Xác định mối tương quan giữa đa hình di truyền các gen prolactin receptor và estrogen receptor với tính trạng sinh sản của lợn nậm khiếu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THÚY NGA
Tên đề tài:
XÁC ĐỊNH MỐI TƢƠNG QUAN GIỮA ĐA HÌNH DI TRUYỀN CÁC GEN
PROLACTIN RECEPTOR VÀ ESTROGEN RECEPTOR VỚI TÍNH TRẠNG
SINH SẢN CỦA LỢN NẬM KHIẾU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ sinh học
Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2013 - 2017

Thái Nguyên – năm 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THÚY NGA

Tên đề tài:
XÁC ĐỊNH MỐI TƢƠNG QUAN GIỮA ĐA HÌNH DI TRUYỀN CÁC GEN
PROLACTIN RECEPTOR VÀ ESTROGEN RECEPTOR VỚI TÍNH TRẠNG
SINH SẢN CỦA LỢN NẬM KHIẾU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ sinh học

Lớp

: K45 – CNSH

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2013 - 2017

Ngƣời hƣớng dẫn: 1. TS. Dƣơng Văn Cƣờng
2. ThS. Ma Thị Trang

Thái Nguyên – năm 2017

i

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
ngoài sự nỗ lực, cố gắng của bản thân, em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ, hƣớng dẫn, chỉ
bảo và động viên của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Dƣơng Văn Cƣờng và
ThS. Ma Thị Trang, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời
gian thực hiện đề tài cũng nhƣ trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa Công nghệ sinh học và
Công nghệ thực phẩm đã dạy dỗ và giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Em xin chân thành cảm ơn tới các cán bộ, anh chị làm việc tại Viện khoa học
sự sống – ĐH Thái Nguyên đã tạo điều kiện để em học tập và hoàn thành đề tài
nghiên cứu.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, ngƣời thân, bạn bè đã luôn
động viên, chia sẻ giúp đỡ em những lúc khó khăn trong quá trình học tập, nghiên
cứu và hoàn thành khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày…tháng….năm 2017
Sinh Viên

Nguyễn Thị Thúy Nga


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Danh mục các thiết bị sử dụng trong đề tài ...........................................26

Bảng 3.2: Các hóa chất sử dụng trong đề tài ..........................................................26
Bảng 3.3: Trình tự mồi cho phản ứng PCR............................................................29
Bảng 3.4: Thành phần phản ứng PCR khuếch đại gen PRLR và ESR ...................29
Bảng 3.5: Thành phần phản ứng cắt gen PRLR bằng enzyme AluI .......................30
Bảng 3.6: Thành phần phản ứng cắt gen ESR bằng enzyme PvuII ........................30
Bảng 3.7: Vị trí cắt enzyme giới hạn AluI và PvuII ...............................................31
Bảng 4.1:

Kết quả đo độ tinh sạch và nồng độ DNA ............................................33

Bảng 4.2: Tỷ lệ kiểu gen PRLR của lợn Nậm Khiếu .............................................36
Bảng 4.3: Tỷ lệ kiểu gen ESR của lợn Nậm Khiếu ................................................39
Bảng 4.4:

Một số chỉ tiêu về năng suất sinh sản của lợn Nậm Khiếu ...................40

Bảng 4.5:

Năng suất sinh sản ứng với các kiểu gen PRLR ở lợn nái Nậm Khiếu 41

Bảng 4.6: Năng suất sinh sản ứng với các kiểu gen ESR ở lợn nái Nậm Khiếu ....43


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1:

Hình ảnh lợn Nậm Khiếu đƣợc nuôi tại Chi nhánh nghiên cứu và phát
triển động thực vật bản địa – Thái Nguyên .............................................4

Hình 2.2:

Trình tự đoạn gen PRLR (GenBank accession: U96306) ........................6

Hình 2.3:

Kích thƣớc các alen có trong kiểu gen PRLR của lợn .............................7

Hình 2.4:

Kích thƣớc các đoạn DNA dự kiến thu đƣợc khi phân tích đa hình
đoạn gen PRLR bằng enzyme AluI ..........................................................8

Hình 2.5:

Hình ảnh mô phỏng vị trí cắt đa hình của enzyme AluI trên đoạn gen
PRLR ........................................................................................................8

Hình 2.6:

Đoạn gen PRLR nghiên cứu, vị trí cắt của enzyme AluI .........................9

Hình 2.7:

Trình tự đoạn gen ESR (GenBank accession: HF947274) ....................10

Hình 2.8:

Kích thƣớc các alen có trong kiểu gen ESR của lợn ..............................11

Hình 2.9:

Kích thƣớc các đoạn DNA dự kiến thu đƣợc khi phân tích đa hình
đoạn gen ESR bằng enzyme PvuII .........................................................12

Hình 2.10: Hình ảnh mô phỏng vị trí cắt đa hình của enzyme PvuII trên đoạn gen
ESR.........................................................................................................12
Hình 2.11: Đoạn gen ESR nghiên cứu và vị trí cắt của enzyme PvuII ....................13
Hình 3.1:

Chu trình nhiệt của phản ứng PCR khuếch đại đoạn gen PRLR...……..29

Hình 3.2:

Chu trình nhiệt của phản ứng PCR khuếch đại đoạn gen ESR ..............30

Hình 4.1:

Kết quả tách chiết DNA tổng số 8 mẫu mô tai lợn Nậm Khiếu ............33

Hình 4.2:

Sản phẩm PCR nhân lên từ cặp mồi PRLR............................................34

Hình 4.3:

Sản phẩm PCR nhân lên từ cặp mồi ESR ..............................................35

Hình 4.4:

Kết quả phân tích đa hình đoạn gen PRLR bằng enzyme AluI .............36

Hình 4.5:

Tỷ lệ kiểu gen và tần số alen gen PRLR trong quần thể lợn nghiên
cứu .........................................................................................................37

Hình 4.6:

Kết quả phân tích đa hình đoạn gen ESR bằng enzyme PvuII ..............38

Hình 4.7:

Tỷ lệ kiểu gen và tần số alen gen ESR trong quần thể lợn nghiên cứu .39


iv

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Bp

: Base paire

Cs

: Cộng sự

DNA

: Deoxyribonucleic acid

dNTP

: Deoxyribonucleoside triphosphate

ESR

: Estrogen receptor

OD

: Optical density

PCR

: Polymerase chain Reaction

PRLR

: Prolactin receptor

RFLP : Restriction Fragment Length Polymorphism DNA
SD

: Standard Deviation (Độ lệch chuẩn)

SE

: Standard Error (Sai số chuẩn)

TE

: Tris – EDTA

V/p

: Vòng/phút


v

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................1
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................2
DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................3
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ...........................................................4
MỤC LỤC ...................................................................................................................5
Phần 1 ..........................................................................................................................1
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu tổng quát ............................................................................................2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ..................................................................................................2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.............................................................................. 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ..............................................................................3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài...............................................................................3
Phần 2 ..........................................................................................................................4
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU .............................................................4
2.1. Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu. ................................................................... 4

2.1.1. Tổng quan về lợn Nậm Khiếu. .......................................................................... 4
2.1.2. Gen Prolactin receptor – PRLR ........................................................................5
2.1.2.1. Nguồn gốc và cấu tạo .....................................................................................5
2.1.2.2. Chức năng của Prolactin ................................................................................5
2.1.2.3. Gen thụ thể Prolactin .....................................................................................5


vi

2.1.3. Gen Estrogen receptor – ESR ...........................................................................9
2.1.3.1. Nguồn gốc ......................................................................................................9
2.1.3.2. Chức năng của Estrogen ..............................................................................10
2.1.3.3. Gen thụ thể Estrogen receptor – ESR ..........................................................10
2.2. Cơ sở lý luận của đề tài ...................................................................................... 13
2.2.1. Năng suất sinh sản và các chỉ tiêu liên quan đến năng suất sinh sản .............. 13
2.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến năng suất sinh sản ................................................ 14
2.2.2.1. Ảnh hƣởng của yếu tố di truyền ................................................................... 14
2.2.2.2. Ảnh hƣởng của ngoại cảnh........................................................................... 15
2.2.3. Một số phƣơng pháp sử dụng trong nghiên cứu gen lợn và ứng dụng ........... 15
2.3. Cơ sở khoa học của đề tài ...................................................................................17
2.3.1. Khái niệm đa hình gen. ...................................................................................17
2.3.2. Phƣơng pháp tách chiết DNA. ........................................................................17
2.3.3. Kỹ thuật PCR ..................................................................................................18
2.3.4. Kỹ thuật PCR – RFLP .....................................................................................19
2.4. Tổng quan tình hình trong nƣớc và trên thế giới ............................................... 20
2.4.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................20
2.4.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nƣớc ...................................................21
Phần 3 ........................................................................................................................25
ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................25
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................... 25

