[Tạp chí Chăn nuôi Việt Nam] – Trong thế kỷ vừa qua, ngành chăn nuôi gà đã được các nhà khoa học rất quan tâm nghiên cứu và đã đạt được nhiều tiến bộ vô cùng quan trọng.

Một số tiến bộ trong công tác giống

Cho đến đầu thế kỷ XX, gà giống được chọn lọc chủ yếu dựa trên kiểu hình (chọn lọc hàng loạt). Sau đó, một số phương pháp chọn lọc chiến lược khác như chọn lọc qua phả hệ, chọn lọc theo chỉ số, chọn lọc dựa trên ước tính giá trị giống… đã được thực hiện (Arthur & Albers, 2003). Cho đến những năm 1940, gà broiler chủ yếu là gà thuần. Sau đó, người ta tạo ra các dòng thuần và khi lai chúng với nhau để tạo ra gà broiler (Arthur & Albers, 2003). Hầu hết, gà broiler hiện đại là con lai của ba hoặc bốn dòng. Trong sơ đồ tạo gà broiler điển hình, có bốn thế hệ tham gia: cụ kị, ông bà, bố mẹ và con thương phẩm để tạo ra gà thịt thương phẩm cuối cùng (Arthur & Albers, 2003), xem hình 1.

Trong hình 1, đỉnh tháp gồm “đàn ưu tú”, “đàn thuần chủng” và “thế hệ cụ kỵ” là khu vực nuôi các dòng thuần. Đó cũng chính là khu vực nuôi “giống gốc”. Từ đây, các công ty giống cung cấp cho các cơ sở nhân giống gà ông bà (thường là các dòng đơn giới tính); từ đây, người ta sẽ lai 2 dòng để tạo ra gà bố, mẹ và cuối cùng, lai giữa gà bố với gà mẹ để tạo ra sản phẩm cuối cùng là con thương phẩm, là con lai 3-4 máu (3-4 dòng). Hệ thống này, một mặt giúp tạo ra con lai cuối cùng có năng suất cao nhờ có ưu thế lai; mặt khác, giúp công ty giống giữ được bản quyền giống gốc.

Hình 1. Hệ thống, cơ cấu giống gà thịt điển hình (Nguồn: Pollock (1999)

Tác giả Arthur & Albers (2003) cho biết, những tiến bộ trong chọn lọc và di truyền giống đã quyết định 85-90% tổng số các tiến bộ về tăng trưởng của gà thịt, trong khi những tiến bộ trong quản lý, dinh dưỡng chỉ còn lại 10-15% mà thôi.

So với thế kỷ trước, các giống gà hiện nay đã có sự “lột xác” cơ bản, năng suất các giống gà công nghiệp đã có những thay đổi nhờ khoa học chọn và nhân giống gà qua thời gian được thể hiện trong bảng sau đây.

Bảng 1. Diễn biến khối lượng gà broiler (g) từ 1957-2018

Nếu như vào năm 1957, người ta phải nuôi gà thịt đến 56 ngày mới đạt khối lượng 905g thì đến năm 2018, cũng với thời gian đó, gà xuất chuồng có khối lượng lên đến 4.227g… đó là sự tiến bộ rất to lớn chủ yếu nhờ công tác chọn và nhân giống.

Theo Saxena & Kolluri (2018), lịch sử của các phương pháp chọn lọc gia cầm đã trải qua một số cột mốc đáng nhớ sau đây.

Bảng 2. Một số mốc trong lịch sử phát triển kỹ thuật trong chọn lọc gia cầm

Nguồn: Saxena & Kolluri (2018)

Vào những năm 1940, con người chủ yếu chọn lọc qua ngoại hình: chỉ giữ lại những các thể có các tính trạng bên ngoài và năng suất đạt yêu cầu đề ra. Từ những năm 1980, trên toàn thế giới thực hiện phép lai giữa hai, ba hoặc bốn dòng để tạo ra con thương phẩm lai hoặc cây thương phẩm lai (con lai cuối cùng, được áp dụng trong cả ngành trồng trọt và chăn nuôi), thay thế cho con thương phẩm thuần. Gà chuyên (trứng và thịt) đã thay thế gà kiêm dụng (vừa lấy trứng vừa lấy thịt). Mấu chốt của phương pháp này là áp dụng chọn lọc và nhân giống theo dòng.

Trong mỗi giống vật nuôi nói chung, gia cầm nói riêng, sự tồn tại mối tương quan nghịch giữa tính trạng tăng khối lượng với tính trạng sinh sản đòi hỏi con người phải phát triển dòng trống và mái ở gà chuyên thịt (Chambers, 1990) và gà chuyên trứng (Leeson & Summers, 2010); chúng có nguồn gen ban đầu rất khác nhau (O’sullivan & cs., 2010).

