Tài liệu Nâng cao các kỹ năng về di truyền, sinh sản và lai tạo giống bò thịt nhiệt đới- chương 13 ppt

Chơng trình đánh giá giá trị di truyền
J.Allen, BM.Burns và J.D.Bertram


Giới thiệu chung

Trong chơng này chúng ta sẽ thảo luận sâu về
các chơng trình tạo giống Breed Plan và Group
Breed Plan đợc sử dụng một cách rộng rãi bởi
các nhà tạo giống bò thịt tại úc và một số quốc
gia nh New Zealand, Thái Lan và Hoa Kỳ.

Chơng trình Breed Plan và Group Breed
Plan là gì?
Breed Plan là chơng trình đánh giá giá trị di
truyền hiện đại đợc xây dựng ở úc để thống
nhất nguồn thông tin rộng và luôn biến đổi đã có
đối với một cá thể vào trong một giá trị có thể sử
dụng để sắp xếp trật tự của các cá thể. Đánh giá
giá trị di truyền của bò thịt cần phải có đầy đủ
thông tin về hệ phả và số liệu về tính trạng
nghiên cứu. Sản phẩm của chơng trình này là
những giá trị giống ớc tính (EBV). Với một số
lợng cá thể đã cho để chọn lọc, tất cả có chung
một giá trị EBV cho các tính trạng khác nhau thì
quyết định một cách khách quan những cá thể
nào đợc làm giống vẫn là một việc rất khó khăn.

Breed Plan đợc dựa vào một mô hình động vật
kết hợp các bớc phân tích nhiều tính trạng để
xác định giá trị EBV của cá thể có số liệu cho

một số các tính trạng. Chơng trình sử dụng một
dạng phân tích hiện đại đợc gọi là ớc đoán
không sai lệch tuyến tính tốt nhất (BLUP).
Chơng trình phân tích BLUP có độ tin cậy cao
và sử dụng hầu hết các nguồn thông tin hệ huyết
thống của các cá thể và số liệu của các tính
trạng.

Tuy nhiên chơng trình Breed Plan là chơng
trình chỉ sử dụng cho một đàn trong một giống.
Việc tăng sử dụng thụ tinh nhân tạo đã cho phép
hầu hết các đàn trong một giống phát triển mối
liên kết di truyền với nhau. Liên kết này đã cho
phép so sánh giữa các đàn với nhau dựa trên
EBV của các nhóm (Group Breed Plan EBV) hệ
thống này đã phát triển một cách nhanh chóng và
trở thành phơng pháp sử dụng rộng rãi nhất.
Chơng trình Group Breed Plan là chơng trình
chọn lọc tốt hơn so với chơng Breed Plan bởi vì
nó cho phép đánh giá giá trị di truyền của nhiều
đàn trong cùng một giống và vì vậy có thể thu
đợc nhiều tiến bộ di truyền hơn.

Lợng vật chất di truyền của mỗi bố và
mẹ đóng góp cho thế hệ con là bao nhiêu?

Để hiểu đợc khái niệm này, chúng ta sẽ lớt
qua lĩnh vực cách chuyển vật chất di truyền của
các cá thể bố mẹ cho con, có nghĩa là vật chất di
truyền nào đợc chuyển cho con trong quá trình

sinh sản. Hầu hết các tế bào trong cơ thể đều có
2 bản sao của mỗi gen. Những gen này nằm trên
nhiễm sắc thể. ở bò có 30 đôi hay 60 nhiễm sắc
thể. Mỗi tinh trùng hay mỗi trứng chỉ mang duy
nhất 1 bản sao của 1 gen. Nh vậy, mỗi tinh
trùng hay mỗi trứng chỉ có 30 nhiễm sắc thể.
Trong quá trình sinh sản, khi tinh trùng gặp và
chui vào trong trứng thì bào thai đợc hình thành
với 2 bản sao của mỗi gen và mỗi tế bào sẽ có 30
đôi hay 60 nhiễm sắc thể.

Nh vậy điều mà chúng ta muốn nói ở đây là
mỗi cá thể bê nhận đợc 1/2 gen của bố và nhận
1/2 gen của mẹ nó. Từ khái niệm này dẫn đến
khái niệm mới đó là giá trị giống (EBV) ớc
tính.