3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu .........................................................25
3.2.1. Địa điểm tiến hành nghiên cứu..........................................................................25
3.2.2. Thời gian nghiên cứu ......................................................................................25


vii

3.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 25
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................... 25
3.4.1. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu .......................................................................25
3.4.1.1. Dụng cụ nghiên cứu .....................................................................................25
3.4.1.2. Thiết bị nghiên cứu ......................................................................................26
3.4.2. Hóa chất nghiên cứu........................................................................................26
3.4.3. Phƣơng pháp lấy mẫu ......................................................................................27
3.4.4. Phƣơng pháp tách chiết DNA .........................................................................27
3.4.5. Phƣơng pháp PCR ...........................................................................................28
3.4.6. Phƣơng pháp cắt bằng enzyme giới hạn .........................................................30
3.4.7. Phƣơng pháp theo dõi các chỉ tiêu về khả năng sinh sản ................................31
3.5. Các phƣơng pháp xử lý số liệu........................................................................... 32
Phần 4 ........................................................................................................................33
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................................33
4.1. Kết quả phân tích đƣợc đa hình gen PRLR (Prolactin Receptor) và ESR
(Estrogen Receptor) của lợn nái Nậm Khiếu. ........................................................... 33
4.1.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số từ mẫu tai lợn Nậm Khiếu. .........................33
4.1.2. Kết quả PCR khuếch đại gen PRLR và ESR bằng cặp mồi đặc hiệu. .............34
4.1.2.1. Kết quả khuếch đại gen PRLR bằng cặp mồi đặc hiệu. ...............................34
4.1.2.2. Kết quả khuếch đại gen ESR bằng cặp mồi đặc hiệu. ..................................35
4.1.3. Kết quả phân tích đa hình đoạn gen PRLR và ESR. ........................................35
4.1.3.1. Kết quả phân tích đa hình đoạn gen PRLR bằng enzyme AluI. ...................35
4.1.3.2. Kết quả phân tích đa hình đoạn gen ESR bằng enzyme PvuII .....................38

viii

4.2. Kết quả xác định mối tƣơng quan giữa đa hình di truyền các gen PRLR và ESR
với tính trạng sinh sản của lợn Nậm Khiếu. .............................................................. 40
4.2.1. Năng suất sinh sản của lợn nái ứng với các kiểu gen của gen PRLR ..............41
4.2.2. Năng suất sinh sản của lợn nái ứng với các kiểu gen của gen ESR ................43
Phần 5 ........................................................................................................................48
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................48
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 48
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................49


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề
Theo số liệu thống kê của Viện chăn nuôi Việt Nam, trong năm 2015 đàn lợn

của nƣớc ta có khoảng 29 triệu con và cung cấp sản lƣợng thịt chiếm khoảng 72%
tổng số thịt từ vật nuôi [3]. Hiện nay, thị hiếu ngƣời tiêu dùng đang có nhiều thay đổi
với xu hƣớng quay trở lại sử dụng các sản phẩm thực phẩm bản địa có nguồn gốc rõ
ràng. Trƣớc những nhu cầu đó việc lƣu giữ, bảo tồn và phát triển các sản phẩm đặc
trƣng của từng địa phƣơng đƣợc các nhà khoa học và chính quyền các cấp quan tâm
nhằm phát triển các sản phẩm chất lƣợng cao gắn liền với thƣơng hiệu địa phƣơng

mang lại giá trị kinh tế cao.
Nguồn gen lợn bản địa của nƣớc ta tƣơng đối phong phú với khoảng 26
giống đã đƣợc phát hiện. Tuy nhiên, quy mô đàn của nhi ều giống lợn bản địa ngày
càng giảm trong đó một số giống có nguy cơ biến mất [1]. Thay thế vào đó là những
giống lợn lai với nhiều ƣu điểm nhƣ thời gian sinh trƣởng nhanh, cho trọng lƣợng
thịt lớn và dễ dàng chăm sóc trên quy mô trang trại. Tuy nhiên chất lƣợng thịt, khả
năng chịu đựng bệnh và chịu đựng kham khổ của những giống lợn lai này lại không
cao bằng các giống bản địa. Lợn Nậm Khiếu là một giống lợn địa phƣơng, đặc sản
của vùng núi phía Bắc, với chất lƣợng thịt thơm, thịt nhiều nạc, ít mỡ và khả năng
chịu đƣợc điều kiện bất lợi cao.Với nhiều ƣu điểm trên nên việc duy trì nòi giống,
bảo tồn giống lợn này là hết sức cần thiết.
Một trong những tiêu chí quan trọng trong đánh giá chất lƣợng chăn nuôi lợn
là năng suất sinh sản của lợn nái. Để nâng cao năng suất sinh sản của lợn bằng cách
chọn lọc giống là khó do khả năng di truyền về các tính trạng này thấp [7]. Với sự
phát triển của các kỹ thuật hiện đại, các nhà nghiên cứu đã chọn lọc giống vật nuôi
dựa vào các chỉ thị phân tử nhằm tăng khả năng chính xác, rút ngắn thời gian và
tăng hiệu quả chọn lọc. Trong đó, nghiên cứu về mối tƣơng quan đa hình di truyền


