thì yếu tố di truyền đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện năng suất và
chất lượng của vật nuôi. Theo Buczynski và ctv (2006), hiệu quả chăn nuôi heo phụ
thuộc vào năng suất sinh sản, năng suất sinh trưởng và phẩm chất quầy thịt. Đứng
trên quan điểm kinh tế thì năng suất sinh sản của con cái có vai trò quan trọng nhất.
Theo Nguyễn Hồng Nguyên và ctv (2004), một trong những mục đích quan
trọng của ngành chăn nuôi heo là tối ưu năng suất sinh sản của đàn hạt nhân thông
qua cải thiện tiềm năng di truyền của con vật và cải thiện các yếu tố chăm sóc, nuôi
dưỡng, quản lý và phòng bệnh. Cải thiện điều kiện môi trường chỉ nâng được năng
suất của con vật đến một giới hạn và mức tăng lên không được di truyền cho thế hệ
sau. Sự cải thiện di truyền thông qua chọn lọc sẽ được di truyền, ảnh hưởng vĩnh
viễn và tích lũy qua các thế hệ kế tiếp. Ước lượng giá trị gây giống bằng phương
pháp không chệch tuyến tính tốt nhất BLUP (Best Linear Unbased Prediction) đã
trở nên phổ biến trong hơn một thập kỷ qua trong các chương trình chọn giống vật
nuôi nói chung và chọn giống heo nói riêng. Giá trị gây giống ước lượng bằng
phương pháp BLUP có giá trị gần hơn với giá trị gây giống thực của con vật so với
ước lượng chỉ dựa vào giá trị kiểu hình và nhóm tương đồng. Giá trị gây giống ước
lượng theo BLUP được hiệu chỉnh dựa vào nhiều nguồn thông tin về giá trị kiểu
hình của các con thú có quan hệ thân tộc với nó thông qua ma trận quan hệ. Các ảnh
hưởng cố định và các ảnh hưởng di truyền không cộng hợp cũng được điều chỉnh
đồng thời (Cameron, 1997; Kinghorn và ctv, 1999; Bijma và ctv, 2003).
Các tính trạng sinh sản mang tầm quan trọng kinh tế nhất nhưng lại có hệ số
di truyền thấp nên khó cải thiện hơn các tính trạng sinh trưởng và tính trạng phẩm
chất quầy thịt. Sử dụng mô hình mô tả số liệu quan sát càng chính xác thì kết quả
giá trị gây giống ước lượng càng gần với giá trị gây giống thực.
Trong những năm qua, xí nghiệp heo giống Cấp I đã lưu giữ nguồn gốc giống
và gia phả của các gia súc giống được nhập từ nước ngoài. Đây là cơ hội để áp dụng
mô hình lập lại có nhóm di truyền trong việc ước lượng giá trị gây giống cho tính
trạng SCS và P21.
1.2 Mục tiêu của đề tài
Ước lượng giá trị gây giống SCS và P21 của hai giống heo Yorkshire và
Landrace theo mô hình lập lại có nhóm di truyền và không có nhóm di truyền và so
sánh kết quả giá trị gây giống ước lượng.
1.3 Yêu cầu của đề tài
Ước lượng thành phần phương sai của SCS và P21 ở hai giống heo
Yorkshire và Landrace.
Ước lượng giá trị gây giống của SCS và P21cho heo Yorkshire và Landrace
trong hệ phả.
Ước lượng giá trị gây giống của các nhóm di truyền ở hai giống Yorkshire và
Landrace.
So sánh sự phù hợp giữa hai mô hình lập lại không có nhóm di truyền và lập
lại có nhóm di truyền.
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Khả năng sinh sản của heo nái
Theo quan điểm của các nhà di truyền giống động vật, một con nái tốt là một
con nái mắn đẻ, nuôi con giỏi và có tuổi thọ sinh sản cao. Một con nái mắn đẻ là
một con nái đẻ nhiều con tính trên một ổ, trên một năm hay tính trên cả đời con nái.