58
Giá trị giống ớc tính là gì?

Giá trị giống của 1 cá thể chính là giá trị di
truyền của nó, 1/2 giá trị này đợc chuyển cho
thế hệ con của nó. Chúng ta không bao giờ biết
chính xác giá trị giống (giá trị giống thực) của
các tính trạng khác nhau. Thế nhng, chúng ta có
khả năng ớc tính giá trị giống. Những giá trị do
tính toán đợc đó gọi là giá trị giống ớc tính.

Giá trị giống biểu thị sự khác nhau di truyền của
1 cá thể với quần thể so sánh với nó. Đơn vị sử
dụng cho EBV là đơn vị của tính trạng mà ta đề
cập đến, ví dụ đơn vị EBV về khối lợng là kg.

Ví dụ: Nếu 1 đực giống có EBV là 40kg đối với
khối lợng bò ở 600 ngày tuổi. Điều đó có nghĩa
là bê sinh ra từ đực giống này sẽ có 20 kg nặng
hơn lúc 600 ngày tuổi vì bê chỉ nhận 1/2 gen từ
bố so với trung bình của bê sinh ra từ bố có EBV
= 0 lúc đạt 600 ngày tuổi (Giả sử rằng EBV của
mẹ = 0). EBV là ớc tính di truyền tốt nhất mà
kỹ thuật hiện đại có thể cung cấp cho chúng ta.

Lợi nhuận kinh tế gì có thể thu đợc
từ sử dụng EBV?

EBV cung cấp một đánh giá di truyền, nó rất có
ích cho các nhà tạo giống và ngời mua các cá
thể bò về làm giống. Chiến lợc này cho phép
chúng ta xác định đợc sự sai khác về bản chất di
truyền mà bằng mắt không thể đánh giá đợc.

ở ví dụ vừa nêu trên, chênh lệch trung bình về
khối lợng lúc 600 ngày tuổi của thế hệ con sinh
ra từ bò đực giống có EBV = 40 kg với thế con
sinh ra từ đực giống có EBV = 0 kg là 20 kg.
Nếu giá về khối lợng của bò thịt lúc 600 ngày
tuổi là 1 USD/kg thì cứ mỗi bê của thế hệ con
sinh ra từ bò đực giống có EBV = 40kg ta sẽ thu

thêm đợc 20 USD so với thế con sinh ra từ đực
giống có EBV = 0. Ví dụ đơn giản này chứng tỏ
lợi ích của việc chọn lọc hoặc mua những cá thể
có EBV.

Những tính trạng nào là cần thiết xác
định EBV?

Những tính trạng đợc thu thập và lu giữ lại
trong Breed Plan bao hàm 3 lĩnh vực quan trọng
cho cả nhà tạo giống và ngời sản xuất. Ba lĩnh
vực đó là: khối lợng, sinh sản và thịt xẻ. Điều
này cho phép có đợc sự cân đối trong các
chơng trình tạo giống theo các môi trờng và
yêu cầu riêng biệt của thị trờng.

Khối lợng
EBV có thể đợc tính cho khối lợng bò thịt ở
các độ tuổi 200, 400 và 600 ngày và tuổi trởng
thành. Tuổi trởng thành đợc xác định tại thời
điểm khi con bê đầu tiên của bò cái cai sữa.

Khoảng phạm vi ngày tuổi Tính trạng khối lợng
80-300 ngày 200 ngày tuổi
301-500 ngày 400 ngày tuổi
501-900 ngày 600 ngày tuổi

Năng suất sữa
Khối lợng lúc 200 và 400 ngày tuổi đợc phân
chia thành các phần khác nhau nh sinh trởng

trực tiếp và sữa do mẹ nó cung cấp. Vì vậy, giá
trị EBV của sữa cũng phải đợc xác định cho
mỗi cá thể. Lu ý rằng, đây là ảnh hởng gián
tiếp về sữa mẹ trong quá trình nuôi con đến khối
lợng bê. Nhng, ở đây không phải là chúng ta
đo trực tiếp năng suất sữa nh chúng ta vẫn làm
trong chăn nuôi bò sữa.


