Tên đề tài: “Ứng dụng chỉ thị phân tử trong cải thiện một số chỉ tiêu về năng suất sinh sản của gà Ác (Gallus gallus domesticus Brisson)”

Tác giả: Trần Trung Tú, Khóa: 2020

Ngành: Công nghệ sinh học; Mã số: 9420201. Nhóm ngành: Khoa học sự sống

Người hướng dẫn chính: TS. Lê Thanh Phương - Công ty VietSwan

Người hướng dẫn phụ: GS.TS. Nguyễn Trọng Ngữ - Trường Đại học Cần Thơ

1. Tóm tắt nội dung luận án

Nghiên cứu hiện tại được thực hiện nhằm cải thiện một số chỉ tiêu về năng suất sinh sản của gà Ác bằng chỉ thị phân tử. Đề tài thực hiện ba nội dung sau: (i) Xác định một số đa hình gene tiềm năng có liên quan đến năng suất sinh sản của gà Ác; (ii) Phân tích mối liên kết giữa một số gene ứng viên có liên quan đến một số tính trạng sinh sản ở gà Ác; (iii) Chọn tạo cải thiện năng suất sinh sản gà Ác với kiểu gene cho năng suất sinh sản cao. Các đa hình và kiểu gene tương ứng được xác định bằng dấu phân tử Indel (gene DRD2 và PRL), kỹ thuật PCR-RFLP (gene IGF1, INHA, NPY và VIPR1) kết hợp với phương pháp giải trình tự gene.

Đề tài đã thu được các kết quả như sau:

(i) Có tất cả 6 đa hình (DRD2 Indel, PRL Indel, IGF1/PstI, INHA/PstI, NPY/DraI và VIPR1/HhaI) đã được xác định trên quần thể với 380 gà Ác đẻ trứng. Kết quả phân tích cho thấy tại mỗi vị trí đa hình có 3 kiểu gene tương ứng. Đặc biệt, ở đa hình INHA/PstI đã xác định được SNP T829C (thay thế nucleotide T thành C tại vị trí 829 ở exon 1 của gene INHA).

(ii) Có mối liên kết chặt chẽ giữa 4 đa hình (PRL Indel, NPY/DraI, INHA/PstI và VIPR1/HhaI) với năng suất trứng, tỷ lệ đẻ, tiêu tốn thức ăn/10 trứng và FCR của gà mái. Giai đoạn 16-40 tuần tuổi, gà mái với kiểu gene II (đa hình NPY/DraI) có tuổi đẻ quả trứng đầu là sớm nhất (117 ngày tuổi), năng suất trứng 76,1 quả/gà mái với tỷ lệ đẻ trung bình (48,5%), tiêu tốn thức ăn/10 trứng (1,27 kg) và FCR (3,56 g thức ăn/g trứng) là thấp nhất (P<0,05).

(iii) Gà mái ở thế hệ 1 cho năng suất trứng cao hơn so với thế hệ xuất phát là 6,2%. Qua đó cho thấy kiểu gene II (đa hình NPY/DraI) là một gene ứng viên tiềm năng có thể được sử dụng để cải thiện năng suất sinh sản của gà Ác theo hướng sản xuất trứng.

2. Những kết quả mới của luận án

Đây là công trình đầu tiên ở Đồng bằng sông Cửu Long và ở Việt Nam về xác định 6 đa hình gene (DRD2 Indel, PRL Indel, IGF1/PstI, INHA/PstI, NPY/DraI và VIPR1/HhaI) ở gà Ác. Ngoài ra, SNP T829C ở vùng exon 1 của đa hình INHA/PstI là kết quả đầu tiên trên gà ở Việt Nam.

Đề tài đã phân tích đánh giá ảnh hưởng của 6 đa hình này đến năng suất sinh sản của gà Ác, từ đó xác định được đa hình NPY/DraI có liên quan chặt chẽ đến năng suất sinh sản của gà Ác.

Đề tài đã chọn lọc, cải thiện năng suất trứng của gà Ác về mặt di truyền chọn giống thể hiện qua đàn gà thế hệ 1 có năng suất trứng cao hơn thế hệ xuất phát là 4,4 quả/gà mái/24 tuần đẻ (tăng 6,2%). Bên cạnh đó, đàn gà thế hệ xuất phát chọn lọc có năng suất trứng là 149,1 quả/gà mái/52 tuần đẻ.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

3.1 Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn

Việc sử dụng các chỉ thị phân tử là phương pháp tiếp cận hiện đại góp phần cải thiện năng suất trứng và rút ngắn được thời gian chọn lọc. Đề tài có ý nghĩa thực tế vì việc cải thiện năng suất sẽ gián tiếp góp phần bảo tồn nguồn gen giống gà bản địa và làm giảm giá thành, tăng lợi nhuận đối với người chăn nuôi. Kết quả đề tài đã tạo được đàn gà Ác có năng suất trứng cao, phục vụ công tác chọn lọc và nhân giống gà Ác ở Đồng bằng sông Cửu Long.