Số con đẻ ra/ổ bao gồm SCS, số con bị thai gỗ, số con bị dị tật và số con chết non
trong vòng 24 giờ sau khi sinh. Chỉ tiêu SCS được các nhà di truyền giống heo quan
tâm nhiều vì nó kết hợp tính mắn đẻ, khả năng nuôi thai, sự tương tác giữa con mẹ
và bào thai và sức đề kháng của con mẹ. Khả năng nuôi con của con mẹ được phản
ánh qua chỉ tiêu P21. P21 tỷ lệ thuận với sản lượng sữa và số heo con heo mẹ nuôi
sống đến 21 ngày tuổi. Khả năng sinh sản của cả đời con nái có liên quan đến tuổi
thọ của con nái (Serenius và Stalder, 2004).
Một con nái có SCS cao nhưng tuổi thọ thấp thì sẽ làm gia tăng số hậu bị cần
để thay đàn do đó sẽ làm tăng chi phí sản xuất. Để đảm bảo tốc độ cải thiện di
truyền cao nhưng vẫn không làm tăng chi phí sản xuất do chi phí thay thế hậu bị,
người ta sẽ áp dụng chuyển cấp từ hạt nhân sang sinh sản cho đực và cái sau một
thời gian khai thác. Tuổi thọ của con nái được định nghĩa như là khả năng ở lại
trong đàn (stayability) hay là khoảng thời gian sản xuất trong đàn của con nái. Theo
López-Serrano và ctv (2000) khả năng ở lại trong đàn đến lứa 2 và 3 của Yorkshire
là 0,08 và 0,01 và của Landrace là 0,07 và 0,11.Khoảng thời gian sản xuất trong đàn
của con nái là khoảng thời gian từ khi sinh ra hoặc đẻ lứa đầu đến khi loại thải. Số
liệu về tuổi thọ của nái rất giới hạn vì phải đợi đến cuối đời của một con nái. Chính
vì lẽ đó người ta không thực hiện chọn lọc trực tiếp trên những tính trạng tuổi thọ
này mà thực hiện chọn lọc gián tiếp thông qua điểm tính trạng của độ vững chắc
chân heo nái và điểm về sự phát triển của bầu vú.
Sự tương quan giữa khả năng ở lại trong đàn và điểm tính trạng độ vững
chắc của chân không phải luôn luôn tồn tại, ở Landrace hệ số tương quan này là
0,19 - 0,36 nhưng ở Yorkshire là zero (López-Serrano và ctv, 2000). Trên thực tế,
độ vững chắc của chân và sự phát triển của bầu vú là căn cứ ngoại hình khi quyết
định chọn hậu bị hay khi quyết định phối giống tiếp cho nái hay loại thải khỏi đàn.
Do sự hạn chế số liệu ở tuổi thọ của nái, điểm tính trạng độ vững chắc của chân và
điểm về sự phát triển của bầu vú nên đề tài chỉ khảo sát hai tính trạng SCS và P21 ở
giống Yorkshire và Landrace của xí nghiệp heo giống Cấp I
2.2 Các thông số di truyền của một quần thể
Ước lượng các thông số di truyền là vấn đề quan trọng trong công tác giống
vì nó góp phần hiểu rõ cơ chế di truyền chi phối quần thể khảo sát, ngoài ra thông
số di truyền còn là cơ sở để ước lượng giá trị gây giống (Trịnh Công Thành, 2006).
Cho đến nay các thông số di truyền đã được xác định cho hầu hết các tính
trạng sản xuất của heo, nhưng bản chất của hệ số di truyền và tương quan di truyền
là tỷ lệ giữa các phương sai, hiệp phương sai di truyền và kiểu hình có liên quan đến
một tính trạng nhất định của một quần thể nhất định. Vì vậy, với cùng một tính
trạng, các ước lượng về thông số di truyền có thể khác nhau đối với các quần thể
khác nhau hoặc ngay trong cùng một quần thể nhưng tại các thời điểm khác nhau.
Giá trị gây giống ước lượng càng gần với giá trị gây giống thực của con thú nếu các
ước lượng của các thành phần phương sai và hiệp phương sai càng gần với giá trị
thực của chúng (Henderson, 1973). Phương pháp tương đồng tối đa được giới hạn
REML gần đây được dùng nhiều để ước lượng các thành phần phương sai và hiệp
phương sai.