2

gen với tính trạng sinh sản là rất cần thiết trong việc nâng cao năng suất sinh sản.
Theo nghiên cứu của Drogemuller và cộng sự (2001) cho thấy gen thụ thể prolactin
(PRLR) và gen thụ thể estrogen (ESR) có mối liên quan đến năng suất sinh sản của
lợn nái [16]. Gen thụ thể PRLR (Prolactin receptor) nằm trên nhiễm sắc thể số 16,
là gen đánh dấu có liên quan đến tính trạng sinh sản của lợn [19]. Từ những kết quả
nghiên cứu trong những năm gần đây trên thế giới cho thấy gen này thực sự có liên
quan đến số con đẻ ra và số con còn sống trên lợn. Prolactin có tác động sinh học
lên sự phát triển của tuyến vú, sự tiết sữa của ngƣời và thú cái trong thời gian mang
thai và nuôi con [8]. Và chỉ những cá thể nào có thụ thể tiếp nhận prolactin

(prolactin receptor) mới chịu ảnh hƣởng của hormone này [14]. Còn gen ESR
(Estrogen receptor) của lợn thì liên quan mật thiết với quá trình mang thai và chức
năng hoạt động của nó thông qua thụ thể, nó có alen đặc trƣng liên quan đến số con
đƣợc sinh ra [21].
Từ những cơ sở khoa học trên, nhằm mục đích ứng dụng những tiến bộ của
kỹ thuật di truyền vào chăn nuôi để nâng cao khả năng sinh sản, chọn lọc đƣợc
giống tốt, giống có chất lƣợng cao, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Xác định
mối tương quan giữa đa hình di truyền các gen Prolactin receptor và Estrogen
receptor với tính trạng sinh sản của lợn Nậm Khiếu”.
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định mối tƣơng quan giữa đa hình di truyền các gen PRLR và ESR với
tính trạng sinh sản của lợn Nậm Khiếu.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
-

Nghiên cứu đa hình đoạn gen PRLR trên lợn Nậm Khiếu.

-

Nghiên cứu đa hình đoạn gen ESR trên lợn Nậm Khiếu.

-

Xác định mối tƣơng quan giữa đa hình di truyền các gen PRLR và ESR
với tính trạng sinh sản của lợn Nậm Khiếu.


3

1.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Xác định đƣợc đa hình đoạn gen PRLR và ESR làm cơ sở khoa học cho việc
nghiên cứu mối tƣơng quan giữa kiểu gen với khả năng sinh sản của lợn.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn, chọn giống có khả năng sinh sản
cao bằng các chỉ thị phân tử.
- Kết quả nghiên cứu về tính trạng sinh sản tạo tiền đề cho những nghiên cứu
tiếp theo nhằm ứng dụng công nghệ hiện đại vào công tác chọn tạo giống nhằm
đem lại hiệu quả kinh tế, duy trì nòi giống, phục vụ nhu cầu thị trƣờng và phát
triển kinh tế của địa phƣơng.


4

Phần 2
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu.
2.1.1. Tổng quan về lợn Nậm Khiếu.
- Đặc điểm ngoại hình
Lợn Nậm Khiếu toàn thân đƣợc bao phủ bởi những lông ngắn, cứng giống
tóc rễ tre, thƣờng có màu hung và màu đen. Đầu và chiều dài cơ thể lợn trƣởng
thành khoảng 90 – 180 cm, chiều dài đuôi khoảng 30 cm, chiều cao của vai khoảng
55 – 110 cm.

Hình 2.1: Hình ảnh lợn Nậm Khiếu được nuôi tại Chi nhánh nghiên cứu và phát
triển động thực vật bản địa – Thái Nguyên

- Thói quen ăn uống
Lợn Nậm Khiếu là loài ăn tạp và đôi khi ăn bừa bãi. Ngoài thức ăn tinh nhƣ
ngô, gạo... chúng còn có khả năng ăn lƣợng lớn thức ăn xanh nhƣ các loại rau, củ, rễ
cây...
- Tập tính sinh sản


