Nghiên cứu được tiến hành nhằm xác định tần số allen và tần số kiểu gen của đa hình gen alpha (1, 2) fucosyltransferase (FUT1) và Mucin 4 (MUC4) ở lợn nái, đực làm việc giống Landrace (L) và Yorkshire (Y). Đa hình này (allen A và G tương ứng với gen FUT1 và MUC4) liên quan đến kháng vi khuẩn E.coli ở lợn. Tổng số 528 mẫu mô tai được thu thập từ 431 lợn nái (298 L và 133 Y) và 97 lợn đực làm việc (68 L và 29 Y) tại Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco, Bắc Ninh, Việt Nam. Đa hình của gen FUT1 và MUC4 được xác định bằng kỹ thuật PCR-RFLP. Từ 528 mẫu nêu trên đã xác định được kiểu gen FUT1 của 431 nái (298 L và 133 Y) và 97 đực (68 L và 29 Y); kiểu gen MUC4 của 319 nái (195 L và 124 Y) và 85 đực (58 L và 27 Y). Đối với gen FUT1, kiểu gen đồng hợp tử trội AA không tìm thấy ở cả 2 giống. Tần số kiểu gen AG ở nái và đực L (0,077 và 0,059) đều thấp hơn so với Y (0,188 và 0,345). Đối với gen MUC4, kiểu gen GG không tìm thấy ở giống lợn L. Phần lớn lợn nái (0,985) và tất cả lợn đực của giống này mang kiểu gen AA. Ngược lại, ở nái và đực Y đều xuất hiện 3 kiểu gen: AA (0,484 và 0,259), AG (0,435 và 0,519) và GG (0,081 và 0,222). Tần số kiểu gen FUT1, MUC4 trong quần thể lợn nái, đực L và Y ở trạng thái cân bằng Hardy-Weinberg (P>0,05).

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Gene FUT1 là một trong những gene tham gia vào quá trình điều khiển sự biểu hiện thụ thể cho độc tố của vi khuẩn (Meijerink và ctv, 1997). Gen FUT1 có một đột biến điểm ở trong vùng khung đọc mở tại vị trí 307 đột biến G thành A (M3017G-A). Những cá thể mang gen đột biến điểm này có khả năng kháng vi khuẩn E. coli gây bệnh tiêu chảy. Những cá thể mang kiểu gen AA sẽ có tính kháng bệnh, còn những cá thể mang kiểu gen AG và GG mẫn cảm với vi khuẩn E. coli gây bệnh (Bao và ctv, 2011; Bao và ctv, 2012a,b). Bên cạnh gen FUT1, gen MUC4 cũng đóng vai trò trong việc kháng bệnh tiêu chảy ở lợn. Gen MUC4 có đột biến A thành G (Ruan và ctv, 2013). Những cá thể có kiểu GG có khả năng kháng bệnh tiêu chảy cao hơn so với cá thể có kiểu gen AA và AG. Kết quả công bố của Ruan và ctv (2013), gen MUC4 tham gia vào quá trình kháng bệnh tiêu chảy ở lợn bởi do gen này hoạt động điều khiển sự tiết ra protein mucin ở niêm mạc ruột và dạ dày. Vì vậy, việc sử dụng FUT1 và MUC4 để chọn lọc những cá thể kháng tiêu chảy làm giống là cần thiết.

Nghiên cứu này nhằm phân tích đa dạng di truyền của đa hình gen FUT1, MUC4 trong hai quần thể lợn đực, nái thuộc hai giống Landrace (L) và Yorkshire (Y) để tạo cơ sở cho việc chọn lọc lợn nái và đực mang kiểu gen mong muốn kháng vi khuẩn E. coli.

2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1. Vật liệu

Tổng số 528 mẫu mô tai được thu thập từ 431 lợn nái (298 L và 133 Y) và 97 lợn đực làm việc (68 L và 29 Y) tại Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco. Mẫu được bảo quản ở nhiệt độ -20°C tại Phòng thí nghiệm Di truyền của Bộ môn Di truyền – Giống gia súc, Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đến khi tái thiết ADN.