Sinh sản.
Giá trị EBV trong Breed Plan đối với tính trạng
sinh sản con đực là chu vi của hòn cà và đối với
con cái là tuổi từ khi cho con đực vào đàn cái đến
khi bò cái đẻ. Đối với bộ phận sinh dục đực bê
đực thờng đợc đo chu vi hòn cà ở 400 ngày

59
tuổi. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng kích cỡ
này giải thích độ biến động về khả năng sinh sản
giữa các bò đực. Trong lúc đó, thời gian từ khi bò
đực giống đợc thả vào đàn cái đến khi bò cái
sinh con: giải thích mức biến động của thời gian
động dục và mang thai của bò cái. Những bò cái
đã đợc phối mà không đẻ phải đợc loại thải.
Thế nhng những bò cái đẻ con sớm trong mùa
sinh đẻ và đẻ ổn định cần đợc đánh giá cao.

Giá trị giống ớc tính về tính trạng đẻ dễ trực
tiếp và ảnh hởng của mẹ, thời gian mang thai
cũng là đại lợng đợc thu thập để phân ích
trong chơng trình Breed Plan. Đẻ dễ đợc phân
theo thang 5 điểm nh sau:
0 Không có ghi chép
1 Không khó khăn
2 Dễ ra
3 Khó ra
4 Phải mổ
5 Có biến cố sau đẻ

Thịt xẻ
Có 5 EBV về thịt xẻ hiện đợc sử dụng. Nguồn
thông tin về thịt xẻ có thể đo đợc bằng siêu âm
gia súc sống hoặc đo trực tiếp khi giết thịt tại lò
mổ. Nguồn số liệu thịt xẻ đo bằng siêu âm sử
dụng máy NBRS ở gia súc sống cần đợc thử lại
bằng giá trị đo thực khi giết thịt để xác định mức
độ tin cậy của nó. Diện tích mắt thịt, đày mỡ vai
và độ dầy mỡ ở xơng sờn và mỡ giữa các cơ
đợc thu thập qua đo siêu âm. Khối lợng thịt
xẻ, diện tích mắt thịt, dày mỡ và điểm về độ vân,
khối lợng thịt bán lẻ đợc đo tại lò mổ. Tất cả
các tính trạng đó đợc phân tích tổng hợp để tính
EBV về thịt xẻ. Ngoài ra, giá trị độ mềm và pH

cũng đợc đo đạc để phân tích nghiên cứu.

Các tính trạng khác
Hiện tại, nghiên cứu xác định hiệu suất sử dụng
thức ăn và sử dụng các nguồn thông tin về dấu
hiệu gen đối với các tính trạng nh độ vân cơ của
thịt xác định bởi GeneStar Marbling đang đợc
triển khai. Cũng tơng tự, có những chỉ thị xác
định tính khí của vật nuôi có thể là một chỉ thị về
độ mềm của thịt đang đợc thử áp dụng tại miền
Bắc úc.

Nhóm đồng thời
Một trong những điều cơ bản nhất của chơng
trình Breed Plan là các vật nuôi đợc so sánh một
cách trực tiếp với nhau, chúng đều phải có cơ hội
nh nhau để phát huy tiềm năng về năng suất, có
nghĩa là chúng đợc quản lý nuôi dỡng trong
các điều kiện tơng tự nhau. Phân tích sẽ chia
một cách tự động nguồn thông tin theo các nhóm
đàn/năm/giới tính và tuổi tơng tự nhau. Các số
liệu đợc hiệu chỉnh theo tuổi lúc đo và tuổi của
mẹ. Bê sinh đẻ sinh đôi và cấy truyền phôi cũng
đợc tách ra. Các nhà tạo giống phải xác định
các nhóm quản lý riêng biệt dựa trên thực tế khi
đo đạc cũng nh mã hoá kí hiệu của nhóm quản
lý để đa số liệu vào hệ thống phân tích. Giá trị
EBV không có ý nghĩa nếu cấu trúc nhóm tơng
đồng là không đúng.

