Nguyễn Chí Thành1* , Trần Xuân Mạnh2 , Nguyễn Văn Hùng2 , Lưu Thị Trang2 , Nguyễn Văn Duy3 , Phan Xuân Hảo1 và Vũ Đình Tôn1,3
1 Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 2 Công ty TNHH lợn giống hạt nhân DABACO 3 Trung tâm nghiên cứu liên ngành và PTNT * Tác giả liên hệ: ThS. Nguyễn Chí Thành, Bộ môn Di truyền - Giống gia súc, Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Email: ncthanh@vnua.edu.vn, điện thoại 0988844475
Ngày nhận bài báo: 16/06/2021 - Ngày nhận bài phản biện: 05/07/2021 Ngày bài báo được chấp nhận đăng: 05/07/2021
TÓM TẮT
Nghiên cứu được tiến hành trên 4.559 ổ đẻ của hai giống lợn Landrace (1.760 ổ) và Yorkshire (2.799 ổ) nuôi tại Công ty giống lợn hạt nhân DABACO nhằm đánh giá mối liện hệ giữa đa hình gen Estrogen receptor (ESR), Prolactin receptor (PRLR) với năng suất sinh sản cũng như mối quan hệ tương tác của hai gen đối với các chỉ tiêu năng suất sinh sản của hai giống lợn. Kết quả cho thấy kiểu gen ESR có ảnh hưởng đến số con sơ sinh/ổ, số con sơ sinh sống/ổ, số con để nuôi/ổ và số con cai sữa/ổ ở lợn Landrace (P<0,05). Tuy nhiên, ở lợn Yorkshire PRLR chỉ ảnh hưởng đến sơ sinh/ổ và sơ sinh sống/ổ (P<0,05).
Tương tác của hai gen ESR và PRLR cũng ảnh hưởng tới các chỉ tiêu về số con và khối lượng ở lợn Landrace, trong khi ở lợn Yorkshire chỉ ảnh hưởng tới các chỉ tiêu số con. Tổ hợp kiểu gen ESRBBPRLRAA cho số con sơ sinh/ổ và số con sơ sinh sống/ổ cao nhất, ở lợn Landrace lần lượt là 15,98 và 14,89 con và ở lợn Yorkshire lần lượt là 13,33 và 11,37 con.
Từ khóa: Gen estrogen receptor, gen prolactin receptor, năng suất sinh sản, lợn Landrace, Yorkshire.
ABSTRACT
Association of estrogen receptor and prolactin receptor gene polymorphism with reproductive performances in Landrace and Yorkshire pigs
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Năng suất sinh sản là một chỉ tiêu rất quan trọng trong chăn nuôi, chính vì vậy mà việc nghiên cứu chọn lọc nâng cao năng suất sinh sản trong chăn nuôi lợn luôn được quan tâm nghiên cứu trong nhiều năm qua. Một số nghiên cứu chỉ ra có mối quan hệ của các gen tới các chỉ tiêu năng suất sinh sản trên các giống lợn. Short và ctv (1997) cho biết alen B của gen Estrogen receptor (ESR) có ảnh hưởng tích cực tới số con sơ sinh/ổ (SCSS) và số con sơ sinh sống/ổ (SCSSS). Một số nghiên cứu khác đã được công bố cho thấy các alen này có mối liên hệ với SCSS và SCSSS và cho rằng đây là một gen chính có ảnh hưởng tới một số chỉ tiêu sinh sản có thể dùng để chọn lọc (Rothschild và ctv (1994), Kmiéc và Vrtková (2002), Hunyadi-Bagi (2016).
Bên cạnh gen ESR, theo Vincent và ctv (1998) cho biết gen prolactin receptor (PRLR) có mối quan hệ với một số chỉ tiêu năng suất sinh sản như SCSS, SCSSS. Một số nghiên cứu đã chỉ ra vai trò của alen A của gen PRLR có ảnh hưởng tích cực đến năng suất sinh sản ở lợn. Birgitte và ctv (2002) cho rằng con lai giữa Large White x Meishan mang kiểu gen AA có tác động tích cực tới chỉ tiêu SCSS, SCSSS. Terman (2005) nghiên cứu trên con lai (Polish Large White x Landrace) cho biết kiểu gen AA có tác động tích cực đến các chỉ tiêu SCSS ở lứa 1. Artur và ctv (2013) cho biết allen A có ảnh hưởng tích cực tới năng suất sinh sản đối với các chỉ tiêu SCSS và SCSSS ở giống lợn Polish Large white.