2.2. Phương pháp

Tách chiết ADN được thực hiện theo phương pháp của Sambrook và ctv (1989). Sau khi tách chiết, ADN tổng số được kiểm tra bằng phương pháp điện di trên gel agarose 1%. Gen FUT1 và MUC4 được khuếch đại bằng các cặp mồi tương ứng theo Otsu và ctv (1992); Nakajima và ctv (1996); Meijerink và ctv (1997). Phản ứng PCR (thể tích 25µl) để khuếch đại đoạn ADN mong muốn gồm mồi, dNTPs, MgCl2, Taq polymerase và dung dịch đệm cho phản ứng. Chu trình nhiệt nhân đoạn đối với (1) gen FUT1: 94°C/3 phút, 35 chu kỳ ở 94°C/45 giây – 58°C/30 giây – 72°C/45 giây, 72°C/5 phút và (2) gen MUC4: 95°C/5 phút, 30 chu kỳ ở 95°C/45 giây – 62,5°C/45 giây – 72°C/45 giây, giữ ở 4°C/20 phút.

Đa hình của gen FUT1 và MUC4 được xác định bằng kỹ thuật PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism). Sản phẩm khuế đại của FUT1 và MUC4 được ủ với 5U enzyme cắt đặc hiệu lần lượt là Hin6I và HhaI trong thời gian 8-10 giờ ở 37oC trong water bath. Kiểm tra kết quả cắt enzyme được đọc bằng phương pháp điện di trên gel agarose 2,5%. Ba kiểu gen của FUT1 tương ứng AA (2 vạch với kích thước là 328 và 93bp), GG (3 vạch với kích thước là 241, 93 và 87bp) và AG (4 vạch với kích thước là 328, 241, 93 và 87bp). Đối với MUC4 tương ứng AA (1 vạ với kí thước 538bp), GG (2 vạch với kích thước là 295 và 243bp) và AG (3 vạch với kích thước là 538, 295 và 243bp).

2.3. Xử lý số liệu

Số liệu được xử lý bằng phần mềm SAS 9.0 (2002). Đối với tần số allen và tần số kiểu gen, các tham số thống kê được xác định gồm: tần số quan sát, tần số ước tính lý thuyết. Phép thử Fisher exact test được sử dụng để kiểm định mức độ phù hợp của tần số kiểu gen, tần số allen quan sát so với lý thuyết theo định luật Hardy-Weinberg.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đa hình của gen FUT1 và MUC4

Sản phẩm PCR của gen FUT1 được cắt bằng enzyme Hin6I tạo nên ba kiểu gen khác nhau (AA, AG và GG) tại vị trí Hin6I-RFLP. Kiểu gen AA có 2 băng tương ứng 328 và 93 bp; kiểu gen AG có 4 băng tương ứng là 328, 241, 93 và 87bp; kiểu gen GG có 3 băng tương ứng là 241, 93 và 87bp (Hình 1)

Đối với MUC4, sản phẩm được cắt bằng enzyme HhAI tạo nên ba kiểu gen khác nhau (GG, AG và AA). Kiểu gen AA có băng tương ứng 538bp; kiểu gen AG có 3 băng tương ứng là 538, 295 và 243bp; kiểu gen GG có 2 băng tương ứng là 295 và 243bp (Hình 2).

Tần số allen A ở lợn nái và đực L (0,04 và 0,03) thấp hơn so với Y (0,09 và 0,17). Kiểu gen đồng hợp tử trội AA không tìm thấy ở cả 2 giống. Tần số kiểu gen AG ở lợn nái và đực L (0,077 và 0,059) đều thấp hơn so với Y (0,188 và 0,345). Kiểu gen đồng hợp tử GG có tần số cao đối với lợn nái, đực L (0,923 và 0,941) và Y (0,812 và 0,655). Tần số kiểu gen và allen của gen FUT1 trong quần thể lợn nái, đực L và Y nuôi tại Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco đều ở trạng thái cân bằng Hardy-Weinberg (P>0,05).