2.2.1 Hệ số di truyền
Theo Falconer và Mackay (1996), hệ số di truyền là một trong những thông
số quan trọng nhất của tính trạng số lượng. Hệ số di truyền là phần phương sai trong
tổng số phương sai kiểu hình đóng góp vào sự khác nhau của giá trị gây giống. Nói
cách khác, hệ số di truyền biểu thị phần phương sai kiểu hình trong một quần thể
chịu tác động của di truyền. Hệ số di truyền của một tính trạng càng lớn thì sự khác
biệt về kiểu hình giữa các cá thể là do sự khác biệt về kiểu gen càng lớn (Kinghorn
và ctv, 1999). Giá trị kiểu hình của một tính trạng có thể phân chia thành các ảnh
hưởng của kiểu gen và môi trường. Theo thuyết mô hình cực nhỏ, các tính trạng số
lượng đều bị chi phối bởi nhiều chổ gen và mỗi chổ gen có ảnh hưởng rất nhỏ
(Trịnh Công Thành, 2006). Các gen này tác động lên sự hình thành giá trị kiểu hình
của tính trạng dưới ba loại tác động: cộng gộp, trội và át chế. Trong các dạng tác
động kể trên chỉ có tác động cộng gộp cho hiệu ứng gen lớn nhất và được truyền lại
cho thế hệ sau.
Bản chất của 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 trong một khoảng thời gian nhất định. Sự thay đổi của bất kỳ thành phần
phương sai nào đều ảnh hưởng tới giá trị của hệ số di truyền và các hệ số tương
quan. Phương sai di truyền sẽ giảm do tác động chọn lọc theo hiệu ứng Bulmer bởi
vì chọn lọc làm tăng sự giống nhau giữa các cá thể. Theo Kinghorn và ctv (1999),
hệ số di truyền không phải là một hằng số. Hệ số di truyền có thể khác nhau giữa
các quần thể là do ba nguyên nhân: (1) hệ số di truyền sẽ giảm do một số quần thể
sống trong môi trường có nhiều thay đổi, (2) cùng một tính trạng nhưng ở trong các
môi trường khác nhau có thể xem như hai tính trạng riêng biệt và (3) các quần thể
khác nhau có tần số gen khác nhau do đó dẫn đến sự biến thiên di truyền cũng khác
nhau (Van Dyk và ctv, 2001). Trong thực tiễn sản xuất, các giống, dòng gia súc
khác nhau được định hướng theo những mục tiêu nhân giống khác nhau. Như vậy,
chỉ những gen nào đóng góp vào mục tiêu nhân giống mới có nhiều cơ hội tồn tại và
phát tán. Qua nhiều thế hệ chọn lọc, sự khác biệt về tần số gen ảnh hưởng lên cùng
một tính trạng giữa các giống, các dòng khác nhau dần dần được xác lập. Tần số
gen khác nhau tạo nên sự khác nhau về thành phần phương sai di truyền và làm cho
các thành phần phương sai khác thay đổi (Van Dyk và ctv, 2001).
Mỗi một tính trạng có hệ số di truyền riêng. 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, do vậy việc chọn lọc dựa trên giá trị kiểu hình của tính trạng
đó sẽ mang lại hiệu quả cao. Ngược lại, hệ số di truyền của tính trạng thấp thì tương
quan giữa giá trị kiểu hình và giá trị di truyền của cá thể sẽ thấp. Do đó, để cải thiện
hiệu quả chọn lọc cần phải kết hợp năng suất của bản thân với năng suất họ hàng
thân thuộc và đời sau cho các tính trạng có hệ số di truyền thấp (Lasley, 1972).