5

Lợn Nậm Khiếu cái đẻ nhiều lứa trong năm. Số lƣợng con mỗi lần sinh từ 5 8 con/lứa. Thời gian mang thai là 113 ngày. Thời gian để lợn con trƣởng thành
trung bình 7 tháng.
Tuổi đƣợc coi là trƣởng thành về mặt sinh dục có thể giao phối ở con cái là 8
– 10 tháng, trung bình là 9 tháng. Ở con đực tuổi trƣởng thành về mặt sinh dục có
thể giao phối là 8 – 10 tháng, trung bình là 9 tháng.
- Đặc điểm sinh trƣởng, phát dục của lợn Nậm Khiếu
Lợn Nậm Khiếu sinh trƣởng chậm, khối lƣợng sơ sinh 0,4 - 0,6 kg, khối
lƣợng lúc 2 tháng tuổi khoảng 10 – 12 kg và đạt kích thƣớc tối đa khoảng 50 – 60
kg lúc 12 tháng tuổi.
2.1.2. Gen Prolactin receptor – PRLR
2.1.2.1. Nguồn gốc và cấu tạo
Prolactin còn gọi là LTH (Luteotropic hormone). Ở ngƣời và các loài động
vật hữu nhũ prolactin đƣợc tổng hợp và phân tiết ở tế bào qua acid của tuyến não
thùy. Nó là một polypeptide gồm mƣời chín cấu tử amino acid và trọng lƣợng phân
tử khoảng 23000 Da [14].
2.1.2.2. Chức năng của Prolactin
Prolactin có tác động sinh học lên sự phát triển của tuyến vú, sự tiết sữa của
ngƣời và thú cái trong thời gian mang thai và nuôi con. Prolactin đƣợc phân tiết từ
các tế bào qua acid của tuyến não thùy theo máu di chuyển đến cơ quan đích, ở đây
xảy ra sự tiếp nhận prolactin. Sự tiếp nhận này đƣợc quyết định bởi các thụ thể có
tại các cơ quan đích. Sự xuất hiện của thụ thể prolactin chịu kiểm soát chủ yếu bởi

yếu tố di truyền.
2.1.2.3. Gen thụ thể Prolactin
Theo các nghiên cứu của Drogemuler (2001) nếu trên các cá thể lợn có
sự xuất hiện của gen thụ thể prolactin thì số con trên ổ đẻ nhiều, tỷ lệ sống sót
của các lợn con cao. Đặc biệt, trọng lƣợng lợn con sinh ra vẫn duy trì ở mức


6

bình thƣờng không có chênh lệch đáng kể so với các ổ đẻ có số con ít [16].
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng thấy các cá thể lợn con có sự hiện diện của
gen thụ thể prolactin có trọng lƣợng tăng trên ngày cao hơn các cá thể không
có sự hiện diện của gen này.
Gen thụ thể PRLR định vị trên nhiễm sắc thể số 16 và có 2 alen là A và B tạo
ra các kiểu gen AA, AB và BB. Trong 3 kiểu gen này thì trên các giống lợn Large
White, Meishan, Landrace kiểu gen AA có năng suất sinh sản cao hơn, kích thƣớc
lợn con sinh ra đồng đều và số con trên ổ đẻ nhiều hơn kiểu gen AB, BB.
2.1.2.3.1. Trình tự gen PRLR
Trình tự gen PRLR đƣợc công bố trên ngân hàng gen (GenBank accession:
U96306). Trình tự gen PRLR đƣợc thể hiện dƣới hình sau:

Hình 2.2: Trình tự đoạn gen PRLR (GenBank accession: U96306)
2.1.2.3.2. Các kiểu gen trong phân tích đa hình đoạn PRLR bằng enzyme AluI
Phân tích đa hình đoạn gen PRLR bằng enzyme AluI thu đƣợc các dạng alen
tƣơng ứng nhƣ sau:
Alen A: 85 bp – 59 bp – 19 bp
Alen B: 104 bp – 59 bp


7

Từ đó ta có các kiểu gen tƣơng ứng nhƣ sau:
-

Kiểu gen AA: Những cá thể mang kiểu gen AA là những cá thể đồng hợp
tử cắt về gen PRLR. Khi điện di trên gel agarose sẽ thu đƣợc 3 băng
tƣơng ứng với các kích thƣớc 85 bp – 59 bp – 19 bp.

-

Kiểu gen AB: Những cá thể mang kiểu gen AB là những cá thể dị hợp tử.
Khi điện di trên gel agarose sẽ thu đƣợc 4 băng tƣơng ứng với các kích
thƣớc 104 bp – 85 bp – 59 bp – 19 bp.

-

Kiểu gen BB: Những các thể mang kiểu gen BB là những cá thể đồng
hợp tử cắt về gen PRLR. Khi điện di trên gel agarose sẽ thu đƣợc 3 băng
tƣơng ứng với các kích thƣớc 104 bp – 59 bp.

