Đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của một số gen dự tuyển trên khả năng sản xuất trứng của chim cút Nhật Bản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ GEN DỰ TUYỂN TRÊN KHẢ NĂNG SẢN XUẤT TRỨNG CỦA CHIM CÚT NHẬT BẢN Chủ nhiệm đề tài: LÝ THỊ THU LAN Chức danh: Giảng viên Đơn vị: Khoa Nông nghiệp – Thủy sản Trà Vinh, ngày tháng năm 2016 ISO 9001 : 2008 QT6.2/KHCN1-BM6 BbbbbbbbbBM2BM2B TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ GEN DỰ TUYỂN TRÊN KHẢ NĂNG SẢN XUẤT TRỨNG CỦA CHIM CÚT NHẬT BẢN Xác nhận của cơ quan chủ quản (Ký, đóng dấu, ghi rõ họ tên) Chủ nhiệm đề tài (Ký, ghi rõ họ tên) ISO 9001 : 2008 TÓM TẮT Nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của một số gen dự tuyển và ảnh hưởng của đa hình gen Prolactin (PRL) lên các tính trạng liên quan đến trên khả năng sản xuất trứng của chim cút Nhật Bản. Chúng tôi tiến hành thực hiện thí nghiệm trên 667 chim cút (trong đó: 500 cút mái, 167 cút trống) từ 41 đến 336 ngày tuổi, chim cút được nuôi trên lồng cá thể để thu thập năng suất trứng từng con với tỷ lệ phôi giống 3:1 (cút trống được thả vào ô chuồng cút mái 3 giờ/ngày) Kết quả thu được như sau: Năng suất trứng trung bình là 24,62 (quả/mái/tháng) và tỷ lệ đẻ trung bình là 82,09%. Khối lượng trứng trung bình là 11,48 g, chỉ số hình dáng trung bình là 77,45%, trong đó: tỷ lệ vỏ: 14,22%; tỷ lệ lòng trắng: 54,46%; chỉ số lòng trắng đặc: 0,09; tỷ lệ lòng đỏ: 31,43%; chỉ số lòng đỏ: 0,4; màu lòng đỏ: 3,73. Tỷ lệ trứng có phôi, tỷ lệ nở/trứng ấp, tỷ lệ nở/trứng có phôi lần lượt là 90,1%, 84,5%, 92,7%. Vị trí đột biến trên gen tại nucleotide 358, trong đó đột biến thêm (I) hoặc mất (D) 24 nucleotide được xác định bằng phương pháp C . Kết quả cho thấy đa hình PRL-indel có 3 kiểu gen II, ID và DD với các tần số tương ứng là 0,4; 0,58 và 0,02. Đa hình RL-indel ảnh hưởng lên năng suất trứng ở tháng đầu tiên và khối lượng trứng ở tháng đẻ thứ 4, trong đó cút mang kiểu gen II cho năng suất và khối lượng trứng cao nhất (23,2 quả/mái/30 ngày và 12,2 g/quả). Bên cạnh đó kiểu gen II ở cút trống và cút mái c ng liên quan đến tỷ lệ trứng nở và số con nở ra cao nhất (77,9% và 55,6 con/mái/90ngày). Như vậy, gen RL có thể được s d ng như marker di truy n trong công tác chọn giống theo hướng n ng cao năng suất sinh sản ở cút Nhật Bản. MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................... 1 DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................. 2 PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU .................................................................................................... 2 1.1.Tính cấp thiết của đề tài: ....................................................................................... 2 1.2.Mục tiêu của đề tài: ............................................................................................... 2 1.3 Tổng quan nghiên cứu ........................................................................................... 2 1.3.1.Tình hình nghiên cứu chim cút: ......................................................................... 2 1.3.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới: ................................................................. 2 1.3.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................. 4 1.3.2. Giới thiệu về chim cút ....................................................................................... 5 1.3.2.1. Nguồn gốc cút chim cút ................................................................................. 5 1.3.2.2. Chim cút Nhật Bản ........................................................................................ 5 1.3.2.3. Cách chọn chim cút giống ............................................................................. 6 1.3.3. Nhu cầu dinh dưỡng của chim cút đẻ trứng ...................................................... 6 1.3.4 Tính trạng năng suất sinh sản ở chim cút ......................................................... 11 1.3.4.1 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng trứng ................................................................ 11 1.3.4.2 Chỉ tiêu đánh giá sức đẻ trứng của chim cút ................................................. 12 1.3.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sinh sản của chim cút ................................... 13 1.3.4.4 Chỉ tiêu đánh giá sức sinh sản của chim cút ................................................ 15 1.3.5 Những yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thụ tinh ..................................................... 15 1.3.5.1 Tỷ lệ nở ......................................................................................................... 16 1.3.5.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ ấp nở ....................................................... 6 1.3.5.3 Ấp trứng chim cút nhân tạo ........................................................................... 16 1.3.6 Gen ứng viên, chỉ thị SNP (Single nucleotide polymorphism) và đột biến indel (insertion deletion) ........................................................................................... 19 1.3.6.1 Gen ứng viên và vai trò trong chăn nuôi ....................................................... 19 1.3.6.2 Chỉ thị SNP ................................................................................................... 19 1.3.6.3 Đột biến indel ................................................................................................ 20 1.3.6.4 Một số gen ứng viên trên gia cầm ................................................................. 20 1.3.7 Các kỹ thuật di truyền ...................................................................................... 20 1.3.7.1 Định lượng DNA bằng phương pháp quang phổ ......................................... 21 1.3.7.2 Kỹ thuật điện di trên agarose gel .................................................................. 22 1.3.7.3 Kỹ thuật PCR ................................................................................................ 22 1.3.7.4 Kỹ thuật PCR-RFLP ..................................................................................... 23 1.3.7.5 Kỹ thuật SSCP ............................................................................................... 23 1.3.7.6 Kỹ thuật giải trình tự bằng phương pháp Sanger ......................................... 24 1.3.7.7 Giải mã trình tự gen CKM theo phương pháp Sanger ................................. 24 PHẦN 2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................... 24 Chương 1: Xác định khả năng sinh sản của 500 chim cút từ 41 ngày tuổi đến 336 ngày tuổi ............................................................................................................ 25 2.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu .................................................................... 25 2.1.2 Đối tượng thí nghiệm ....................................................................................... 25 3.2.2 Đối tượng nghiên cứu....................................................................................... 25 2.1.3 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ............................................................................ 25 2.1.4 Bố trí thí nghiệm nuôi dưỡng ........................................................................... 26 Chương 2: Ảnh hưởng của gen dự tuyển trên khả năng sinh sản chim cút và sử dụng phương pháp giải trình tự để xác định trình tự DNA của các gen dự tuyển ............. 28 2.2.1 Phương tiện nghiên cứu ................................................................................... 28 2.2.2 Địa điểm ........................................................................................................... 28 2.2.3 Thời gian .......................................................................................................... 28 2.2.4 Đối tượng thí nghiệm ....................................................................................... 28 2.2.5 Phương pháp thu và xử lý mẫu thí nghiệm ...................................................... 29 2.2.6 Thu mẫu lông cút ............................................................................................. 29 2.2.7 Phương pháp ly trích DNA từ lông cút ............................................................ 29 2.2.8 Đo OD .............................................................................................................. 29 2.2.9 Điện di .............................................................................................................. 30 2.2.10 Phương pháp PCR .......................................................................................... 31 2.2.11 Phương pháp PCR-RFLP ............................................................................... 31 2.2.12 Phương pháp SSCP ........................................................................................ 31 2.2.13 Giải mã trình tự gen CKM theo phương pháp Sanger .................................. 32 2.2.14 Phân tích thống kê .......................................................................................... 32 PHẦN 3: KẾT QUẢ ĐỀ TÀI VÀ THẢO LUẬN ................................................. 33 Chương 1: Xác định khả năng sinh sản của 500 chim cút từ 41 ngày tuổi đến 336 ngày tuổi .................................................................................................................... 33 3.1.1 Năng suất sinh sản ............................................................................................ 33 3.1.2 Chất lượng trứng .............................................................................................. 34 3.1.3 Đánh giá chất lượng trứng ............................................................................... 35 Chương 2: Ảnh hưởng của gen dự tuyển trên khả năng sinh sản chim cút và sử dụng phương pháp giải trình tự để xác định trình tự DNA của các gen dự tuyển ............. 37 3.2.1 Kết quả xác định kiểu gen của các đa hình ...................................................... 37 3.2.1.1 Kết quả nhân gen .......................................................................................... 37 3.2.1.2 Xác định đa hình gen prolactin ..................................................................... 38 3.2.2. Phân tích đa hình hai gen prolactin và growth hormone ................................ 39 3.2.2. 1 Phân tích đa hình gen prolactin .................................................................... 40 3.2.2.2. Đa hình PRL-indel ....................................................................................... 41 3.2.2.3 Đa hình PRL/AluI và PRL/Csp6I .................................................................. 42 3.2.2.4 Phân tích đa hình gen growth hormone ........................................................ 42 3.2.2.5. Ảnh hưởng của đa hình PRL-indel ............................................................. 45 3.2.2.5.1 Ảnh hưởng của đa hình PRL-indel đến năng suất, khối lượng và chỉ số hình dạng của trứng ................................................................................................... 45 3.2.2.5.2 Ảnh hưởng của đa hình PRL-indel đến số trứng có phôi, tỷ lệ trứng có phôi và tỷ lệ trứng nở và số cút con sinh ra .............................................................. 47 3.2.2 Ảnh hưởng của đa hình GH/MspI .................................................................... 49 3.2.2.1 Ảnh hưởng của đa hình GH/MspI đến năng suất, khối lượng và chỉ số hình dạng trứng ................................................................................................................. 49 3.2.2.2 Ảnh hưởng của đa hình GH/MspI đến số trứng có phôi, tỷ lệ có phôi, tỷ lệ nở và số cút con sinh ra ............................................................................................. 51 PHẦN 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................... 53 4.1 Kết luận ............................................................................................................... 53 4.1.1. Năng suất sinh sản của chim cút ..................................................................... 53 4.1.2 Ảnh hưởng của các gen dự tuyển trên khả năng sinh sản của chim cút và giải trình tự DNA của các gen dự tuyển........................................................................... 53 4.2 Kiến nghị ............................................................................................................. 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 54 PHỤ LỤC ................................................................................................................................ i DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1: Chim cút Nhật Bản (Coturnix japonica) ............................................................... 6 Hình 1.2. Deoxynucleotide mất oxy ở vị trí 3’ của phân tử đường ..................................... 24 Hình 1.3. Sơ đồ xác định trình tự nucleotide theo Sange .................................................... 26 Hình 2.1. Chuồng cút được xây dựng theo mô hình nuôi cá thể để theo dõi số liệu từng con ............................................................................................................................................. 25 Hình 2.2. Cút thí nghiệm ở giai đoạn úm ............................................................................ 25 Hình 2.3. Trứng được đánh dấu và đưa vào máy ấp ............................................................ 25 Hình 2.4. Xác định khối lượng trứng bằng cân điện tử ....................................................... 25 Hình 2.5. Đo đường kính trứng và xác định khối lượng lòng đỏ ....................................... 25 Hình 2.6. Xác định màu lòng đỏ bằng quạt Roche ............................................................. 25 Hình 2.7 Mô tả cách phối giống cho chim cút ..................................................................... 26 Hình 2.8 Chuồng nuôi chim cút thí nghiệm ......................................................................... 27 Hình 2.9 Quy trình thu mẫu lông cút ................................................................................... 29 Hình 3.1 Sản phẩm PCR của 3 cặp mồi trong nghiên cứu .................................................. 37 Hình 3.2: Sản phẩm SSCP của đa hình PRL-indel .............................................................. 39 Hình 3.3: Sản phẩm PCR-RFLP của đa hình PRL/AluI (A) và PRL/Csp6I (B).................. 39 Hình 3.4: Sản phẩm PCR-RFLP của đa hình GH/MspI ...................................................... 40 Hình 3.5: Tần số kiểu gen của đa hình PRL-indel ............................................................... 41 Hình 3.6: Tần số kiểu gen của đa hình GH/MspI ................................................................ 43 Hình 3.7 (a); (b); (c): Trình tự đoạn gen chứa đa hình GH/MspI ảnh hưởng đến năng suất sinh sản của chim cút ........................................................................................................... 44 i DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Sản lượng thịt chim cút năm 2007 tại một số nước cao nhất thế giới (tấn/năm) .. 3 Bảng 1.2: Nhu cầu dinh dưỡng (acid amin) cho chim cút Nhật Bản ..................................... 8 Bảng 1.3: Nhu cầu chất khoáng cho chim cút Nhật Bản ....................................................... 9 Bảng 1.4: Nhu cầu vitamin cho chim cút Nhật Bản ............................................................ 10 Bảng 1.5: Nhu cầu dinh dưỡng của chim cút ....................................................................... 10 Bảng 1.6: Nhu cầu dinh dưỡng của chim cút ....................................................................... 11 Bảng 1.7 Chế độ ấp trứng chim cút ..................................................................................... 13 Bảng 2.1 Qui trình sử dụng thuốc cho cút thí nghiệm ......................................................... 27 Bảng 2.2: Nồng độ agarose, thời gian và hiệu điện thế cho quá trình điện di ..................... 30 Bảng 2.3: Trình tự các primer tương ứng với gen ............................................................... 30 Bảng 2.4: Thành phần mix cho một phản ứng PCR ............................................................ 31 Bảng 2.5: Thành phần mix cho một phản ứng cắt bằng enzyme ......................................... 31 Bảng 2.6: Enzyme sử dụng trong thí nghiệm ...................................................................... 31 Bảng 2.7: Thành phần gel polyacryamide 10% ................................................................... 32 Bảng 3.1 Năng suất trứng và tỷ lệ đẻ qua 10 tháng tuổi ...................................................... 33 Bảng 3.2 Khối lượng và chỉ số hình dáng trứng qua các tháng đẻ (n = 500) ...................... 34 Bảng 3.3 Khối lượng và chất lượng trứng 10 tháng tuổi (n=500) ....................................... 35 Bảng 3.4 Tỷ lệ trứng có phôi và tỷ lệ ấp nở qua 10 tháng tuổi (n = 500) ............................ 36 Bảng 3.5 Tỷ lệ trứng có phôi và tỷ lệ ấp nở qua 10 tháng tuổi (n = 500) ............................ 36 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của đa hình PRL-indel đến các chỉ tiêu ấp nở qua các tháng theo dõi ............................................................................................................................................. 48 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của đa hình GH/MspI đến năng suất trứng, khối lượng và chỉ số hình dạng trứng qua các tháng theo dõi ....................................................................................... 49 Bảng 3.8 Ảnh hưởng của đa hình GH/MspI đến các chỉ tiêu ấp nở qua các tháng theo dõi ... ............................................................................................................................................. 51 1 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐBSCL: Đồng Bằng sông Cửu Long DNA: Deoxy Nucleotide Acid dNTP: deoxyribonucleotide triphotphate GH: Growth Hormone GnRH: Gonadotrophin releasing hormone IFG-1R: insulin-like growth factor 1 receptor NST: Năng suất trứng OCX-32: Ovocalyxin-32 OD: Optical Density PCR: Polymerase Chain Reaction PRL: Prolactin RE: Restriction Enzyme RFLP: Restriction Fragment Length Polymorphism SNP: Single Nucleotide Polymorphism TLN: Tỷ lệ nở TLTT: Tỷ lệ thụ tinh KLT: Khối lượng trứng CSHD: Chỉ số hình dáng 1 PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Chim cút thuộc loài chim có kích thước nhỏ nhưng có giá trị kinh tế quan trọng nhờ khả năng cung cấp trứng và thịt. Chim cút từng là loài cung cấp sản phẩm thịt chủ lực cho châu Á và châu Âu trong vài thế kỷ (Woodard et al., 1973). Chăn nuôi chim cút có nhiều thuận lợi do dễ chăm sóc, không yêu cầu diện tích chuồng nuôi lớn và chi phí ban đầu thấp (Kumari et al., 2008). Đặc điểm của chim cút là phát triển nhanh, thời gian thế hệ ngắn, năng suất trứng cao, cút mái có thể cho 280-300 trứng ở năm đầu tiên trong điều kiện chăm sóc tốt (Sezer, 2007). Trên thế giới, chăn nuôi chim cút còn hạn chế so với chăn nuôi gia cầm nhưng tốc độ phát triển tương đối nhanh, chăn nuôi chim cút chủ yếu để lấy trứng. Trung Quốc là quốc gia có sản lượng chim cút lớn nhất. Ở Việt Nam, chăn nuôi chim cút phát triển mạnh ở miền Nam. Hiện nay, trong cả nước số lượng chim cút đạt hàng chục triệu con và tốc độ phát triển ngày càng tăng (Bùi Hữu Đoàn, 2009). Chăn nuôi chim cút lấy trứng ở Việt Nam còn hạn chế do tính trạng quan tâm chỉ được xác định qua con mái tr