Cách tính độ chính xác của EBV và
ý nghĩa của nó

Giới thiệu chung

Theo định nghĩa giá trị giống ớc tính của một
cá thể là một ớc lợng giá trị di truyền của nó
đợc sử dụng để quyết định chọn cá thể nào làm
giống. Giá trị giống thực sẽ không bao giờ biết
đợc nhng giá trị tính sẽ đạt tới mức gần đúng
với giá trị thực khi số lợng mẫu thế hệ con lớn
Đ
ự
c

v
à
o
B
ê

s
i
n
h

r
a
C
ó

c
h
ử
a
Ngày cho đực vào đến lúc bò đẻ

60
lên. Giá trị này đợc xác định từ phân tích tất cả
các nguồn thông tin có thể có về các cá thể, năng
suất của chính nó và năng suất của các cá thể
thân thuộc. Rõ ràng, thông tin càng nhiều thì độ
chính xác càng cao.
Cách thông báo về độ chính xác







Bảng 1. Ví dụ về EBV
Giá trị EBVs trong chơng trình Group Breed Plan
Khối
lợng
sơ sin
h
Sữa 200 ngày Sinh
trởng
200 ngày

Khối
lợng 400
ngày
Khối
lợng
600 ngày
Dày mỡ
sờn
Dày mỡ
vai
Diện tích
mắt cơ
EBV +3,1 +9 +13 +31 +39 +0,3 +0,1 +0,8
Độ chính xác (%) 56 46 52 55 55 47 48 44
Độ chính xác đợc biểu thị từ 0 đến 100% và
đợc tính nh là hệ số tơng quan giữa giá trị
giống tính đợc và giá trị giống thực. Thế nhng,
giá trị độ chính xác không phải là hồi qui tuyến
tính và có thể đạt tới 100%, tức là giá trị giống
thực. Đối với chơng trình Group Breed Plan độ
chính xác thờng đợc thông báo viết theo kiểu
in nghiêng và thờng đặt ngay sau giá trị giống
ớc tính. Ví dụ, khối lợng sơ sinh của bê là:
EBV Độ chính xác
3,4 77%

Trong bảng catôlô thì độ chính xác thờng đặt
dới EBV (Xem bảng 1).

Tính toán độ chính xác nh thế nào?

Cách tính độ chính xác là khá phức tạp và cần
chú ý mấy điểm sau:
1, Hệ số di truyền của tính trạng.
Hệ số di truyền của tính trạng càng cao thì độ
chính xác càng lớn khi số lợng mẫu không thay
đổi (ví dụ, số liệu thu đợc của 10 bê). Bảng 2
chứng minh rằng hệ số di truyền càng cao thì độ
chính xác càng lớn khi số lợng mẫu không thay
đổi và hệ số di truyền càng thấp thì cần phải chú
ý đến các cá thể thân thuộc để củng cố độ chính
xác của EBV.



Bảng 2. Độ chính xác với các hệ số di truyền khác
nhau
Ghi chép năng suất
của
Hệ số di truyền
0,1
Hệ số di truyền
0,3
Cá thể + Bố và mẹ 36% 60%
Cá thể + Bố và mẹ +
10 cá thể thế hệ con
54% 76%

2, Kích cỡ các nhóm trong đó cá thể gia súc
đợc so sánh.
Bò đợc so sánh một cách trực tiếp với nhiều cá

thể bò khác cung cấp nhiều thông tin hơn so với
khi chỉ so sánh với ít cá thể (Xem bảng 3).

Bảng 3. Tăng mức độ chính xác của EBV khi kích
cỡ nhóm đồng thời tăng
Kích cỡ nhóm đồng thời 1 2 3 5 10
Độ chính xác của EBV (%)
0 42 47 51 53
Ghi chú:- Hệ số di truyền = 0,3
- Bố mẹ không biết

Bảng 3 chỉ ra rằng độ chính xác cao nhất của
EBV đối với bò thu đợc ở nhóm có kích cỡ lớn.
Lu ý, kích cở nhóm vô cùng lớn không có nghĩa
là độ chính xác sẽ vô cùng lớn. Vì vậy, một điều
rất quan trọng là phải có kích cỡ nhóm đồng thời
thích hợp.


