[Tạp chí Chăn nuôi Việt Nam] – Theo Rendel và Robertson (1950) hệ gen của vật nuôi được di truyền từ thế hệ trước cho thế hệ sau theo 4 con đường: Bố truyền cho con trai (đực); Bố truyền cho con gái (cái);  Mẹ truyền cho con trai (đực); Mẹ truyền cho con gái (cái).

Ứng với 4 con đường này, trong một quần thể gia súc có 4 dạng bố mẹ: (1) Bố của các con đực; (2) Bố của các con cái; (3) Mẹ của các con đực; (4) Mẹ của các con cái. Đối tượng tác động của công nghệ cấy phôi là các con cái. Vì vậy, các số liệu đưa ra và minh chứng trong bài viết này chỉ đề cập đến con mẹ (Mẹ các con đực và mẹ các con cái).

Ảnh hưởng của cấy phôi đến cường độ chọn lọc

Cấy phôi làm tăng gấp bội số lượng bê sinh ra từ một bò cái cao sản. Vì thế, số lượng bò cái trong một chương trình nhân giống ở một quần thể nhất định sẽ ít đi. Số bò cái ít, yêu cầu về tiêu chuẩn chọn lọc đối với những bò cái này cao hơn. Tỷ lệ chọn lọc giảm đưa đến phương sai chọn lọc cao và như vậy cường độ chọn lọc được cải thiện. Cường độ chọn lọc được tính theo công thức: i = S/δ, trong đó: i là cường độ chọn lọc; S là phương sai chọn lọc; δ là độ lệch chuẩn của kiểu hình. Mức độ tăng lên của cường độ chọn lọc phụ thuộc vào các bò cái cao sản (dạng mẹ), từ các con này tạo ra những bê đực hoặc bê cái làm giống, những bê này được sử dụng để thay thế đàn, tái sản xuất mở rộng.

a) Cường độ chọn lọc tăng lên ở các bò cái – mẹ các con đực

Số lượng bê đực được chọn lọc giữ lại làm giống liên quan chặt chẽ với số bê đực được sinh ra hàng năm từ những bò cái cao sản. Vì thế, tỷ lệ bò cái cao sản được chọn lọc có ý nghĩa rất lớn trong công tác cải tạo giống. Trong Thụ tinh nhân tạo (TTNT), theo Bradford (1980) tỷ lệ đó là 2%. Tỷ lệ này sẽ thấp hơn nếu áp dụng Công nghệ cấy phôi.

Theo Skjervold (1974), khi sử dụng siêu bài noãn (gây rụng trứng nhiều) và cấy phôi, tỷ lệ bò cái được chọn lọc giảm còn 1% nếu mỗi bò cái chỉ giữ lại 1 bê đực; còn 0,33% nếu giữ 6 bê đực ở một bò cái. Giả thiết rằng sự “đóng góp” của các bò cái cao sản và tiến bộ di truyền nói chung là 25% thì cấy phôi sẽ nâng cao sự “đóng góp” đó từ 2,5 đến 6%, và 8%. Theo tính toán của Schmidt, Bradford (1980); Petersen và ctv (1977) đã chứng minh: Khi số lượng bê đực ở một bò cái cao sản tăng từ 1 đến 10 con (qua cấy phôi) thì số lượng bò cái được chọn lọc giữ lại trong chương trình giống nhất định sẽ giảm từ 2.000 xuống còn 200 con và tiến bộ di truyền hàng năm tăng từ 1,59 lên 1,73%.

b) Cường độ chọn lọc tăng lên ở các bò cái – mẹ các con gái

Cấy phôi làm tăng số lượng bê sinh ra từ 1 bò cái vì thế số lượng bò cái cần thiết được chọn lọc làm giống giảm đi, khi số lượng chọn lọc giảm, cường độ chọn lọc sẽ tăng lên. Cunningham (1976), Menisser (1982) đã chứng minh: Trong điều kiện bình thường không áp dụng cấy phôi, 100 bò cái 1 năm thường có 85 bê sinh ra còn sống. Một bò cái sinh sản bình thường trong thời gian 4 năm sẽ thu được 3,4 bê, trong đó có 1,7 bê cái. Nếu chỉ chọn giữ lại 1 bê cái trong số này thì tỷ lệ chọn là 1/1,7 x 100 = 59%. Sự chọn lọc này đảm bảo cho sự trội hơn về di truyền ở tính trạng mong muốn là 2,14%.