Ở nước ta trong suốt nhiều thập kỷ qua vẫn thường nhập các giống lợn từ nước ngoài, tuy nhiên năng suất sinh sản của lợn ngoại nuôi tại Việt Nam chưa cao. Những nghiên cứu về mối liên hệ của các gen với năng suất sinh sản ở lợn vẫn còn hạn chế. Lê Thị Thúy và ctv (2002) tiến hành nghiên cứu áp dụng kỹ thuật di truyền phân tử để xác định gen liên quan đến tính trạng sinh sản của lợn nuôi tại Việt Nam. Nguyễn Văn Hậu (2008) nghiên cứu tần số gen ESR và PRLR trên quần thể lợn bản địa Việt Nam. Đỗ Đức Lực và ctv (2013) nghiên cứu ảnh hưởng của gen Halothane tới năng suất sinh sản trên lợn Piétrain kháng stress nuôi tại Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Nguyễn Thị Vinh và ctv (2019) nghiên cứu mối liên hệ của gen RNF4, RBP4 và IGF2 với khả năng sinh sản của lợn Landrace và Yorkshire. Chính vì vậy, nghiên cứu đánh giá mối liên hệ giữa các gen với khả năng sinh sản là rất cần thiết góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu giúp cho những cơ sở giống có thêm nguồn thông tin trong chọn lọc giống lợn. Trong xu thế đó việc đánh giá mối liên hệ của gen ESR và PRLR với một số chỉ tiêu năng suất sinh sản ở lợn Landrace và Yorkshire nuôi tại Việt Nam là cần thiết, từ đó, làm tăng thêm cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu chọn lọc cải tiến năng suất sinh sản ở hai giống lợn này.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu
Nghiên cứu được thực hiện trên 4.559 ổ đẻ, trong đó của lợn Landrace là 1.760 ổ và Yorkshire là 2.799 ổ được nhân thuần tại trại lợn thuộc công ty TNHH Lợn giống hạt nhân DABACO. Số liệu được thu thập trong thời gian từ năm 2015 đến năm 2018. Lợn được nuôi dưỡng theo qui trình chăn nuôi của công ty TNHH Lợn giống hạt nhân DABACO.
2. 2 Phương pháp
Các chỉ tiêu năng suất sinh sản được theo dõi, quản lý bằng phần mềm quản lý giống HEO PRO của công ty. Tổng số con sơ sinh (SCSS) được đếm đến khi con lợn con cuối cùng được sinh ra, SCSSS là số con sống đến khi con cuối cùng được sinh ra, số con để nuôi/ổ (SCĐN) là số con đủ điều kiện giữ lại nuôi. Số con cai sữa/ổ (SCCS) được đếm đàn lợn con khi cai sữa. Khối lượng lợn con sơ sinh toàn ổ (KLSS/ổ, kg) được xác định sau khi lợn đẻ con cuối cùng và chưa được bú sữa, khối lượng được cân cả ổ. Khối lượng sơ sinh/con (KLSS/con, kg) được xác định bằng KLSS cả ổ chia cho tổng SCSS. Tương tự như vậy, khối lượng toàn ổ khi cai sữa (KLCS/ổ, kg) được cân vào buổi sáng trước khi cho ăn của ngày cai sữa. Khối lượng cai sữa/con (KLCS/con, kg) được xác định bằng KLCS toàn ổ chia cho SCCS. Xác định kiểu gen ESR, PRLR được mô tả chi tiết trong nghiên cứu Nguyễn Chí Thành và ctv (2019).
2. 3 Xử lý số liệu
Sau khi xác định kiểu gen và năng suất sinh sản của các cá thể lợn Landrace và York[1]shire, mối liên hệ giữa kiểu gen ESR và PRLR của mỗi giống với năng suất sinh sản được phân tích bằng thủ tục GLM SAS 9.1 (2002). Mô hình phân tích thống kê được sử dụng để đánh giá mối liên hệ giữa các gen ESR và PRLR với năng suất sinh sản của 2 giống lợn.
Landrace và Yorkshire như sau: Yijklmn = µ + ESRi + PRLRj + Lk + Nl + Mm + ESRi *PRLRj + εijklmn. Trong đó: Yijklmn là chỉ tiêu năng suất sinh sản, µ là trung bình quần thể, ESRi là ảnh hưởng của kiểu gen ESR thứ i (i=3: AA; AB; BB), PRLRj là ảnh hưởng của kiểu gen PRLR thứ j (j=3: AA; AB; BB), Lk là ảnh hưởng của lứa đẻ thứ k (k=6: lứa 1, 2, 3, 4, 5, ≥6), Nl là ảnh hưởng của năm thứ l (l=4: 2015, 2016, 2017, 2018), Mm là ảnh hưởng của mùa vụ thứ m (m=4: Xuân, Hạ, Thu, Đông), ESRi *PRLRj là ảnh hưởng của tương tác giữa kiểu thứ i của gen ESR với kiểu gen thứ j của gen PRLR (n=9: tổ hợp giữa các kiểu gen của 2 gen).
