Phần lý thuyết
Bài mở đầu
1. Lịch sử phát triển của khoa học về chọn lọc, nhân giống vật nuôi
Chọn lọc và nhân giống vật nuôi (Animal Breeding), gọi tắt là giống vật nuôi, là một
môn khoa học ứng dụng các quy luật di truyền để cải tiến năng suất của vật nuôi. Những mục
tiêu chủ yếu của chọn lọc và nhân giống vật nuôi bao gồm:
- Nắm đợc những biến đổi di truyền nào là có giá trị;
- Lựa chọn chính xác và có hiệu quả đợc những con giống tốt;
- Tìm đợc cách cho phối giống giữa những con giống tốt nhằm mang lại hiệu quả tốt
nhất về mặt di truyền cũng nh về mặt kinh tế.
Chọn lọc và nhân giống vật nuôi có lịch sử từ khi con ngời bắt đầu quá trình thuần
hoá các vật nuôi đầu tiên, nghĩa là khoảng 8.000 năm trớc công nguyên. Tuy nhiên trong một
thời gian dài, con ngời tiến hành một số biện pháp lựa chọn, loại thải vật nuôi, ghép đôi giao
phối giữa những con đực và con cái hoàn toàn dựa vào kinh nghiệm của mình. Những công
trình chọn lọc, nhân giống vật nuôi đầu tiên đợc sách vở ngày nay thừa nhận là những đóng
góp của nhà chăn nuôi ngời Anh tên là Robert Bakewell (1725-1795) trong việc tạo các
giống bò Longhorn, cừu Leicester và ngựa Shire. Những sổ ghi chép về các giống ngựa, cừu
xuất hiện lần đầu tiên ở Anh vào năm 1800 đã tạo tiền đề cho việc phát triển các sổ ghi chép
về giống (sổ giống) và việc tạo các giống vật nuôi ở các nớc châu Âu, châu Mỹ.
Năm 1865, Mendel công bố các quy luật di truyền và 35 năm sau vào năm 1900, các
định luật của Mendel đã đợc tái phát hiện bởi De Vries, Correns và Tschermak, các sự kiện
lịch sử này chính thức đánh dấu sự ra đơì của nền tảng lý luận khoa học về chọn lọc và nhân
giống vật nuôi. Cũng trong khoảng thời gian này, tại Đan Mạch các nghiệp đoàn kiểm tra sữa
đầu tiên đợc thành lập; tiếp sau đó ngời ta đã tiến hành khâu kiểm tra năng suất lợn, đây
chính là một trong các biện pháp kỹ thuật quan trọng để chọn lọc vật nuôi mà cho tới nay vẫn
đang còn đợc sử dụng rất rộng rãi.
Định luật Hardy-Wenberg đợc phát hiện vào năm 1908 đã mở đầu cho bớc phát
triển của di truyền học quần thể, tiếp đó là những khởi đầu về di truyền số lợng của Lush và
một số tác giả khác đã tạo ra một hớng mới cho khoa học chọn lọc và nhân giống vật nuôi.
Chính di truyền học kinh điển Mendel kết hợp với sinh trắc học mà nền tảng là toán học xác
suất, thống kê, đại số tuyến tính là cơ sở lý thuyết của cải tiến di truyền ở vật nuôi.
Năm 1942, bằng các công trình của Hazel, lý thuyết về chỉ số chọn lọc đã hình thành
và bớc đầu ứng dụng trong chọn lọc vật nuôi. Cũng trong các thập kỷ 60-70, phơng pháp
chọn lọc vật nuôi theo chỉ số với các u việt của nó đã đợc sử dụng rộng rãi trong các chơng
trình chọn giống ở các nớc phát triển, mang lại những tiến bộ rõ nét trong việc nâng cao năng
suất, cải tiến chất lợng sản phẩm vật nuôi. Những tiến bộ kỹ thuật về thụ tinh nhân tạo mà
khởi đầu là việc ứng dụng rộng rãi trong chăn nuôi bò, cừu ở Nga vào những năm 1930, sau đó
là những thành công trong việc đông lạnh tinh dịch ở Anh vào những năm 1950, cấy truyền
phôi vào những năm 1990 đã góp phần tích cực tăng nhanh các tiến bộ di truyền của một số
tính trạng năng suất, cũng nh mở rộng ảnh hởng của những con vật có giá trị giống cao.