Kiểu gen AA không tìm thấy ở các giống lợn bản địa nuôi ở châu Á (Yan và ctv, 2003; Bao và ctv, 2008,2011; Cuong và ctv, 2012). Tuy nhiên, kiểu gen này (AA) vẫn xuất hiện ở giống lợn bản địa châu Âu (Klukowska và ctv, 1999). Như vậy, việc chọn lọc theo kiểu hình có thể làm giảm allen mong muốn trong quần thể. Kết quả nghiên cứu này về tần suất kiểu gen và allen FUT1 ở quần thể lợn đực, nái L và Y có xu hướng tương tự với kết quả công bố của Luo và ctv (2010); Ruanvà ctv (2013); Shipingvà ctv (2014). Kết quả công bố của Do Duc Luc và ctv (2016) cho thấy, tần số kiểu gen FUT1 AA ở lợn hậu bị Y đạt thấp (0,01). Cuongvà ctv (2012) cũng tìm thấy tần số kiểu gen AA ở quần thể lợn nái L (0,07) và Y (0,13) nuôi tại Việt Nam xuất hiện thấp. Tuy nhiên Shiping và ctv (2014) cho biết, tần số kiểu gen AA (0,092) và allen A (0,383) ở lợn Y nuôi tại Trung Quốc xuất hiện với tần suất cao hơn. Lợn L và Y nuôi tại Trung Quốc cũng có tần số allen A xuất hiện thấp lần lượt là 0,092 và 0,061 (Luo và ctv, 2010; Ruan và ctv, 2013). Klukowska và ctv (1999) đã xác định được tần số allen của lợn L (0.22) và Y (0.36) nuôi ở châu Âu. Các nghiên cứu nêu trên chỉ ra rằng tần số allen A ở quần thể lợn châu Âu xuất hiện cao hơn so với trong nghiên cứu này.

3.3. Tần số kiểu gen, tần số allen của đa hình gen MUC4

Kết quả bảng 3 và 4 cho thấy, kiểu gen đồng hợp tử trội GG không tìm thấy ở quần thể lợn nái và đực L nhưng xuất hiện ở Y (0,081 và 0,222). Ở lợn nái, kiểu gen AG đều tìm thấy đối với cả lợn L (0,015) và Y (0,435). Tuy nhiên, kiểu gen này chỉ tìm thấy ở lợn đực Y (0,519). Tần số kiểu gen và allen của gen MUC4 trong quần thể lợn đực, nái L và Y nuôi tại Công ty TNHH lợn giống hạt nhân Dabaco đều ở trạng thái cân bằng Hardy-Weinberg (P>0,05).

Tần suất allen của nái Y trong nghiên cứu này có sự tương đồng với kết quả nghiên cứu của Liu và ctv (2015) đa hình gen MUC4 trên cùng đối tượng tại Trung Quốc. Tần suất xuất hiện allen G ở lợn L (0,54) và Y (0,50) thấp hơn trong nghiên cứu của Fontanesi và ctv (2012).

Nghiên cứu trên giống hợn hướng thịt ở Ucraina của Syrovnev (2014) cho thấy tần suất xuất hiện của allen G trên lợn nái và lợn đực lần lượt là 0,44 và 0,37. Như vậy, định hướng chọn lọc theo kiểu hình có thể làm thay đổi tần số allen trong quần thể.

4. KẾT LUẬN

Đối với gen FUT1, kiểu gen đồng hợp tử trội AA không tìm thấy ở cả 2 giống L và Y. Tần số kiểu gen AG ở nái và đực L (0,077 và 0,059) đều thấp hơn so với Y (0,188 và 0,345). Đối với gen MUC4, kiểu gen GG không tìm thấy ở giống lợn L. Phần lớn lợn nái (0,985) và tất cả lợn đực của giống L mang kiểu gen AA. Ngược lại, ở nái và đực Y đều xuất hiện 3 kiểu gen: AA (0,484 và 0,259), AG (0,435 và 0,519) và GG (0,081 và 0,222). Tần số kiểu gen FUT1, MUC4 trong quần thể lợn nái, đực L và Y ở trạng thái cân bằng Hardy-Weinberg (P>0,05).

Hà Xuân Bộ và cs, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Tạp chí KHKT Chăn nuôi số 241