Khi ứng dụng cấy phôi sẽ tăng hiệu quả sinh sản của bò mẹ lên 20 lần, tức 3,4 bê cái lên 68 bê. Lúc đó tỷ lệ bê cái được chọn lọc giảm từ 59% xuống còn 2,9% (1/34 x 100 = 2,9%), sự trội hơn về di truyền ở tính trạng mong muốn tăng 3,5 lần từ 2,14% lên 7,40%. Theo Mocquot (1982), khi số lượng bê sinh ra ở 1 bò cái tăng từ 1-20 con, tỷ lệ bò mẹ sẽ được chọn lọc giảm từ 70/100 xuống còn 70/2.000 (tỷ lệ chọn lọc ban đầu là 70%), tức là cường độ chọn lọc được tăng lên và tiến bộ di truyền hàng năm tăng từ 0 đến 22%.

Như vậy, khi áp dụng công nghệ cấy phôi sẽ làm tăng gấp bội số lượng bê sinh ra ở một bò mẹ từ đó làm giảm tỷ lệ bò cái cao sản được chọn lọc, giảm tỷ lệ bê đực, bê cái giữ lại làm giống và như vậy đã làm tăng cường độ chọn lọc, cải thiện được tiến bộ di truyền hàng năm.

Ảnh hưởng của CTP đến độ chính xác của việc đánh giá giá trị giống

Độ chính xác của việc đánh giá giá trị giống phụ thuộc vào nguồn gốc của các thông tin đưa đến, vào phương pháp đánh giá (đánh giá theo nguồn gốc – tổ tiên, theo bản thân hay theo đời sau). Nghiên cứu của Kunzi (1983) chỉ ra: Độ chính xác khi đánh giá giá trị giống của vật nuôi theo tổ tiên bằng 0,57, khi sự đánh giá này kết hợp với các thông tin của bản thân ở chu kỳ vắt sữa thứ nhất và thứ ba, độ chính xác sẽ tăng lên tương ứng là 0,67 và 0,75.

Độ chính xác này sẽ tăng lên và đạt được 0,83 và 0,90 nếu được bổ sung thêm số liệu các thông tin 20 và 50 con gái con của vật nuôi được đánh giá. Chính cấy phôi giúp cho việc đánh giá ở đời sau dung lượng nhiều hơn và nhanh hơn (thời gian ngắn hơn). Bradford và Kennedy (1980) cho thấy: Nếu đánh giá giá trị giống của vật nuôi ở chu kỳ vắt sữa đầu độ chính xác khi đánh giá là 0,500; giá trị này sẽ tăng lên 0,612 khi có mặt của 4 con gái, và sẽ đạt 0,866 khi có mặt của 40 con gái. Khi đánh giá ở 5 chu kỳ vắt sữa đầu của các con gái đó, độ chính xác sẽ tăng lên tương ứng là 0,645, 0,704 và 0,878. Ảnh hưởng của cấy phôi đến độ chính xác của việc đánh giá giá trị giống thể hiện rõ hơn ở bảng dưới (theo Daniel và Casel, 1984):

Ảnh hưởng của số chu kỳ vắt sữa và số lượng con gái đến độ chính xác khi đánh giá giá trị giống của bò sữa, bảng dưới.

Ảnh hưởng của cấy phôi lên khoảng cách thế hệ

Các nghiên cứu của Alexiev (1974; 1984; 1987), Daniel (1981), Mocquot (1982), Fewson (1982), Kunzi (1983) đều thống nhất: Khi áp dụng cấy phôi trong một chương trình nhân giống sẽ rút ngắn được khoảng cách các thế hệ trong một quần thể gia súc. Ảnh hưởng này thể hiện ở hai khía cạnh:

– Khoảng cách thế hệ được rút ngắn nếu khai thác phôi ở các con cái có tiềm năng di truyền cao ngay từ khi chúng mới thành thục về tính (cái tơ). Bằng việc khai thác sớm phôi đã đưa tiến bộ di truyền lên 20 – 25% trong khi ở những cái sinh sản chỉ đạt 5 – 10% (Kunzi, 1983).