Về mặt lý thuyết, trên cơ sở của phơng pháp chỉ số chọn lọc kinh điển, ngay từ năm
1948 Henderson đã khởi thảo lý thuyết BLUP. Nhng phải chờ tới những năm 1970 trở đi,
cùng với sự phát triển của máy tính điện tử ở thế hệ sau này với dung lợng bộ nhớ lớn, tốc độ
tính toán nhanh, phơng pháp BLUP mới thực sự đợc ứng dụng trong chơng trình chọn
2
giống vật nuôi ở các nớc phát triển, mang lại hiệu quả cao hơn nhiều so với phơng pháp chỉ
số chọn lọc kinh điển.
Cho tới nay, hầu nh toàn bộ các thành tựu của chọn lọc và nhân giống vật nuôi mà
ngành sản xuất chăn nuôi đợc thừa hởng đều là những kết quả nghiên cứu ứng dụng dựa
trên cơ sở di truyền học số lợng. Tuy nhiên, một xu hớng thứ hai nhằm phát triển và ứng
dụng di truyền học phân tử trong chọn lọc và nhân giống vật nuôi cũng đang phát triển mạnh
trong những năm gần đây.
Nh chúng ta đã biết, tiếp sau các định luật di truyền cơ bản của Mendel, các lý thuyết
về nhiễm sắc thể của Morgan (1910), lý thuyết về mối quan hệ giữa gen và enzym của Beadle
và Tatum (1941), các phát hiện cơ sở vật chất của di truyền là ADN của Avery (1944), phát
hiện cấu trúc vòng xoắn ADN của Watson và Crick (1953), phát hiện mã di truyền của
Niremberg (1968), có thể nói rằng năm 1970 với các phát hiện về enzym giới hạn đã mở đầu
cho thời kỳ công nghệ gen. Trong thập kỷ 80, ngời ta đã cho ra đời đợc những vật nuôi đầu
tiên là sản phẩm của công nghệ cấy ghép gen. Sự kiện nhân bản thành công cừu Dolly
(2/1997), sau đó là 5 con lợn con có gen 1-3 transferase không hoạt động (3/2000) là những
đóng góp quan trọng của di truyền học phân tử cho khoa học chọn lọc và nhân giống vật nuôi.
Mặc dù, di truyền học phân tử đang là một trong những lĩnh vực nghiên cứu có tính thời sự,
liên tiếp gặt hái đợc những thành công, trong đó có những thành tựu làm sửng sốt cả nhân
loại, nhng cho tới nay phạm vi ứng dụng của các thành công này trong chọn lọc và nhân
giống vật nuôi còn ở mức độ rất hạn chế và ngời ta vẫn còn đang nghi ngờ về những hiểm
hoạ mà di truyền học phân tử có thể gây ra cho loài ngời.
Lịch sử phát triển của khoa học chọn lọc và nhân giống vật nuôi đợc tóm tắt trong sơ
đồ sau (hình 1.1).
2. Chọn lọc và nhân giống vật nuôi ở nớc ta
Theo số liệu thống kê 1/10/1998, cả nớc ta có 2.951.000 trâu, 3.984.000 bò,
18.132.000 lợn, 123.000 ngựa, 514.000 dê, trên 200 triệu gia cầm các loại.
Các giống vật nuôi địa phơng chủ yếu bao gồm: trâu Việt Nam, bò vàng, lợn Móng
Cái, ỉ (số lợng hiện nay còn rất ít), các nhóm lợn đen ở vùng núi các tỉnh phía Bắc; ngựa Việt
Nam, dê Cỏ, dê núi (ở các tỉnh miền núi giáp Trung Quốc); gà Ri, Hồ (Thuận Thành, Bắc
Ninh), Đông Tảo (Khoái Châu, Hng Yên), Mía (Phúc Thọ, Hà Tây); vịt Cỏ, Bầu (Chợ Bờ,
Hoà Bình); ngan trắng, ngan loang; ngỗng Sen (ngỗng Cỏ).