Giống gà Cornish Game được ưa chuộng nhất để phát triển dòng gà trống chuyên thịt, trong khi giống Plymouth Rock (màu lông cú hoặc trắng) được chọn nhiều nhất để tạo dòng mái chuyên thịt trên toàn thế giới. Tương tự, để phát triển các dòng trống của các giống gà đẻ trứng vỏ nâu, người ta sử dụng chủ yếu giống Rhode Island Red và New Hampshire; dòng Plymouth Rock được sử dụng làm dòng mái. Để phát triển giống gà đẻ trứng vỏ trắng, White Leghorn được sử dụng chủ yếu (cả dòng trống và mái). Hiện nay, gà thương phẩm hiện đại trên khắp thế giới đều có sự đóng góp từ các giống kể trên (O’sullivan & cs., 2010).

Bảng 3. Một số tính trạng được ưu tiên khi chọn lọc định hướng

Nguồn: Leeson & Summers (2010)

Việc nhân giống gà hiện đại liên quan chặt chẽ với các chương trình chọn lọc dòng thuần (pure-line selection-PLS) và chương trình lai tạo. Hiện nay, người ta đang kết hợp cả phương pháp lai giống và chọn lọc thuần chủng (combined crossbred and purebred selection – CCPS). Tùy thuộc vào hệ số di truyền và các mối tương quan, khi chọn tạo dòng thuần phương pháp chọn lọc kiểu hình chủ yếu được áp dụng để cải thiện khối lượng cơ thể, trong khi với tính trạng năng suất trứng, phương pháp chọn lọc theo chỉ số được sử dụng nhiều hơn.

Theo tác giả Abasht & cs. (2006), khi chọn tạo ra các tổ hợp gia cầm siêu thịt và siêu trứng có năng suất rất cao, các nhà di truyền học đã và đang can thiệp quá sâu vào cấu trúc di truyền; hậu quả là gà công nghiệp đã bị mất đi quá nhiều phản xạ mang tính bản năng: tự vệ, kiếm ăn, ấp trứng, mất cảm giác no đói bình thường, hầu hết bị béo phì, tỷ lệ chất béo/vật chất khô của thân thịt lên đến 35%… khiến cho chúng trở nên rất chậm chạp, phát sinh ra nhiều hội chứng phổ biến như hội chứng gan nhiễm mỡ, đột tử và yếu chân, còi xương (Goddard & cs., 2011).

Điều quan trọng thứ hai là, từ các giống bản địa, người ta đã tạo ra các giống gà công nghiệp, nhưng từ các giống gà công nghiệp, không có bất cứ công nghệ nào tạo ra các giống bản địa ban đầu được nữa. Đó cũng chính là những thách thức mà ngành chăn nuôi gia cầm cần khắc phục trong tương lai và đó cũng chính là xu hướng bảo tồn các giống bản địa đang được ưu tiên trên phạm vi toàn cầu.

Định hướng trong chọn dòng thuần gà chuyên trứng

Hiện nay, người ta đã chọn lọc để cải thiện hơn 30 tính trạng quan trọng đối với gà đẻ trứng thương phẩm: tuổi thành thục sinh dục, tỷ lệ đẻ, tỷ lệ nuôi sống, khối lượng trứng, khối lượng cơ thể, FCR, màu sắc vỏ, độ cứng của vỏ, độ cao của lòng trắng đặc, đốm máu và đốm thịt trong trứng… đặc biệt là các tính trạng sản lượng trứng, khả năng đẻ ổn định, thời gian kéo dài sự đẻ trứng, FCR, loãng xương, mềm xương (Thiruvenkadan & cs., 2010).

Định hướng trong chọn dòng thuần gà chuyên thịt

Các nhà chọn giống đang tập trung vào các tính trạng sinh trưởng nhanh và chất lượng thịt, nhất là khối lượng xuất chuồng để phù hợp với thị trường, khi kết thúc chọn lọc càng sớm thì hiệu quả chọn lọc càng tăng lên. Có hai chiến lược được sử dụng phổ biến là chọn lọc theo độ tuổi thương phẩm và chọn lọc nhiều giai đoạn. Các công nghệ nhân giống và chọn lọc khác nhau ở các giai đoạn khác nhau đã và đang được sử dụng để cải thiện chất lượng giống gia cầm.

Bên cạnh đó, khối lượng cơ ngực, chất lượng thịt và FCR cũng là các tính trạng quan trọng được ưu tiên. Ngoài ra, cần quan tâm đến sự vững chắc của bộ xương, sự rối loạn chuyển hóa canxi và sức khỏe của gà. Việc chọn lọc dựa vào kích thước, độ dày của cơ ngực gà thông qua đo chiều dài, chiều rộng, độ dày, khối lượng cơ ngực… đã giúp tăng tỷ lệ cơ ngực lên đến 2,7% sau mỗi thập kỷ qua trong khi vẫn giữ nguyên FCR và khả năng sinh sản. Các phương pháp hiện đại không xâm lấn như sử dụng ống thông, chụp cắt lớp (CT scan), chụp cộng hưởng từ (MRI)… đã cho kết quả chính xác hơn để đo độ dày cơ ngực và kích thước của các cơ quan nội tạng…  Nhưng các phương pháp này thường rất tốn kém (Grashorn, 1996; Glasbey & Robinson, 2002). Trong đó, siêu âm là phương pháp khả thi nhất (Thiruvenkadan & cs., 2011). Để phát triển hoặc duy trì một dòng gà thịt, cần xem xét sự cân bằng giữa các tính trạng sinh trưởng và sinh sản của mỗi dòng.