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến các chỉ tiêu năng suất sinh sản của lợn Landrace và Yorkshire
Kết quả phân tích ảnh hưởng của ESR, PRLR, lứa, năm và mùa vụ đến một số chỉ tiêu năng suất sinh sản ở lợn Landrace và Yorkshire được trình bày ở bảng 1 cho thấy gen ESR, gen PRLR và sự tương tác của hai gen này đều có ảnh hưởng tới các chỉ tiêu số con ở lợn Landrace. Nhưng nó chỉ ảnh hưởng tới chỉ tiêu SCSS và SCSSS ở lợn Yorkshire. Yếu tố năm có ảnh hưởng tới tất cả các chỉ tiêu. Yếu tố mùa vụ không có ảnh hưởng tới chỉ tiêu số con nhưng lại có ảnh hưởng tới các chỉ tiêu khối lượng. Yếu tố lứa có ảnh hưởng tới chỉ tiêu SCSS và KLSS.
Bảng 1
3.2. Mối liên hệ giữa các kiểu gen ESR với một số chỉ tiêu về khả năng sinh sản của lợn Landrace và Yorkshire
Mối liên hệ của gen ESR với các chỉ tiêu năng suất sinh sản của lợn Landrace và York[1]shire được thể hiện ở bảng 2 cho thấy gen ESR có ảnh hưởng tới hai chỉ tiêu SCSS và SCSSS ở cả lợn Landrace và Yorkshire. Kiểu gen BB và AB có thành tích cao hơn kiểu gen AA (P<0,05).><0,05).
<0,05).>
Ở Landrace lần lượt là 12,96, 12,83 và 12,37 con, ở Yorkshire là 12,85, 12,62 và 12,12 con đối với chỉ tiêu SCSS ở các kiểu gen BB, AB và AA tương ứng. Chỉ tiêu SCSSS ở Landrace lần lượt theo các kiểu gen trên là 11,88, 11,72 và 11,21 con/ổ, ở Yorkshire lần lượt là 11,21, 11,22 và 10,82 con. Horogh và ctv (2004) cho biết gen ESR có ảnh hưởng trên lợn Large White của Hungari, kiểu gen BB có tác động tốt hơn đến chỉ tiêu SCSS (11,36 con), trong khi kiểu gen AB và AA lần lượt là 10,46 và 10,36 con. SCSSS ở kiểu gen BB và AB lần lượt là 10,58, 10,23 trong khi kiểu gen AA là 9,74 con. Terman và Kumalska (2012) cho biết gen ESR chỉ ảnh hưởng đến năng suất sinh sản ở lứa 1 trên lợn Large White với ảnh hưởng tích cực của kiểu gene BB tuy nhiên gen này lại không có ảnh hưởng ở lợn Landrace. Short và ctv (1997) cũng cho biết kiểu gen BB của gen ESR cho SCSSS là cao nhất (12,04 con) trong khi AB và AA lần lượt là 11,86 và 11,36 con. Như vậy, các cá thể mang kiểu gen BB của gen ESR có thành tích cao hơn so với các cá thể mang kiểu gen AA. Theo Anamaria và ctv (2013) cho biết các cá thể mang kiểu gen AA và kiểu gen BB của gen ESR trên lợn đen Slavoni lại có các chỉ tiêu sinh sản cao hơn kiểu gen AB, tuy nhiên sai khác này không có ý nghĩa thống kê.
Kết quả về mối quan hệ giữa các kiểu gen của gen PRLR với một số chỉ tiêu về khả năng sinh sản được trình bày ở bảng 3 cho thấy gen PRLR cũng có ảnh hưởng tới các chỉ tiêu về số con/ổ ở cả lợn nái Landrace và Yorkshire. Kiểu gen AA và AB có ảnh hưởng tích cực so với kiểu gen BB (P<0,05), chỉ tiêu SCSS ở lợn Landrace của ba kiểu gen AA, AB và BB lần lượt là 13,95, 12,23 và 11,98 con, ở Yorkshire lần lượt là 12,77, 12,62 và 12,11 con. Với chỉ tiêu SCSSS của ba kiểu gen trên ở lợn Land[1]race lần lượt là 12,73, 11,14 và 10,94 con, và ở Yorkshire lần lượt là 11,33, 11,16 và 10,76 con. Chỉ tiêu SCCS gen PRLR có ảnh hưởng ở lợn Landrace nhưng không ảnh hưởng ở lợn Yorkshire. Các nghiên cứu đã công bố cũng cho biết kiểu gen PRLR cũng có ảnh hưởng đến các chỉ tiêu số con ở lợn nái. Mencik và ctv (2015) cho biết gen PRLR có ảnh hưởng tới SCSS ở lứa 1, SCSSS ở lứa 3 và tính chung các lứa thì gen này chỉ ảnh hưởng tới chỉ tiêu SCSSS và nó đạt cao nhất ở những cá thể mang kiểu gen AA. Barreras và ctv (2009) cho biết gen PRLR có ảnh hưởng tới các chỉ tiêu số con ở lợn Duroc, Landrace và Yorkshire. Ở lợn Duroc kiểu gen AA (10,50) và kiểu gen BB (9,25) tốt hơn hiểu gen AB (5,83). Ở lợn Land[1]race và Yorkshire lại không có sai khác giữa kiểu gen AA và kiểu gen AB. Tương tự với chỉ tiêu KLSS/ổ cũng không có sự sai khác giữa các kiểu gen PRLR. Terman và ctv (2017) cho biết gen PRLR chỉ có ảnh hưởng ở lứa 1 với các chỉ tiêu số con ở lợn nái Polish Large White, cao nhất là kiểu gen AA với chỉ tiêu SCSS là 10,02, SCSSS là 9,93 con và SCCS là 9,61 con/ổ.
3.4. Mối quan hệ về sự tương tác giữa gen ESR và PRLR với một số chỉ tiêu về khả năng sinh sản ở lợn Landrace và Yorkshire
Ảnh hưởng tương tác giữa giữa 2 gen ESR và PRLR đến một số chỉ tiêu về sinh sản của lợn Landrace và Yorkshire được trình bày ở bảng 4 cho biết các chỉ tiêu SCSS chịu ảnh hưởng của sự tương tác giữa hai gen ESR và PRLR. Đặc biệt, những cá thể mang kiểu gen đồng hợp ESRBBPRLRAA của hai locus này có thành tích cao nhất ở cả hai giống lợn Landrace (15,98 con) và Yorkshire (13,33 con). Đây là tổ hợp gen đồng hợp cả hai locus và rất có ý nghĩa trong nhân giống. SCSSS của kiểu gen này cũng là cao nhất ở lợn Landrace là 14,89 con và lợn Yorkshire là 11,37 con.
4. KẾT LUẬN
Có mối quan hệ giữa các kiểu gen của gen ESR và PRLR với một số chỉ tiêu về năng suất sinh sản của lợn nái Ladrace và Yorkshire. Kiểu gen BB và AB của gen ESR có tác động tích cực đến một số chỉ tiêu về khả năng sinh sản của lợn nái Landrace và Yorkshire so với lợn nái mang kiểu gen AA. Với gen PRLR thì ngược lại, kiểu gen AA và AB có tác động tích cực tới một số chỉ tiêu về năng suất sinh sản so với lợn nái mang kiểu gen BB ở cả lợn Landrace và Yorkshire. Sự tương tác giữa gen ESR và PRLR có tác động tới chỉ tiêu SCSS và SCSSS ở cả lợn Landrace và Yorkshire. Những cá thể mang đồng thời kiểu gen BB của gen ESR và AA của gen PRLR cho năng suất sinh sản cao nhất ở cả hai giống lợn Landrace và Yorkshire.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Anamaria E.K., Kristina S., Sven M., Maja M. and Velimir S.I. (2013). Analysis of ESR and RBP Polymorphisms In Black Slavonian Sows: Preliminary Results. 8th International Symposium on the Mediterranean Pig, Slovenia, Ljubljana, October 10th−12th.
2. Artur M., Agata M. and Sławomir M. (2013). Influence of the prolactin gene polymorphism on selected reproduction traits in sows of Polish Large white breed. J. Central European Agr., 14(2): 1-10.
3. Barreras S.A., Herrera H.J.G., Hori-Oshima S., Gutiérrez E.A., Ortega C.M.E., Pérez P.J., Lemus F. C., Kinejara E.A.L., González A.A. and Soto A.J.G. (2009). Prolactin Receptor (PRLR) Gen Polymorphism and Associations with Reproductive Traits in Pigs. J. Anim. Vet. Adv., 8(3): 469-75,
4. Birgitte T.T., M van Rens and Tettevan der Lende (2002). Litter size and piglet traits of gilts with different prolactin receptor genotypes. Theriogenology, l57: 883-93. 5. Hau N.V. (2008). On farm performance of Vietnamese pig breeds and its relation to candidate genes. PhD Thesis, Institute of Animal Production in the Tropics and Subtropics, University of Hohenheim, Stuttgart. Cuvillier Verlag, Göttingen, Germany. 6. Horogh G., Zsolnai A., Komiósi I., Nyíri A., Anton I. and Fésüs L. (2005). Oestrogen receptor genotypes and litter size in Hungarian Large White pigs. J. Anim. Bre. Genet., 122(1): 56-61.
7. Hunyadi-Bagi Á., Balogh P., Nagy K. and Kusza S. (2016). Association and polymorphism study of seven candidate genes with reproductive traits in three pig breeds in Hungary. Acta Bioch. Pol., 63(2): 359-64. 8. Kmiéc J.D. and I. Vrtková (2002). Study on a relation between estrogen receptor (ESR) gene polymorphism and some pig reproduction performance characters in Polish Landrace breed. Czech J. Anim. Sci., 47(5): 189- 93.
9. Đỗ Đức Lực, Hà Xuân Bộ, Nguyễn Chí Thành, Nguyễn Xuân Trạch và Vũ Đình Tôn (2013). Năng suất sinh sản của đàn lợn hạt nhân Piétrain kháng stress và Duroc nuôi tại trung tâm giống lợn chất lượng cao trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Tạp chí KHPT,11: 30-35.
10. Mencik S., Vukovic V., Modric M., Špehar M., Ostovic M., Susic V., Štokovic I., Sẩmdzija M. and E.K. Anamaria (2015). PRLR-AluI gene polymorphism and litter size traits in highly prolific line of topigs 20 sows. Acta Vet-Beograd, 65(4): 463-76. 11. Rothschild M.F., Jacobson C., Vaske D.A., Tuggle C.K., Short T.H., Sasaki S., Eckardt G.R. and McLaren D.G. (1994). A major gene for litter size in pigs. Proc. 5th World Congr. Genet. Appl. Livest. Prod., 21: 225-28. 12. Short T.H., Southwood O.I., McLaren D.G., DeVries A., van der Steen H., Evans G.J., Mileham A.J. and Plastow G.S. (1997). Evidence of a new genetic marker for litter size in pigs. J. Anim. Sci., 75(Su ppl. 1): 29 (Abstr.). 13. Terman A., Polasik D., Korpal A., Wozniak K., Prüffer K., Żak G. and Lamber B.D. (2017). Association between prolactin receptor (PRLR) gene polymorphism and reproduction performance traits of Polish swine. Can. J. Anim. Sci., 97: 169-71. 14. Terman A. and Kumalska M. (2012). The effect of a SNP in ESR gene on the reproductive performance traits in Polish sows. Russian J. Genet., 48:1260-63. 15. Terman A. (2005). Effect of the polymorphism of prolactin receptor (PRLR) and leptin (LEP) genes on litter size in Polish pigs. J. Anim. Bre. Genet., 122(6): 400-04.
16. Nguyễn Chí Thành, Trần Xuân Mạnh, Nguyễn Văn Hùng, Lưu Thị Trang, Phan Xuân Hảo và Vũ Đình Tôn (2019). Tần số kiểu gen và tần số alen gen Estrogen receptor (ESR), Prolactin receptor (PRLR) ở hai quần thể lợn Landrace và Yorkshire tại Công ty giống lợn hạt nhân DABACO, 17(5): 379-85.
17. Lê Thị Thúy, Phạm Doãn Lân, Nguyễn văn Hậu, Trần Thu Thủy, Lưu Quang Minh và Nguyễn Đăng Vang (2002). Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật di truyền phân tử để xác định gen liên quan đến tính trạng sinh sản của lợn nuôi tại việt nam. Tạp chí Chăn nuôi, 50(8): 7-9.
18. Vincent A.L., Tuggle C.K., Rothschild M.F., Evans G., Short T.H., Southwood O.I. and Plastow G.S. (1998). prolactin receptor gene is associated with increased litter size in pigs. Swine Research Report, 11: 8-15. 19. Vinh Nguyen Thi, Do Duc Luc, Nguyen Hoang Thinh, Ha Xuan Bo, Hoang Ngoc Mai, Nguyen Thi Phuong, Fredric Farnir and Vu Dinh Ton (2019).Additive genetic effects of RNP4, RBP4, and IGF2 polymorphisms on Littter size in Landrace and Yorkshire sows. Vietnam J.Agr. Sci., 2(1): 314-20.