Sơ đồ mô phỏng 2 alen A và B đƣợc thể hiện ở hình 2.3.
a) Alen A

b) Alen B

Hình 2.3: Kích thước các alen có trong kiểu gen PRLR của lợn
Sơ đồ mô phỏng 3 kiểu gen AA, AB, BB tƣơng ứng đƣợc thể hiện ở hình 2.4 dƣới
đây:
c) Kiểu gen AA (85 bp, 19 bp và 59 bp)

8

d) Kiểu gen AB (104 bp, 85 bp, 59 bp và 19 bp)

e) Kiểu gen BB (104 bp và 59 bp)

Hình 2.4: Kích thước các đoạn DNA dự kiến thu được khi phân tích đa hình
đoạn gen PRLR bằng enzyme AluI
2.1.2.3.3. Vị trí cắt đa hình của enzyme AluI trên gen PRLR
Sử dụng phần mềm vector NTI mô phỏng đoạn gen PRLR đƣợc cắt bởi
enzyme AluI.

Hình 2.5: Hình ảnh mô phỏng vị trí cắt đa hình của enzyme AluI
trên đoạn gen PRLR


9

Hình 2.6: Đoạn gen PRLR nghiên cứu, vị trí cắt của enzyme AluI
Chú ý:
-

(1) Trình tự màu tím là vị trí cắt của enzyme AluI

-

(2) Hai trình tự màu đỏ là hai vị trí bám của mồi xuôi và mồi ngƣợc trong
phản ứng PCR nhân đoạn gen PRLR (163 bp).

Hình 2.5 và hình 2.6 cho thấy phân đoạn gen PRLR (449 bp) có chứa 5 vị trí
cắt của enzyme AluI. Trong đó đoạn gen kích thƣớc 163 bp nghiên cứu có chứa 2 vị
trí cắt tại nucleotide số 184 và 203 tạo ra 3 băng có kích thƣớc 59 bp, 19 bp và 85
bp tƣơng ứng với kiểu alen A. Và tại vị trí 203, ở đó bazơ G có thể sẽ bị thay thế
bằng nucleotide khác làm thay đổi trình tự nhận biết của enzyme AluI nên đoạn gen
PRLR chỉ bị cắt tại vị trí 183, và sản phẩm cắt đoạn gen PRLR sẽ gồm các đoạn DNA
có kích thƣớc phân tử là 104 bp và 59b bp tƣơng đƣơng với kiểu alen B.
2.1.3. Gen Estrogen receptor – ESR
2.1.3.1. Nguồn gốc
Estrogen đƣợc phát hiện từ nang noãn, tuyến thƣợng thận, nhau thai và dịch
hoàn. Ngoài ra Estrogen còn đƣợc tiết ra ở phôi, duy trì sự mang thai và làm tăng
biến dƣỡng của lớp nội mạc tử cung trong việc nuôi phôi.


10

2.1.3.2. Chức năng của Estrogen
- Kích thích sự phát triển của tuyến vú, làm phát triển hệ thống dẫn sữa và
tích mỡ ở tuyến vú.
- Làm phát triển nội mạc của ống dẫn trứng, tăng tế bào tiêm mao của ống
dẫn trứng cũng nhƣ hoạt động của chúng để đẩy phôi vào tử cung.
- Kích thích sự tăng trƣởng của các tuyến nội mạc tử cung để nuôi phôi.
2.1.3.3. Gen thụ thể Estrogen receptor – ESR
Gen thụ thể ESR có ảnh hƣởng quan trọng đến sự thụ tinh ở thú cái đƣợc
Rothschild và cs (năm 1991) phát hiện nhƣ một dấu hiệu di truyền quan trọng việc
tăng năng suất của lợn nái [21]. Gen ESR có 2 alen D và E nằm trên nhiễm sắc thể
số 1, và tạo 3 kiểu gen DD, DE và EE. Một vài nghiên cứu cho thấy alen E làm tăng
chiều dài tử cung, số bào thai trên mỗi sừng và trọng lƣợng trung bình của mỗi thai.
Do đó ảnh hƣởng của alen E làm gia tăng hiệu quả và năng suất sinh sản.
2.1.3.3.1. Trình tự gen ESR

Trình tự gen ESR đƣợc công bố trên ngân hàng gen (GenBank accession:
HF947274). Trình tự gen ESR đƣợc thể hiện dƣới hình sau:

Hình 2.7: Trình tự đoạn gen ESR (GenBank accession: HF947274)
2.1.3.3.2. Các kiểu gen trong phân tích đa hình đoạn ESR bằng enzyme PvuII
Phân tích đa hình đoạn gen ESR bằng enzyme PvuII thu đƣợc các dạng alen
tƣơng ứng nhƣ sau:
Alen D: 120 bp
Alen E: 65 bp – 55 bp


11

Từ đó ta có các kiểu gen tƣơng ứng nhƣ sau:
-

Kiểu gen DD: Những cá thể mang kiểu gen DD là những cá thể đồng hợp
tử cắt về gen ESR. Khi điện di trên gel agarose sẽ thu đƣợc 1 băng tƣơng
ứng với kích thƣớc 120 bp.