– Khoảng cách của thế hệ sẽ ngắn lại nhờ con đường truyền các thông tin di truyền từ mẹ – con gái khi phổ cập mức độ di truyền cao của các con đực giống kỷ lục trong một quần thể nhất định.

Ảnh hưởng của cấy phôi đến hiệu quả di truyền

Cấy phôi ảnh hưởng lên tất cả các nhân tố hình thành, tác động đến tiến bộ di truyền hàng năm của vật nuôi. Trong các nhân tố đó chủ yếu là cường độ chọn lọc, khoảng cách thế hệ và độ chính xác của việc đánh giá di truyền (tương quan di truyền giữa chỉ tiêu đánh giá và giá trị di truyền của cá thể đánh giá). Theo Kunzi (1983), khi áp dụng cấy phôi trong một chương trình chọn giống có thể làm giảm khoảng cách thế hệ từ 6 năm xuống 2 năm. Khoảng cách thế hệ giảm đã làm tăng tiến bộ di truyền hàng năm lên 25%. Mocquot (1983) đã thống nhất với ý kiến này của Kunzi. Như phần trên đề cập, khi kỹ thuật cấy phôi được áp dụng đã làm tăng cường độ chọn lọc, rút ngắn được khoảng cách thế hệ, tăng độ chính xác khi đánh giá. Tất cả các mặt đó tác động đã làm tăng hiệu quả di truyền hay là tăng tiến bộ di truyền hàng năm.

Ảnh hưởng của cấy phôi đến hệ số cận huyết

Cấy phôi nâng cao số lượng con sinh ra từ một bò cái cao sản và như vậy đã làm tăng thêm mức độ cận huyết trong một quần thể vật nuôi nhất định do giảm số lượng gia súc cái làm giống. Theo Daniel và Cassel (1981), khi tỷ lệ chọn lọc đàn bò mẹ là 1/300, mỗi bò mẹ chỉ chọn giữ lại 1 bê đực làm giống thì phần tăng lên của hệ số đồng huyết là 0,06%, khi mỗi bò mẹ giữ lại 20 bê đực, tỷ lệ chọn lọc giảm xuống còn1/6000 thì hệ số đồng huyết tăng lên 1,25%. Cũng như vậy, khi tỷ lệ chọn lọc đàn mẹ lúc ban đầu là 70% và 90%, mỗi bò mẹ chỉ giữ lại 1 bê cái làm giống, hệ số đồng huyết sẽ tăng lên tương ứng là 0,18% và 0,14%. Khi mỗi bò mẹ giữ lại 20 bê cái, tỷ lệ chọn lọc đàn mẹ giảm xuống tương ứng là 3,5% và 4,7% và như vậy đã làm tăng hệ số đồng huyết lên tương ứng là 3,57% và 2,78%. Theo Land và Hill (1975), Bradford (1980), Runrant (1981) giá trị tăng lên của hệ số đồng huyết Fx phụ thuộc vào quy mô và cấu trúc của quần thể. Để khắc phục và hạn chế sự tăng lên của hệ số đồng huyết này khi áp dụng công nghệ cấy phôi các tác giã đề nghị:

– Trao đổi phôi giữa các dòng, các quần thể của cùng một giống với nhau.

– Trao đổi phôi của cùng một giống giữa các vùng, địa phương và nước với nhau.

– Tạo các công thức lai giữa các giống thông qua công nghệ cấy phôi.

– Sử dụng phôi đông lạnh từ thế hệ này cấy truyền cho thế hệ khác./.

PGS.TS. Hoàng Kim Giao

Chủ tịch Hiệp hội Chăn nuôi Gia súc lớn Việt Nam