61
Cũng cần lu ý rằng, vì bố tạo ra liên kết di
truyền giữa các nhóm đồng thời, vì vậy cần thiết
phải có thế hệ con của số bố nhiều hơn 1 trong
một nhóm đồng thời. Ngợc lại, nếu tất cả thế hệ
con ở 1 nhóm tơng đồng đều cùng chung bố thì
nhóm tơng đồng không làm tăng thêm một
nguồn thông tin nào về tính trạng của cá thể bố
vì không có cá thể con của bố nào khác nữa để so
sánh. Nh vậy, trong trờng hợp này, cho dù có
tăng thêm nguồn thông tin của cá thể ở thế hệ

con thì độ chính xác của bố cũng không tăng.
Tóm lại, để sử dụng các cá thể của thế hệ con
trong tính toán EBV, cần phải tính số cá thể cần
thiết của mỗi bố trong nhóm đồng thời theo công
thức sau:

EPN
bố
= [Prog
bố
( Prog
tổng số
Prog
bố
)]/ Prog
tổng số

ở đây:
- EPN
bố
là số cá thể cần thiết của mỗi bố trong
nhóm đồng thời
- Prog
bố
là số cá thể thế hệ con của mỗi bố trong
nhóm đồng thời
- Prog
tổng số
là tổng số cá thể thế hệ con của mỗi
bố trong nhóm đồng thời

3, Liên kết di truyền với các tính trạng quan sát
khác.
Hầu hết các tính trạng là kết quả tơng tác của
nhiều gen. Một số gen trong các gen đó gây ảnh
hởng đến nhiều hơn một tính trạng. Mối tơng
quan giữa các tính trạng đó đợc tính bởi hệ số
tơng quan di truyền. Vì vậy, chúng ta có thể tin
rằng số liệu thu thập đợc đối với 1 tính trạng sẽ
cho ta biết ở một mức độ nhất định về một tính
trạng khác có liên quan.

Tơng quan di truyền giữa 1 tính trạng mà giá trị
EBV đợc tính toán cho tính trạng ấy với một
tính trạng khác sẽ làm tăng độ chính xác một
cách đáng kể. Ví dụ, số liệu về khối lợng của 1
cá thể ở 200, 400 và 600 ngày tuổi sẽ làm tăng
độ chính xác của EBV của tính trạng khối lợng
sơ sinh. Tơng tự, thông tin về khối lợng sơ
sinh và 400 ngày sẽ tăng độ chính xác của EBV
về khối lợng 600 ngày. Kích thớc của cơ quan
sinh dục đực đợc dùng để làm tăng EBV của
tính trạng số ngày từ khi đực giống nhập đàn đến
khi bò cái đẻ.

Lu ý, tơng quan di truyền cũng đợc sử dụng
để giúp cho việc tinh toán EBV và độ chính xác
đối với các tính trạng không thể quan sát đợc.
Ví dụ, 1 cá thể với khối lợng sơ sinh và 200
ngày cũng sẽ có EBV của khối lợng 400 và 600

ngày.

4, Độ chính xác của EBV của bố mẹ đối với tính
trạng
Lợng thông tin khác đã sẵn có trớc khi đo đạc
trên đời con là cơ sở từ đó nguồn thông tin của
tính trạng ở đời con đợc bổ sung vào một cá thể
với EBV của bố có độ chính xác cao sẽ có EBV
với độ chính xác cao hơn cá thể khác có độ chính
xác EBV của bố thấp hơn. Bảng 4 sẽ nêu lên
những thay đổi về độ chính xác của EBV con khi
EBV bố thay đổi.

Bảng 4. Độ chính xác

của EBV con khi độ chính
xác EBV của bố thay đổi
Độ chính xác EBV của
bố
Độ chính xác EBV của
con
40 51
60 57
80 65
(Ghi chú: Mỗi nhóm tơng đồng có 5 cá thể và hệ số
di truyền =0,25)
Để minh chứng một cách cụ thể hơn, năng suất
kỳ vọng của thế hệ con của 2 bố mẹ có thể tính
dựa vào EBV và độ chính xác EBV của bố mẹ.
Thế hệ con hy vọng có EBV = 1/2 tổng EBV của

bố và mẹ đối với tính trạng đang quan tâm. Cụ
thể tính nh sau:
EBV
bê
= (EBV
bố
+ EBV
mẹ
) / 2

62