Các giống địa phơng trên đã đợc hình thành từ lâu đời trong hoàn cảnh các nền sản
xuất kết hợp giữa trồng trọt và chăn nuôi với các tập quán canh tác khác nhau của các vùng
sinh thái nông nghiệp khác nhau. Đặc điểm chung của các giống địa phơng là có hớng sản
xuất kiêm dụng (cho 2 loại sản phẩm chăn nuôi trở lên), tầm vóc nhỏ, năng suất thấp, phù hợp
với điều kiện sản xuất chăn nuôi tận dụng điều kiện thiên nhiên cũng nh sản phẩm phụ cuả
cây trồng, thích ứng với môi trờng khí hậu nóng ẩm.
Để nâng cao năng suất chăn nuôi, ngay từ thời Pháp thuộc cũng nh sau này, một số
giống vật nuôi nớc ngoài đã đợc nhập vào nớc ta, quá trình lai tạo giữa các giống nhập nội
với các giống địa phơng cũng nh nuôi thích nghi chúng đã hình thành nên những nhóm vật
nuôi có các đặc trng riêng biệt mà hiện tại chúng ta coi đó là những giống vật nuôi của nớc
ta. Chẳng hạn: bò Lai Sind (sản phẩm lai chủ yếu giữa bò vàng Việt Nam và bò Sindhi), lợn
Thuộc Nhiêu (sản phẩm lai giữa lợn địa phơng Nam bộ, lợn Hải Nam - Trung Quốc, lợn
Craonaire - Pháp với lợn Yorkshire), lợn Ba Xuyên (sản phẩm lai giữa lợn địa phơng Nam bộ,
lợn Hải Nam - Trung Quốc, lợn Craonaire - Pháp với lợn Berkshire) hoặc dê Bách Thảo (một
giống dê nuôi lấy sữa).
Các giống nớc ngoài đã đợc nhập vào nớc ta chủ yếu bao gồm:
- Trâu: Murrah đợc nhập từ ấn Độ, Pakistan.
3
Khởi đầu của nghề chăn nuôi
vài nghìn năm trớc công nguyên
Các công trình của BAKEWELL
Sổ ghi chép đầu tiên về 1800
giống ngựa, cừu ở Anh Phát triển các sổ ghi chép về giống và
tạo các giống vật nuôi
1865 Phát hiện các quy luật di truyền của
MENDEL
Nghiệp đoàn đầu tiên về kiểm
tra sữa ở Đan Mạch
1900 Tái phát hiện các định luật Mendel của
DE VRIES, CORRENS và TSCHERMAK
Kiểm tra năng suất lợn
ở Đan Mạch ứng dụng các định luật Mendel trên
Định luật Hardy-Weinberg vật nuôi
khởi đầu của di truyền quần thể 1910
Lý thuyết về nhiễm sắc thể của
MORGAN
ứng dụng rộng rãi thụ tinh 1930
nhân tạo cho bò, cừu ở Nga
LUSH và các khởi đầu về
di truyền số lợng và các
chơng trình chọn lọc vật nuôi 1940 Lý thuyết 1 gen 1 enzym của
Lý thuyết về chỉ số chọn lọc BEADLE và TATUM
ở vật nuôi của HAZEL
Lý thuyết về BLUP
của HENDERSON Phát hiện của AVERY: ADN là
nguyên liệu di truyền
Đông lạnh tinh dịch bò 1950
ở Anh Phát hiện của WATSON và CRICK
về vòng xoắn ADN
FALCONER và lý thuyết 1960
về di truyền số lợng
ứng dụng rộng rãi chỉ số NIREMBERG phát hiện mã di truyền
lọc trong các chơng trình giống
1970 Khởi đầu của công nghệ gen
Phát hiện các enzym giới hạn
BLUP bắt đầu đợc
ứng dụng trong chọn giống
1980
BLUP đợc sử dụng Công nghệ cấy ghép gen cho ra đời
rộng rãi trong các chơng trình vật nuôi đầu tiên
chọn giống vật nuôi
1990
Cừu Dolly, nhân bản vật nuôi đầu tiên
Hình 1.1. Lịch sử phát triển của chọn lọc và nhân giống vật nuôi
4
- Bò: Bò sữa Lang trắng đen Bắc Kinh đợc nhập từ Trung Quốc vào những năm 1960,
bò Holstein Friesian đợc nhập từ Cu Ba vào những năm 1970. Bò kiêm dụng thịt-sữa Sindhi,
Sahiwal đợc nhập từ Pakistan.