Bảng 2.1 Hệ số di truyền của hai tính trạng sinh sản
Tác giả, năm
Ferraz và Johnson (1993)
Alfonso và ctv (1996)
Hermesch và ctv (2000)
Hanenberg và cvt (2001)
Chen và cvt (2003)
Damgaard và ctv (2003)
Hamann và ctv (2004)
Holm và ctv (2004)
Holm và ctv (2005)
Arango và ctv (2005)
Rosendo và ctv (2007)
V.T.K.Van và N.V.Duc (1999)
Trần Thị Dân (2001)
Nguyễn Văn Đức và ctv (2002)
Tạ Thị Bích Duyên và ctv (2004)
Mô hình phân tích
Y = Xb + Zu + Wpe + e
Y = Xb + Zu + Wss + Wpe + e
Y = Xb + Zu + Wss + Wpe + e
Y = Xb + Zu + Wss + Wm +
Wpe + e
Y = Xb + Zu + e
Y = Xb + Zu + e
Y = Xb + Zu + e
SCS
0,01 – 0,14
0,05 – 0,06
0,08 – 0,09
0,04 – 0,08
YY : 0,10
LL : 0,08
DD : 0,09
HH : 0,08
0,12
0,05
0,11 – 0,12
0,12 – 0,14
0,09 – 0,12
0,16
0,10
0,17
0,12
0,10 – 0,11
P21
0,18 – 0,22
0,07
YY : 0,08
LL : 0,09
DD : 0,07
HH : 0,08
0,19
0,10
0,16 – 0,17
Trong đó,
b: vectơ các ảnh hưởng cố định
u: vectơ giá trị gây giống
e: vectơ của các ảnh hưởng ngoại cảnh ngẫu nhiên
ss: vectơ ảnh hưởng ngẫu nhiên của đực phối
m: vectơ ảnh hưởng ngẫu nhiên di truyền thuộc mẹ
pe: vectơ các ảnh hưởng ngoại cảnh thường trực ngẫu nhiên và ảnh hưởng di
truyền không cộng gộp ngẫu nhiên
X: ma trận tới liên hệ các yếu tố cố định vào các quan sát
Z: ma trận liên hệ các thú vào các số quan sát
W: ma trận liên hệ ảnh hưởng của đực phối, hay ảnh hưởng di truyền thuộc
mẹ, hay ngoại cảnh thường trực và ảnh hưởng di truyền không cộng gộp vào các số
quan sát
Đối với hai giống heo Yorkshire và Landrace, đã có rất nhiều báo cáo của
các tác giả trong và ngoài nước công bố về hệ số di truyền và tương quan di truyền
của tính trạng SCS và P21. Tính trạng SCS của hai giống Yorkshire và Landrace có
hệ số di truyền thấp, biến động từ 0,01 – 0,17. Tính trạng P21 có hệ số di truyền
cũng ở mức thấp tuy có cao hơn tính trạng SCS, và dao động từ 0,08 – 0,22. Kết
quả một số nghiên cứu về hệ số di truyền được trình bày ở Bảng 2.1.
Hệ số di truyền của SCS tăng lên theo lứa đẻ (Hanenberg và ctv, 2001;
Arango và ctv, 2005). Hệ số di truyền của SCS lần lượt ở lứa 1, 2 và 3 là 0,09 ; 0,12
và 0,12 (Arango và ctv, 2005) nhưng cao hơn so với của Hanenberg và ctv (2001) là
từ 0,04 đến 0,08.
2.2.2 Tương quan di truyền, ngoại cảnh và kiểu hình
Trong thực tế sản xuất, các nhà chọn giống thường quan tâm đồng thời đến
nhiều tính trạng trong các chương trình chọn giống. Mô hình di truyền đơn giản
nhất cho hai tính trạng x và y là:
Px = μx + Ax + Ex
Py = μy + Ay + Ey
Trong đó, P: giá trị kiểu hình, μ: trung bình quần thể, A: giá trị gây giống và
E : giá trị kiểu môi trường.
Hệ số tương quan là một ước lượng đo lường mức độ và chiều của mối quan
hệ tuyến tính giữa hai tính trạng. Nếu ta nói rằng P21 có liên quan đến SCS nghĩa là
có một mối quan hệ nào đó giữa hai tính trạng này, hoặc tính trạng này làm thay đổi
tính trạng kia và ngược lại. Độ phân tán cho thấy mức độ biến dị của một tính trạng
và được định lượng bằng phương sai hay độ lệch chuẩn. Giá trị tuyệt đối của hệ số
tương quan r cho biết mức độ quan hệ giữa hai tính trạng. Như vậy giá trị r gần zero
cho biết có rất ít hoặc không có quan hệ giữa hai tính trạng, và giá trị r gần 1 cho
biết mức độ quan hệ chặt chẽ giữa hai tính trạng. Để mô tả mối quan hệ giữa hai
tính trạng chúng ta cần xác định hệ số tương quan di truyền rA, hệ số tương quan
ngoại cảnh rE và hệ số tương quan kiểu hình rP (Trịnh Công Thành, 2006).
Theo Falconer và Mackay (1996) nguyên nhân chính tạo ra tương quan di
truyền giữa các tính trạng là do tính đa hiệu của gen và liên kết giữa các gen nằm