-

Kiểu gen DE: Những cá thể mang kiểu gen DE là những cá thể dị hợp tử.
Khi điện di trên gel agarose sẽ thu đƣợc 3 băng tƣơng ứng với các kích
thƣớc 120 bp – 65 bp – 55 bp.

-

Kiểu gen EE: Những các thể mang kiểu gen EE là những cá thể đồng hợp
tử cắt về gen ESR. Khi điện di trên gel agarose sẽ thu đƣợc 2 băng tƣơng

ứng với các kích thƣớc 65 bp – 55 bp.

Sơ đồ mô phỏng 2 alen D và E đƣợc thể hiện ở hình 2.8.
Alen D

Alen E

Hình 2.8: Kích thước các alen có trong kiểu gen ESR của lợn
Sơ đồ mô phỏng 3 kiểu gen DD, DE, EE tƣơng ứng đƣợc thể hiện ở hình 2.9:
i.

Kiểu gen DD (120 bp)


12

ii.

Kiểu gen DE (120 bp, 65 bp và 55 bp)

iii.

Kiểu gen EE (65 bp và 55 bp)

Hình 2.9: Kích thước các đoạn DNA dự kiến thu được khi phân tích đa hình
đoạn gen ESR bằng enzyme PvuII
2.1.3.3.3. Vị trí cắt đa hình của enzyme PvuII trên gen ESR
Sử dụng phần mềm vector NTI mô phỏng đoạn gen ESR đƣợc cắt bởi
enzyme PvuII:

Hình 2.10: Hình ảnh mô phỏng vị trí cắt đa hình của enzyme PvuII trên đoạn
gen ESR


13

Hình 2.11: Đoạn gen ESR nghiên cứu và vị trí cắt của enzyme PvuII
Hình 2.10 và hình 2.11 cho thấy phân đoạn gen ESR (121 bp) có chứa 1 vị trí
cắt của enzyme PvuII tại vị trí nucleotide 66. Vị trí cắt tạo ra 2 băng 65 bp và 55 bp
tƣơng ứng với kiểu alen E. Và tại vị trí 66, ở đó bazơ G có thể sẽ bị thay thế bằng
nucleotide khác làm thay đổi trình tự nhận biết của enzyme PvuII nên đoạn gen ESR
không bị cắt tại vị trí nào giữ nguyên băng với kích thƣớc 120 bp tƣơng ứng với kiểu
alen D.
2.2. Cơ sở lý luận của đề tài
2.2.1. Năng suất sinh sản và các chỉ tiêu liên quan đến năng suất sinh sản
Năng suất sinh sản đƣợc coi nhƣ là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất
trong đánh giá giá trị kinh tế của vật nuôi. Để đánh giá năng suất sinh sản của lợn
nái, từ xƣa những nhà chọn giống đã đƣa ra các chỉ tiêu theo dõi nhằm tìm ra đƣợc
lợn nái có năng suất sinh sản tốt nhất và đƣợc phân làm 3 nhóm: số lƣợng con, khối
lƣợng lợn con và thời gian. Tuy nhiên, các nhóm chỉ tiêu này có mối tƣơng quan
nhất định với nhau. Vì vậy, trong chọn giống lợn các nhà di truyền chọn giống chỉ
quan tâm tới một số tính trạng năng suất nhất định mà theo họ là các chỉ tiêu có tầm
quan trọng kinh tế trong chăn nuôi lợn nái sinh sản.
Từ năm 1980, Legault cho rằng trong các chỉ tiêu đánh giá đến năng suất
sinh sản của lợn nái thì chỉ tiêu số lợn con cai sữa do một nái sản xuất là chỉ tiêu
tổng hợp và đúng đắn nhất [17]. Số lợn con cai sữa do một lơ ̣n nái s ản xuất trong
một năm phu ̣ thuô ̣c vào s ố trứng rụng, tỉ lệ lợn con sống lúc sơ sinh và tỉ lệ lợn con
sống tới lúc cai sữa [15]. Mabry và cs (1996) cho rằng, các tính trạng năng suất sinh
sản chủ yếu của lợn nái bao gồm: số con sơ sinh số ng, số con cai sữa, khối lƣợng 21
ngày/ổ và số lứa đẻ/nái/năm. Từ đó có thể thấy việc nâng cao năng suất số con sơ