Trong điều kiện chăn nuôi tốt và chế độ ăn giàu năng lượng, vào năm 2022, khi nuôi 47 ngày sẽ được một con gà thịt nặng 2,6 kg, FCR = 0,88 kg… Đó là kết quả vô cùng lý tưởng khiến cho ngành chăn nuôi gia cầm công nghiệp phát triển nhanh chóng và có giá thành sản phẩm rất rẻ, sức cạnh tranh rất cao.

Bảng 4. Một số tiến bộ trong chăn nuôi gà thịt trong gần 1 thế kỷ vừa qua

Nguồn: Hội đồng quốc gia gia cầm Hoa Kỳ – Susannah (2022)

Bộ gen của gà và công nghệ gen        

Wallis & cs. (2004) đã lần đầu tiên giải trình tự bộ gen của gà bao gồm khoảng một tỷ cặp trình tự bazơ và ước tính khoảng 20.000-23.000 gen; cung cấp một trình tự mới quan điểm về sự tiến hóa bộ gen. Kể từ đó, trên thế giới trong công tác giống, công nghệ gen được ứng dụng rộng rãi để chọn tạo giống vật nuôi. Việc chọn tạo giống dựa vào các gen đặc hiệu mang lại hiệu quả rất lớn không chỉ chọn được những cá thể có vốn gen tốt mà còn rút ngắn được đáng kể thời gian chọn lọc.

Chọn giống vật nuôi theo bộ gen:

Số lượng các locus tính trạng số lượng (QTL) ở gà là 10.944 QTL (Đặng Vũ Bình, 2019). Một vài tính trạng quan trọng ở gà với số lượng locus tính trạng về sinh trưởng là 3.655, các tính trạng về sản lượng trứng là 365 locus. Người ta có thể dễ dàng truy cập cơ sở dữ liệu locus tính trạng số lượng vật nuôi trên mạng theo địa chỉ: https://www.animalgenome.org/QTLdb/doc/ download).

Khi chọn giống vật nuôi theo bộ gen, ảnh hưởng của tất cả các đa hình nucleotide đơn (Single Nucleotid Polymorsphim, SNP) được ước tính đồng thời cho dù có đến hàng chục nghìn gen ảnh hưởng đến một tính trạng phân bố ở khắp mọi nhiễm sắc thể trong bộ gen. So với BLUP, phương pháp chọn giống vật nuôi truyền thống trên cơ sở dữ liệu giá trị kiểu hình của các con vật trong hệ phổ, chọn giống vật nuôi theo bộ gen có nhiều ưu thế:

(1) Có thể thực hiện được ngay khi con vật mới sinh ra mà không phải chờ đợi một thời gian để đánh giá kiểu hình, do đó rút ngắn được khoảng cách thế hệ.

(2) Không sử dụng hệ phổ, nên khắc phục được những sai sót về hệ phổ do các nhầm lẫn ghi chép.

(3) Đánh giá được các tính trạng phải tốn kém về thời gian, chi phí để xác định được giá trị kiểu hình, chẳng hạn chất lượng thịt xẻ, chất lượng thịt,…

(4) Ngày nay, chi phí xác định kiểu gen cá thể về đa hình nucleotide đơn đang ngày một giảm sâu làm cho phương pháp chọn giống vật nuôi theo bộ gen trở thành hiện thực, giá thành ngày càng rẻ, chọn giống vật nuôi theo bộ gen đã bắt đầu một kỷ nguyên mới của chọn giống vật nuôi (Goddard & cs., 2011).

Phương pháp tiếp cận gen ứng viên:

Việc sử dụng các chỉ thị phân tử để phát hiện những vùng trong bộ gen liên quan đến tính trạng số lượng đã và đang được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt chúng được sử dụng vào việc xác định bản đồ locus tính trạng số lượng (QTL mapping) với vị trí các gen mã hóa cho các tính trạng mong muốn, nhằm đáp ứng nhanh và hiệu quả việc chọn lọc. Dưới sự hỗ trợ của di truyền học phân tử, một số gen ứng viên, gen chủ và marker di truyền quan trọng liên quan đến các tính trạng sản xuất ở gia cầm được phát hiện: các gen liên quan trực tiếp đến các tính trạng sản xuất như hormone tăng trưởng (cGH), thụ thể hormone tăng trưởng (cGHR), yếu tố tăng trưởng giống insulin-1 (IGF-1), IGF-1R, TGF betas, myostatin,… là các gen ứng viên được phân tích và các marker phân tử như SNP, indel/dels được xác định (Amills & cs., 2003; Fritz & cs., 2004; Zhou & cs., 2005).

(Còn tiếp)

Bùi Hữu Đoàn, Hoàng Anh Tuấn, Nguyễn Thị Phương

Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam