Gà nhà (Gallus gallus domesticus) là giống vật nuôi phổ biến nhất trên
thế giới. Theo Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Thế giới (FAO), số lƣợng
gà trên toàn cầu năm 2007 ƣớc tính đạt khoảng 17 tỉ con, hơn một nửa trong
số đó là ở châu Á. Đây là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu của con
ngƣời, đặc biệt là ở những nƣớc đang phát triển, cung cấp gần nhƣ toàn bộ
nhu cầu về thịt và trứng cho những vùng nông thôn hẻo lánh và khoảng 20%
nhu cầu cho khu vực đô thị [31]. Ngoài mục đích làm thực phẩm, gà nhà còn
đƣợc nuôi làm cảnh, chọi gà hay làm thuốc. Không những thế, gà còn là đối
tƣợng đƣợc sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu y sinh [29], [59].
Trong ngành nông nghiệp nƣớc ta, chăn nuôi gà chiếm tới 72 - 73% tổng
đàn gia cầm hàng năm. Năm 2006, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
đã xây dựng chiến lƣợc phát triển chăn nuôi gia cầm Việt Nam giai đoạn 2006
- 2015. Theo đó, ngành chăn nuôi phải phấn đấu đến năm 2015 tăng tỷ trọng
thịt gia cầm lên 32% tổng sản lƣợng thịt các loại, trong đó sản lƣợng thịt gà
chiếm 88% tổng đàn gia cầm, đạt 350 triệu con, khối lƣợng thịt 1.992.000 tấn,
sản lƣợng trứng 9,236 tỷ quả [3].
Để đạt đƣợc mục tiêu trên thì cần thiết phải cải thiện nguồn con giống,
đồng thời phải bảo tồn và phát triển những giống gia cầm quý của địa
phƣơng. Ở nƣớc ta có 27 giống gà, trong đó có tới 16 giống gà nội. Các giống
gà nội nhƣ gà Ri, gà Đông Tảo, gà H’Mông, gà Tre. là các giống có phẩm
chất thịt trứng thơm ngon, khả năng chịu đựng kham khổ, khả năng chống
chịu bệnh tật cao, là nguồn gen quý và cần đƣợc đầu tƣ chọn tạo để nâng cao
năng suất và dùng lai tạo với các giống khác để cải tiến năng suất, tạo con lai
năng suất cao cung cấp con giống cho sản xuất [2], [3], [11].
Tuy nhiên, do truyền thống chăn nuôi nhỏ lẻ theo hộ gia đình, các giống
gà này thƣờng đƣợc chăn thả tự do cùng với các giống gà nội khác ở các địa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
phƣơng, cùng với sự du nhập của vật liệu di truyền mới do việc nhập khẩu
một cách ồ ạt các giống nhập ngoại nên chúng đứng trƣớc nguy cơ bị lai tạp,
mất dần. Do đó, vấn đề bảo tồn nguồn gen các giống gia cầm quý là một yêu
cầu bức thiết của thực tế. Nghiên cứu đa dạng di truyền các giống vật nuôi là
bƣớc đầu tiên trong quy trình tiến tới mục tiêu bảo tồn, cải tiến và sử dụng
nguồn giống.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học phân tử thì việc
nghiên cứu đa dạng di truyền đã đƣợc tiến hành ở cấp độ DNA - vật chất di
truyền của sự sống. Cũng nhƣ các loài động vật có xƣơng sống khác, hệ gen
của gà cũng gồm hệ gen nhân và hệ gen ty thể (mtDNA). Do kích thƣớc của
hệ gen nhân là rất lớn, việc sử dụng các gen trong nhân làm đối tƣợng nghiên
cứu đa dạng di truyền có một số nhƣợc điểm. Gen nhân có tần số đột biến
thấp, mặt khác chúng lại đƣợc di truyền từ cả bố và mẹ và bị phân ly qua mỗi
thế hệ nên việc dò tìm tổ tiên và mối quan hệ di truyền của đoạn DNA nào đó
trở nên rất khó khăn. Bởi vậy, DNA ty thể với những lợi thế của mình nhƣ tần
số đột biến cao, di truyền theo dòng mẹ, không tái tổ hợp, số lƣợng bản sao
lớn và khá đồng nhất đã, đang và sẽ là công cụ phân tử hữu hiệu trong các
nghiên cứu về di truyền quần thể và phát sinh chủng loại [15], [30], [50], [57].
Hệ gen ty thể có hai vùng chức năng chính. Vùng mã hóa chiếm tới 93%
hệ gen ty thể, vùng còn lại đƣợc gọi là vùng D -loop (vùng siêu biến hay vùng
điều khiển) không đƣợc dịch mã, chứa trình tự khởi đầu cho quá trình tái bản
của chuỗi nặng và các trình tự điều khiển quá trình phiên mã của các gen
trong vùng mã hóa. Vùng D-loop có tốc độ tiến hóa nhanh hơn nhiều so với
các vùng khác của hệ gen ty thể, vì vậy nó là vùng thích hợp và có giá trị nhất
trong phân tích di truyền quần thể, đặc biệt là đối với các nghiên cứ u biến đổi
di truyền bên trong loài [25].
Do đó, xác định và so sánh trình tự mtDNA nhất là trình tự vùng D -loop
là phƣơng pháp có độ tin cậy cao đƣợc sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu di
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
truyền quần thể [30], [34], [36], [49]. Kể từ khi trình tự toàn bộ hệ gen ty thể
gà đƣợc Desjardins và Morais (1990) công bố lần đầu tiên, việc nghiên cứu
DNA ty thể gà đã và đang đƣợc phát triển tƣơng đối rộng rãi với hàng nghìn
trình tự đƣợc đăng ký trên GenBank. Trình tự hệ gen ty thể đã đƣợc sử dụng
thành công trong việc xác định đa dạng di truyền của các quần thể gà trên thế
giới [27], [41], [46], [52]. Những dữ liệu này đã góp phần giúp hiểu rõ hơn về
quá trình thuần hóa và quan hệ di truyền của các giống gà.
Ở Việt Nam, việc giải mã hệ gen ty thể nhằm tìm hiểu mối quan hệ di
truyền và tiến hóa giữa các giống gà vẫn còn là vấn đề mới. Các nghiên cứu về
hệ gen ty thể nói chung và vùng D-loop nói riêng còn rất ít, mang tính cá thể và
không đặc trƣng cho quần thể. Với mục đích góp phần vào việc giải mã hệ gen
ty thể của các giống gà địa phƣơng Việt Nam và nghiên cứu mối quan hệ di
truyền và tiến hóa của các giống gà, trên cơ sở phân tích trình tự vùng điều
khiển (D-loop), chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đa hình trình tự
vùng điều khiển (D-loop) hệ gen ty thể của gà Ri, gà Đông Tảo và gà Tre”.
82 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1391 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu đa hình trình tự vùng điều khiển (D-Loop) hệ gen ty thể của gà Ri, gà Đông Tảo và gà Tre, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
---------------0o0---------------
LÊ TIẾN
NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH TRÌNH TỰ VÙNG ĐIỀU KHIỂN (D-LOOP)
HỆ GEN TY THỂ CỦA GÀ RI, GÀ ĐÔNG TẢO VÀ GÀ TRE
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
THÁI NGUYÊN - 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
---------------0o0---------------
LÊ TIẾN
NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH TRÌNH TỰ VÙNG ĐIỀU KHIỂN (D-LOOP)
HỆ GEN TY THỂ CỦA GÀ RI, GÀ ĐÔNG TẢO VÀ GÀ TRE
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60.42.30
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Nông Văn Hải
Thái Nguyên - 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong
bất kỳ một công trình nào.
Tác giả luận văn
Lê Tiến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nông Văn Hải đã tận
tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn
thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Đăng Tôn, KS. Vũ Hải Chi,
CN. Địch Thị Kim Hƣơng và tập thể cán bộ Phòng thí nghiệm trọng điểm
Công nghệ Gen, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Đề tài đƣợc hỗ trợ kinh phí từ đề tài nhánh thuộc đề tài "Xác định sự sai
khác di truyền của các giống gà nội" do PGS. TS. Lê Thị Thuý, Viện Chăn
nuôi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn làm chủ nhiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại
học Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN và các thầy cô cán bộ
khoa Sinh - KTNN đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và
hoàn thành luận văn.
Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên
và khích lệ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Tác giả luận văn
Lê Tiến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU……………………………………………………………......... 01
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU…………………………..………. 04
1.1. SƠ LƢỢC VỀ NGUỒN GỐC VÀ VỊ TRÍ PHÂN LOẠI GÀ NHÀ.... 04
1.2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG GÀ NGHIÊN CỨU……. 06
1.2.1. Gà Ri………………………………………………………………. 06
1.2.2. Gà Đông Tảo (Ðông Cảo)…………………….………………...… 07
1.2.3. Gà Tre……………………………………………………………... 08
1.3. ĐẶC ĐIỂM HỆ GEN TY THỂ VÀ VAI TRÒ CỦA D-LOOP
TRONG ĐỊNH LOẠI GÀ…………..……………………………..…
08
1.3.1. Ty thể và đặc điểm cấu trúc, cơ chế di truyền hệ gen ty thể gà…... 08
1.3.1.1. Đặc điểm cấu trúc ty thể………………………………..………... 08
1.3.1.2. Cấu trúc hệ gen ty thể gà…………………....……………........... 09
1.3.1.3. Cơ chế di truyền của mtDNA…………..………….……….….… 13
1.3.2. Cấu trúc và vai trò của vùng D-loop trong đánh giá đa dạng di
truyền...………………………………..…………….........................
14
1.4. MỘT SỐ THÀNH TỰU VỀ ĐỊNH LOẠI PHÂN TỬ DỰA TRÊN
GIẢI TRÌNH TỰ VÙNG D-LOOP TY THỂ TRÊN THẾ GIỚI VÀ
VIỆT NAM……………………..……………………………..…….
16
1.4.1. Các nghiên cứu trên thế giới………………………………….…. 16
1.4.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam……………………………………... 20
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 22
2.1. VẬT LIỆU VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU..................................... 22
2.1.1. Nguyên liệu...................................................................................... 22
2.1.2. Thiết bị............................................................................................. 22
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.1.3. Hoá chất......................................................................................... 23
2.1.4. Địa điểm nghiên cứu……………………………………….……... 23
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……..………………….…… 24
2.2.1. Điện di trên gel agarose…………..………………………….…… 24
2.2.2. Khuếch đại vùng D-loop bằng kỹ thuật PCR (Polymerase
Chain Reaction)…………………..……..…..…………………...…
26
2.2.3. Tinh sạch sản phẩm PCR……..……….…………...……….…... 28
2.2.4. Giải trình tự vùng D-loop…………………………….….………. 29
2.2.5. Phân tích dữ liệu bằng phần mềm chuyên dụng.……….……… 30
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…..………………….………. 31
3.1. Nhân vùng D-loop bằng kỹ thuật PCR……..…………………….. 31
3.2. Xác định và so sánh trình tự nucleotide của các mẫu nghiên cứu
với trình tự chuẩn trên GenBank……..……………....…….…...... 36
3.3. Sự đồng nhất về trình tự nucleotide của 3 giống gà…..…….……. 56
3.4. Phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống gà nghiên cứu..….. 56
3.5. So sánh mức độ đa dạng di truyền của 3 giống gà nghiên cứu với
một số quần thể gà châu Á……………..……………...…................
58
3.6. Xây dựng cây phát sinh chủng loại……..………………..….……… 60
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................................... 62
CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ................................................................ 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO……..……..……………………..…………… 65
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
NHƢ̃NG CHỮ VIẾT TẮT
ATP Adenosine triphosphate
bp Base pair (cặp bazơ)
CJF Gà rừng Cyelon
ddNTP Dideoxynucleoside triphosphate
DNA Deoxyribonucleic acid
dNTP Deoxynucleoside triphosphate
DNase Deoxyribonuclease
đtg Đồng tác giả
EDTA Ethylene diamine tetra-acetic acid
EtBr Ethidium bromide
ETOH Ethanol
GJF Gà rừng màu xám
GrJF Gà rừng màu xanh
mtDNA Hệ gen ty thể
Nxb Nhà xuất bản
PCR Polymerase Chain Reaction
RJF Gà rừng đỏ
RNA Ribonucleic acid
RNase Ribonuclease
rpm Vòng/ phút
TAE Tris – acetate – EDTA
Tm Nhiệt độ biến tính
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Thành phần phản ứng khuếch đại DNA………….……...…. 34
Bảng 3.2. Chu trình nhiệt của phản ứng PCR………………………...... 35
Bảng 3.3. Các điểm đa hình trong vùng D-loop của 3 giống gà
nghiên cứu...............................................................................................
51
Bảng 3.4. Sự phân bố của 71 mẫu gà nghiên cứu theo các kiểu đơn
bội…………….……..………………………………….……............
55
Bảng 3.5. Mối quan hệ di truyền giữa các giống gà nghiên cứu….……. 58
Bảng 3.6. So sánh mức độ đa dạng di truyền của gà Việt Nam với một
số quần thể gà châu Á..........................................................................
59
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc của ty thể................................................................. 09
Hình 1.2. Sơ đồ mtDNA gà………………………………………….……... 12
Hình 3.1. Ảnh điện di sản phẩm PCR của một số mẫu gà nghiên
cứu……………….……………………………………………………...
35
Hình 3.2. So sánh trình tự vùng D-loop của 71 mẫu gà nghiên cứu với
trình tự mang mã số GenBank AP003580............................................
50
Hình 3.3. Hai đa hình phổ biến nhất của các mẫu nghiên cứu C197T và
T426C…………………………………………………………………...
52
Hình 3.4. Tỷ lệ % các kiểu thay thế nucleotide của 71 mẫu nghiên
cứu……………………….…………………………………………..….
53
Hình 3.5. Tần số phân bố của các kiểu đơn bội vùng D-loop hệ gen ty
thể 3 giống gà nghiên cứu……………………….…………….....…....
56
Hình 3.6. Cây phát sinh chủng loại của 3 giống gà nghiên cứu................. 60
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Gà nhà (Gallus gallus domesticus) là giống vật nuôi phổ biến nhất trên
thế giới. Theo Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Thế giới (FAO), số lƣợng
gà trên toàn cầu năm 2007 ƣớc tính đạt khoảng 17 tỉ con, hơn một nửa trong
số đó là ở châu Á. Đây là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu của con
ngƣời, đặc biệt là ở những nƣớc đang phát triển, cung cấp gần nhƣ toàn bộ
nhu cầu về thịt và trứng cho những vùng nông thôn hẻo lánh và khoảng 20%
nhu cầu cho khu vực đô thị [31]. Ngoài mục đích làm thực phẩm, gà nhà còn
đƣợc nuôi làm cảnh, chọi gà hay làm thuốc. Không những thế, gà còn là đối
tƣợng đƣợc sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu y sinh [29], [59].
Trong ngành nông nghiệp nƣớc ta, chăn nuôi gà chiếm tới 72 - 73% tổng
đàn gia cầm hàng năm. Năm 2006, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
đã xây dựng chiến lƣợc phát triển chăn nuôi gia cầm Việt Nam giai đoạn 2006
- 2015. Theo đó, ngành chăn nuôi phải phấn đấu đến năm 2015 tăng tỷ trọng
thịt gia cầm lên 32% tổng sản lƣợng thịt các loại, trong đó sản lƣợng thịt gà
chiếm 88% tổng đàn gia cầm, đạt 350 triệu con, khối lƣợng thịt 1.992.000 tấn,
sản lƣợng trứng 9,236 tỷ quả [3].
Để đạt đƣợc mục tiêu trên thì cần thiết phải cải thiện nguồn con giống,
đồng thời phải bảo tồn và phát triển những giống gia cầm quý của địa
phƣơng. Ở nƣớc ta có 27 giống gà, trong đó có tới 16 giống gà nội. Các giống
gà nội nhƣ gà Ri, gà Đông Tảo, gà H’Mông, gà Tre... là các giống có phẩm
chất thịt trứng thơm ngon, khả năng chịu đựng kham khổ, khả năng chống
chịu bệnh tật cao, là nguồn gen quý và cần đƣợc đầu tƣ chọn tạo để nâng cao
năng suất và dùng lai tạo với các giống khác để cải tiến năng suất, tạo con lai
năng suất cao cung cấp con giống cho sản xuất [2], [3], [11].
Tuy nhiên, do truyền thống chăn nuôi nhỏ lẻ theo hộ gia đình, các giống
gà này thƣờng đƣợc chăn thả tự do cùng với các giống gà nội khác ở các địa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
phƣơng, cùng với sự du nhập của vật liệu di truyền mới do việc nhập khẩu
một cách ồ ạt các giống nhập ngoại nên chúng đứng trƣớc nguy cơ bị lai tạp,
mất dần. Do đó, vấn đề bảo tồn nguồn gen các giống gia cầm quý là một yêu
cầu bức thiết của thực tế. Nghiên cứu đa dạng di truyền các giống vật nuôi là
bƣớc đầu tiên trong quy trình tiến tới mục tiêu bảo tồn, cải tiến và sử dụng
nguồn giống.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học phân tử thì việc
nghiên cứu đa dạng di truyền đã đƣợc tiến hành ở cấp độ DNA - vật chất di
truyền của sự sống. Cũng nhƣ các loài động vật có xƣơng sống khác, hệ gen
của gà cũng gồm hệ gen nhân và hệ gen ty thể (mtDNA). Do kích thƣớc của
hệ gen nhân là rất lớn, việc sử dụng các gen trong nhân làm đối tƣợng nghiên
cứu đa dạng di truyền có một số nhƣợc điểm. Gen nhân có tần số đột biến
thấp, mặt khác chúng lại đƣợc di truyền từ cả bố và mẹ và bị phân ly qua mỗi
thế hệ nên việc dò tìm tổ tiên và mối quan hệ di truyền của đoạn DNA nào đó
trở nên rất khó khăn. Bởi vậy, DNA ty thể với những lợi thế của mình nhƣ tần
số đột biến cao, di truyền theo dòng mẹ, không tái tổ hợp, số lƣợng bản sao
lớn và khá đồng nhất đã, đang và sẽ là công cụ phân tử hữu hiệu trong các
nghiên cứu về di truyền quần thể và phát sinh chủng loại [15], [30], [50], [57].
Hệ gen ty thể có hai vùng chức năng chính. Vùng mã hóa chiếm tới 93%
hệ gen ty thể, vùng còn lại đƣợc gọi là vùng D-loop (vùng siêu biến hay vùng
điều khiển) không đƣợc dịch mã, chứa trình tự khởi đầu cho quá trình tái bản
của chuỗi nặng và các trình tự điều khiển quá trình phiên mã của các gen
trong vùng mã hóa. Vùng D-loop có tốc độ tiến hóa nhanh hơn nhiều so với
các vùng khác của hệ gen ty thể, vì vậy nó là vùng thích hợp và có giá trị nhất
trong phân tích di truyền quần thể, đặc biệt là đối với các nghiên cứu biến đổi
di truyền bên trong loài [25].
Do đó, xác định và so sánh trình tự mtDNA nhất là trình tự vùng D-loop
là phƣơng pháp có độ tin cậy cao đƣợc sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu di
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
truyền quần thể [30], [34], [36], [49]. Kể từ khi trình tự toàn bộ hệ gen ty thể
gà đƣợc Desjardins và Morais (1990) công bố lần đầu tiên, việc nghiên cứu
DNA ty thể gà đã và đang đƣợc phát triển tƣơng đối rộng rãi với hàng nghìn
trình tự đƣợc đăng ký trên GenBank. Trình tự hệ gen ty thể đã đƣợc sử dụng
thành công trong việc xác định đa dạng di truyền của các quần thể gà trên thế
giới [27], [41], [46], [52]. Những dữ liệu này đã góp phần giúp hiểu rõ hơn về
quá trình thuần hóa và quan hệ di truyền của các giống gà.
Ở Việt Nam, việc giải mã hệ gen ty thể nhằm tìm hiểu mối quan hệ di
truyền và tiến hóa giữa các giống gà vẫn còn là vấn đề mới. Các nghiên cứu về
hệ gen ty thể nói chung và vùng D-loop nói riêng còn rất ít, mang tính cá thể và
không đặc trƣng cho quần thể. Với mục đích góp phần vào việc giải mã hệ gen
ty thể của các giống gà địa phƣơng Việt Nam và nghiên cứu mối quan hệ di
truyền và tiến hóa của các giống gà, trên cơ sở phân tích trình tự vùng điều
khiển (D-loop), chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đa hình trình tự
vùng điều khiển (D-loop) hệ gen ty thể của gà Ri, gà Đông Tảo và gà Tre”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài đƣợc tiến hành với mục tiêu chính nhƣ sau:
Bƣớc đầu đánh giá đa dạng di truyền và mối quan hệ di truyền của 3
giống gà Ri, Đông Tảo, Tre trên cơ sở phân tích trình tự vùng D-loop của 71
mẫu cá thể.
3. Nội dung nghiên cứu
Đề tài bao gồm các nội dung chính nhƣ sau:
- Khuếch đại vùng D-loop của 71 mẫu thuộc 3 giống gà Ri, Đông Tảo và
Tre.
- Xác định trình tự vùng D-loop.
- So sánh trình tự vùng D-loop với trình tự chuẩn đã đƣợc công bố trên
GenBank, phát hiện các vị trí đa hình.
- Phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống gà nghiên cứu
- Xây dựng cây phát sinh chủng loại.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. SƠ LƢỢC VỀ NGUỒN GỐC VÀ VỊ TRÍ PHÂN LOẠI GÀ NHÀ
Trong hệ thống phân loại, chi Gallus gồm 4 loài gà rừng khác nhau: 1.
Gà rừng đỏ G. gallus (Red junglefowl - RJF) thƣờng gặp ở Đông Dƣơng, Ấn
Độ, Myanmar, Malaysia và vài nƣớc khác. 2. G. lafayetti (Lafayette's JF) ở
vùng Sri Lanka, loài này còn có tên gọi là gà rừng Ceylon (Cyelon junglefowl
- CJF). 3. Gà rừng màu xanh G. varius (Green junglefowl - GrJF) phổ biến ở
vùng Java nên còn gọi là gà rừng Java. 4. G. sonneratii (Grey junglefowl -
GJF), còn gọi là gà rừng màu xám, thƣờng gặp ở vùng rừng núi Ấn Độ.
Trong 4 loài trên thì phổ biến nhất là loài gà rừng đỏ G. gallus (RJF).
Hiện nay, loài này gồm 5 phân loài: G. g. gallus (Southeast Asian Red
junglefowl - SE Asian RJF), G. g. spadiceus, G. g. bankiva, G. g. murghi
(Indian RJF) và G. g. jabuoillei [49]. Sự phân loại này chủ yếu dựa trên các
đặc điểm kiểu hình và khu vực phân bố địa lí của các quần thể. Ở Việt Nam
có ba phân loài của gà rừng đỏ với số lƣợng còn tƣơng đối nhiều: G. gallus
gallus (1), G. gallus jabouibi (2), G. gallus spadiceus (3). Phân loài 1: phân
bố từ phía nam tỉnh Hà Tĩnh vào đến Nam Bộ. Phân loài 2: phân bố ở vùng
Đông Bắc nƣớc ta. Phân loài 3: phân bố ở vùng Tây Bắc nƣớc ta [8], [10].
Trong hệ thống phân loại sinh giới, gà nhà có vị trí phân loại nhƣ sau:
Giới Động vật (Animalia)
Ngành Động vật có xƣơng sống (Chordata)
Lớp Chim (Aves)
Bộ Gà (Galiformes)
Họ Trĩ (Phasianidae)
Giống Gallus
Loài Gallus gallus
Phân loài Gallus gallus domesticus
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
Hiện nay, gà là một trong những vật nuôi phổ biến và đƣợc nuôi ở nhiều
vùng trên toàn thế giới. Tuy nhiên nguồn gốc của gà nuôi chƣa đƣợc thống
nhất và vẫn đang đƣợc tranh cãi giữa thuyết đơn nguyên và đa nguyên.
Thuyết đơn nguyên cho rằng tổ tiên của tất cả các loại gia cầm là phân
loài Gallus gallus gallus của gà rừng đỏ sống ở Đông Nam Á (SE Asian RJF)
[26], [27]. Trong khi nhiều tác giả lại đƣa ra bằng chứng chứng tỏ rằng gà nhà
có nhiều tổ tiên khác nhau theo dòng mẹ, có tới 3 phân loài của gà rừng đỏ có
thể là tổ tiên trực tiếp của gà nhà gồm G. g. gallus, G. g murghi và G. g.
spadiceus. Cho đến nay đã có nhiều nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ giả
thuyết này [34], [42], [43], [50].
Boruxenco (1953) và Valilop (1993) cho rằng Nam Á, Ấn Độ, Đông
Dƣơng… là một trong những trung tâm châu Á đầu tiên thuần dƣỡng nhiều
loài vật nuôi trong đó có gà nhà [5]. Từ các khu vực rừng nhiệt đới Đông
Nam Á và Ấn Độ, gà rừng đỏ Gallus gallus đã lan rộng ra các vùng khác trên
thế giới khi con ngƣời thuần hóa chúng, kết quả là tạo ra nhiều giống gà khác
nhau [61]. Tiếp theo quá trình thuần hóa là các chƣơng trình chọn giống rộng
rãi đã tạo ra 4 dòng gà khác biệt: lấy trứng, lấy thịt, làm cảnh và chọi gà.
Trƣớc đây, Ấn Độ đƣợc coi là trung tâm của quá trình thuần hóa gà nhà.
Quá trình này diễn ra tại các vùng thung lũng Ấn Độ vào khoảng năm 3200
trƣớc Công nguyên. Tuy nhiên những bằng chứng địa chất gần đây đã chỉ ra
rằng quá trình này diễn ra sớm hơn rất nhiều ở đại lục Trung Quốc vào
khoảng năm 6000 trƣớc Công nguyên [27], [36].
Gà đƣợc đƣa sang châu Âu vào khoảng thế kỷ XVIII - XIX và nhờ tiến
bộ của công tác chọn giống, các giống gà bản địa của châu Á đã đƣợc lai tạo
thành những giống cho năng suất cao hơn.
Trƣớc đây, phần lớn các tác giả đều cho rằng gà đƣợc đƣa vào châu Mỹ
bởi những nhà thám hiểm Tây Ban Nha hoặc Bồ Đào Nha vào khoảng năm
1500 sau Công nguyên. Một giả thuyết khác cho rằng gà đƣợc đƣa trực tiếp từ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
lục địa hoặc các đảo ở Đông Nam Á vào Nam Mỹ từ khoảng 3300 năm trƣớc,
tuy nhiên không có bằng chứng địa chất nào làm sáng tỏ giả thuyết trên.
Những nghiên cứu gần đây liên quan tới việc phân tích trình tự mtDNA gà từ
các mẫu vật thời tiền sử đã góp phần làm sáng tỏ giả thuyết thứ ba cho rằng
gà đƣợc đƣa vào Nam Mỹ từ quần đảo Polynesia [62], điều đó cũng cho thấy
vai trò vô cùng quan trọng của trình tự vùng D-loop ty thể trong việc xác định
lịch sử thuần hóa của gà nhà [34].
Ở Việt Nam, gà rừng đƣợc thuần hóa và nuôi sớm nhất ở vùng Vĩnh Phú,
Hà Bắc, Hà Tây… Từ giống gà nuôi ban đầu là tiền thân của giống gà Ri hiện
nay, nhân dân ta đã lai tạo đƣợc nhiều giống gà: gà Mía, gà Ác, gà Ri, gà Tre,
gà Đông Tảo…
1.2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG GÀ NGHIÊN CỨU
1.2.1. Gà Ri
Phân bố rộng rãi ở mọi miền đất nƣớc, trong đó phổ biến là ở miền
Trung và miền Bắc. Đây là giống gà nội phổ biến nhất ở nƣớc ta, khoảng 85%
giống gà địa phƣơng là gà Ri, đƣợc chăn thả ở các vùng nông thôn [11]. Gà
Ri có nguồn gốc từ nhóm gà rừng Gallus gallus bankiva. Gà có ngoại hình
thon nhỏ, đầu mỏ nhỏ, mào cờ đơn có răng cƣa, màu đỏ tƣơi; tích và dái tai
màu đỏ, có khi xen lẫn ánh bạc trắng; cổ thanh nhỏ dài vừa phải; ngực lép,
bụng thon mềm; chân có hai hàng vẩy màu vàng có khi xen lẫn màu đỏ tƣơi.
Màu sắc lông có nhiều loại, gà Ri thuần chủng có màu lông vàng rơm. Gà
mọc lông sớm, tốc độ mọc lông nhanh hơn gà Đông Tảo, gà Mía nên có khả
năng chịu đựng tốt hơn khi nuôi ở điều kiện thời tiết lạnh [2], [6].
Gà Ri nhỏ con (trọng lƣợng sơ sinh: 23,5 - 31,8 g; 6 tuần tuổi đạt bình
quân 327,6 g; 12 tuần tuổi: 824,4 - 1163,0 g; 16 tuần tuổi: 1057,4 - 1862,3 g;
19 tuần tuổi: 1192,6 - 2050,0 g), tiêu tốn thức ăn/ đơn vị tăng trọng hoặc chục
quả trứng còn cao (2 tuần tuổi: 2,47 kg/ 1 kg thịt; 4 tuần tuổi: 3,68 kg/ 1 kg
thịt; 6 tuần tuổi: 3,91 kg/ 1 kg thịt) [6].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
Gà trống lông màu đỏ thẫm là phổ biến nhất, đầu lông cánh và lông đuôi
có lông đen ánh xanh, lông bụng màu đỏ nhạt hoặc vàng đất, dáng chắc khỏe,
ngực vuông và mào đứng, sớm phát triển; ba tháng đã biết gáy. Gà trống
trƣởng thành (một năm tuổi) cho trọng lƣợng 1,5 - 2 kg/ con [2], [6].
Gà mái phổ biến nhất là màu lông vàng rơm, vàng đất hoặc nâu nhạt,
xung quanh cổ đôi khi có hàng lông đen, có đốm đen đuôi và đầu cánh, mào
không phát triển. Gà mái trƣởng thành trọng lƣợng 1,2 - 1,4 kg/ con. Gà 4 - 5
tháng tuổi bắt đầu đẻ. Sức đẻ năm đầu 100 - 110 trứng, tỷ lệ đẻ không ổn định
trong 1 chu kỳ đẻ, trứng nặng 40 - 45 g, vỏ màu trắng. Gà đẻ theo từng đợt 15
- 20 trứng thì nghỉ đẻ và đòi ấp. Nuôi con khéo [2].
Các nghiên cứu trƣớc đây đều cho thấy gà Ri có ƣu điểm thích nghi tốt
với đặc điểm khí hậu của Việt Nam, rất dễ nuôi, thích hợp với nuôi chăn thả,
không đòi hỏi kỹ thu