14

sinh sống và số con cai sữa của một nái góp phần to lớn trong việc tăng trƣởng kinh
tế của ngƣời chăn nuôi.
- Một số chỉ tiêu về số lƣợng nhƣ: Số con sơ sinh còn sống đến 24h/lứa đẻ,
bình quân số lợn con đẻ ra còn sống/lứa, tỷ lệ sống, số con cai sữa/ lứa, khoảng cách
lứa đẻ.
- Một số chỉ tiêu về chất lƣợng nhƣ: Khối lƣợng con sơ sinh, độ đồng đều về
khối lƣợng, khối lƣợng cai sữa toàn ổ.
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất sinh sản
2.2.2.1. Ảnh hưởng của yếu tố di truyền
a, Ảnh hƣởng của giống
Dựa vào năng suất sinh sản và sức sản xuất thịt, các giống lợn đƣợc chia làm
4 nhóm chính [18].
- Loại có khả năng sản xuất thịt và sinh sản khá nhƣ: Large White
(Yorkshire)...
- Các giống chuyên dụng “dòng bố” nhƣ Pietrain, Duroc, Landrace Bỉ... có
năng suất sinh sản trung bình nhƣng năng suất thịt cao.
- Các giống chuyên dụng “dòng mẹ”, đặc biệt một số giống nguyên sản của
Trung Quốc nhƣ Taihu (điển hình là Meishan) có năng suất sinh sản đặc biệt cao
nhƣng năng suất thịt kém.
- Cuối cùng là nhóm giống “nguyên sản” hay các giống “bản địa” có năng
suất sinh sản cũng nhƣ năng suất thịt thấp nhƣng nó có khả năng thích nghi tốt với
môi trƣờng riêng của chúng. Các giống bản địa thƣờng có khả năng sinh sản kém
hơn các giống, dòng chuyên hóa do chúng chƣa đƣợc chọn lọc và quản lý tốt và
thƣờng bị cận huyết cao, nhƣng các giống lợn này lại có khả năng thích nghi tốt với
điều kiện môi trƣờng sống không thuận lợi.

15

Ảnh hưởng của cá thể đực:
Cá thể đực giống có ảnh hƣởng lớn đến năng suất sinh sản của lợn nái. Trong
phối giống trực tiếp, ảnh hƣởng của cá thể đực giống đối với tỷ lệ thụ thai là rất rõ
rệt. Đực giống quá già cũng sẽ làm giảm số con trong một lứa đẻ.
b, Ảnh hƣởng của cá thể
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra các cá thể lợn mang các chỉ thị gen liên quan đến
tính trạng sinh sản của lợn nhƣ: Prolactin receptor (liên quan đến khả năng sống sót
của lợn con), Estrogen receptor (liên quan đến kích cỡ lứa đẻ), Adiponectin (Gen
này phát hiện thấy sự chuyển hóa lipid và glucose và điều chỉnh chức năng nhau
thai), Leptin (điều tiết sinh sản ở lợn), Paternal expression gen 1 (có ảnh hƣởng đến
sự phát triển của phôi), Osteopontin (Tỷ lệ rụng trứng và chiều dài dạ con) …
2.2.2.2. Ảnh hưởng của ngoại cảnh
- Dinh dƣỡng là một yếu tố có ảnh hƣởng rất lớn đến năng suất sinh sản của
lợn nái, nó tạo động lực để lợn nái có thành tích sinh sản tốt hơn. Năng suất sinh sản
của lợn nái sẽ giảm khi chúng ăn những loại thức ăn thiếu protein, vitamin, khoáng
chất, hoặc thức ăn bị thối mốc.
- Chuồng trại: Cũng là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến
năng suất sinh sản của lợn nái. Chuồng trại luôn sạch sẽ, thoáng mát, khí hậu phù
hợp sẽ giúp lợn hạn chế bị mắc bệnh, phát triển khỏe mạnh, mau lớn hơn.
- Bệnh tật: nhƣ các bệnh truyền nhiễm, viêm đƣờng sinh dục đều có thể dẫn
đến sảy thai, chết thai dẫn đến năng suất sinh sản giảm.
2.2.3. Một số phương pháp sử dụng trong nghiên cứu gen lợn và ứng dụng
Một số phƣơng pháp nghiên cứu gen hiện nay:
Các chỉ thị di truyền đƣợc sử dụng trong chọn giống lợn thƣờng có liên quan
đến các tính trạng năng suất, chất lƣợng thịt, sinh sản, khả năng kháng bệnh… Vì
vậy nghiên cứu đa hình gen của vật nuôi và xác định các chỉ thị có liên quan đến