- Ngựa: Cabadin đợc nhập từ Liên Xô cũ.
- Dê: Barbari đợc nhập từ ấn Độ.
- Lợn: Các giống Berkshire, Cornwall, Edel đợc nhập vào những năm 1960-1970,
hiện nay hầu nh không còn giống thuần nữa. Các giống hiện đang phổ biến là Yorkshire,
Landrace, Duroc.
- Gà: Rất nhiều giống gà nuôi theo phơng thức công nghiệp nh các dòng gà thịt
Plymouth (nhập từ Cu Ba vào những năm 1970, hiện không còn nữa), các dòng gà thịt nhập từ
Cu Ba nh Hybro (bao gồm V1, V3, V5 và A), BE88 (bao gồm B1, E1, B4 và E3), các giống
thịt của Mỹ nh AA (Arbor Acress), Avian, Coob Habbard, hoặc Isa Vedette (của Pháp), Ross
208 (của Anh), Lohmann (của Đức); các giống gà hớng trứng nh Leghorn (dòng BVX và
BVY nhập từ Cu Ba), các giống Goldline-54, Hisex Brown của Hà Lan, Brown-Nick, High
line của Mỹ, Iza Brown của Pháp và Babcock B-380 của Anh. Gần đây, chúng ta nhập một số
giống gà nuôi theo phơng thức bán công nghiệp (thả vờn) nh: Tam Hoàng, Lơng Phợng
(Trung Quốc), Sasso (Pháp), Kabir (Israen).
- Vịt: Vịt Bắc Kinh đợc nhập từ những năm 1960. Các giống vịt ngoại phổ biến hiện
nay là giống vịt siêu thịt CV Super M (Cherry Valley Super Meat) nhập từ Anh, vịt trứng
Khaki Campbell nhập từ ấn Độ.
- Ngan: Hiện có 2 dòng ngan Pháp là R31 (màu xám đen) và R51 (màu trắng tuyền).
- Ngỗng: Ngoài ngỗng S Tử nhập từ Trung Quốc vào những năm 1960, gần đây
chúng ta đã nhập ngỗng Rheinan từ Đức và ngỗng Italia.
Các giống ngoại nhập vào nớc ta hoặc đợc nuôi thuần chủng để tạo sản phẩm chăn
nuôi (chủ yếu ở gia cầm), hoặc đợc lai với các giống trong nớc. Những thành tựu đạt đợc
trong lai giống lợn, bò, gia cầm đã làm đa dạng hoá sản phẩm, tăng năng suất, cải tiến chất
lợng góp phần đáp ứng nhu cầu ngày một tăng về số lợng và chất lợng sản phẩm chăn nuôi
theo với nhịp độ gia tăng dân số cũng nh tốc độ tăng trởng của nền kinh tế đất nớc và cải
thiện đời sống của nhân dân.
Một vài năm gần đây, tiếp sau sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp thức ăn gia súc,
một số doanh nghiệp t nhân, công ty liên doanh hoặc 100% vốn nớc ngoài đã bắt đầu đầu t
vào khâu sản xuất con giống. Nhà nớc cũng tiếp tục thực thi một số chính sách hỗ trợ cho
việc sản xuất giống vật nuôi. Một số kỹ thuật tiên tiến trong di truyền chọn giống vật nuôi nh
cấy truyền phôi, ứng dụng các phần mềm máy tính trong chọn lọc gia súc giống đang đợc
áp dụng trong nghiên cứu và sản xuất ở nớc ta. Vì vậy, để tăng cờng hiệu quả ứng dụng các
tiến bộ kỹ thuật trong khâu chọn lọc nhân giống vật nuôi, việc trang bị các hiểu biết khoa học
cũng nh những ứng dụng vào thực tiễn chọn lọc nhân giống vật nuôi nớc ta là một trong
những yêu cầu cần thiết đối với những ngời làm các nhiệm vụ có liên quan đến sản xuất chăn
nuôi.
5