Việc nghiên cứu các đa hình và ứng dụng trong chọn giống là tài liệu giảng dạy, và nghiên cứu đối với các cơ sở đào tạo và nghiên cứu. Những hiểu biết này làm phong phú thêm tính đa dạng sinh học và đa dạng di truyền của các giống gà bản địa, hỗ trợ công tác bảo tồn và phát triển nguồn gene vật nuôi trong tương lai.

3.2 Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Nhân rộng các cá thể gà Ác mang kiểu gene II (đa hình NPY/DraI) vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất sinh sản của giống gà này ở Đồng bằng sông Cửu Long.

Chọn lọc gà Ác ở thế hệ 2 và thế hệ 3, qua đó đánh giá hiệu quả chọn lọc cải thiện năng suất sinh sản qua 3 thế hệ.

Thesis title: Application of molecular markers in improving some indicators of reproductive performance of Ac chickens (Gallus gallus domesticus Brisson).

- Major: Biotechnology                                                     Code: 9420201

- Full name of PhD student: Tran Trung Tu                       Year: 2020

- Scientific supervisor: Dr. Le Thanh Phuong

- Scientific co-supervisor: Prof. Dr. Nguyen Trong Ngu

- Educational institution: Institute of Food and Biotechnology, Can Tho University.

1. Content of thesis summary

The current study aimed to enhance the reproductive traits of Ac chickens utilizing molecular markers. This thesis encompassed three main objectives: firstly, the identification of potential gene polymorphisms linked to Ac chicken reproductive performance; secondly, the analysis of associations between candidate genes and reproductive traits; and thirdly, the selection and improvement of Ac hen reproductive performance through genotypic selection. Polymorphisms and genotypes were determined using a combination of techniques including the Indel technique for DRD2 and PRL genes, the PCR-RFLP technique for IGF1, INHA, NPY, and VIPR1 genes, as well as gene sequencing.

The results were as follows:

(i) Six distinct polymorphisms (DRD2 Indel, PRL Indel, IGF1/PstI, INHA/PstI, NPY/DraI, and VIPR1/HhaI) were revealed within the population of 380 Ac hens, each presenting three unique genotypes. Notably, the INHA/PstI polymorphism unveiled the SNP T829C, signifying a nucleotide substitution from T to C at position 829 within exon 1.

(ii) Significant associations were found between four polymorphisms (PRL Indel, NPY/DraI, INHA/PstI, and VIPR1/HhaI) and both the average age of first egg laying and the total number of eggs. Among hens aged between 16 and 40 weeks, those carrying the II genotype (NPY/DraI polymorphism) exhibited the earliest onset of laying the first egg at 117 days, achieved the highest egg production (76.1 eggs per hen), and maintained the highest laying rate (48.5%). Furthermore, they demonstrated the lowest feed consumption to produce 10 eggs (1.27 kg) and the lowest feed conversion ratio (FCR) at 3.56 g feed per gram of egg (P<0.05).

(iii) The G1 generation hens showed a 6.2% increase in egg production compared to the G0 generation, suggesting that the II genotype (NPY/DraI polymorphism) could serve as a promising candidate gene for enhancing the reproductive performance of Ac chickens in terms of egg production.

2. The novel aspects from the thesis

This is the first study in the Mekong Delta and in Vietnam to identify six gene polymorphisms (DRD2 Indel, PRL Indel, IGF1/PstI, INHA/PstI, NPY/DraI and VIPR1/HhaI) in Ac chickens. In addition, SNP T829C in the exon 1 region of the INHA/PstI polymorphism is the first result in chickens in Vietnam.

The thesis analyzed and evaluated the effects of six polymorphisms on the reproductive performance of Ac chickens, thereby determining that the NPY/DraI polymorphism was closely related to the reproductive performance of Ac chickens.

The thesis selected and improved the egg productivity of Ac chickens in terms of genetic selection, as shown by the G1 generation chicken had higher egg productivity than the G0 generation, 4.4 eggs/hen/24 weeks of laying (increased by 6.2%). Besides, the SG0 generation chicken had an egg yield of 149.1 eggs/hen/52 weeks of laying.

3. Application prospect and suggestions for further study

3.1 Application prospect

The use of molecular markers was a modern approach that improved egg productivity and shortened selection time. The thesis had practical significance because improving productivity will indirectly contribute to preserving the genetic resources of indigenous chicken breeds, reducing costs, and increasing profits for farmers. The thesis created a chicken flock with high egg productivity, serving the selection and breeding of Ac chickens in the Mekong Delta.

The study of polymorphisms and applications in breeding are teaching and research materials for training and research institutions. These insights enriched the biodiversity and genetic diversity of indigenous chicken breeds, supporting the conservation and development of livestock genetic resources in the future.

3.2 Suggestions for further study

Multiply Ac chickens carrying II genotype (NPY/DraI polymorhism) into the production process to improve the reproductive productivity of this chicken breed in the Mekong Delta.

Select Ac chickens in the 2nd and 3rd generations, thereby evaluating the effectiveness of selection to improve reproductive performance over 3 generations.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)