Ứng dụng của nhiễm sắc thể trong tạo giống di truyền

Kỹ thuật nhiễm sắc thể đang ngày càng phát triển, cùng với đó, công tác nghiên cứu nhiễm sắc thể trên vật nuôi cũng được ứng dụng rộng rãi trong công tác phối giống di truyền. Việc nghiên cứu nhiễm sắc thể trên vật nuôi không chỉ là tìm hiểu sự tiến hóa của nhiễm sắc thể ở vật nuôi và vai trò của nó trong sự hình thành vật nuôi có ý nghĩa vô cùng quan trọng, điều này còn có giá trị thực tiễn to lớn trong việc chọn lựa, xác định gen và phối giống mới.

nhiễm sắc thể
nhiễm sắc thể

a, Kỹ thuật nhiễm sắc thể và việc nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của động vật.

Trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo, dưới tác dụng của việc lựa chọn, dần hình thành nhiều loài sinh vật khác nhau trên thế giới ngày nay, gồm các loài linh trưởng và động vật có vú khác đều có karyotype khác nhau và có đặc trưng riêng. Nói cách khác, quá trình tiến hóa nhiễm sắc thể và tiến hóa loài có mối quan hệ song song mật thiết với nhau. Hiện này đã có nhiều thông tin về vấn đề tiến hóa nhiễm sắc thể động vật. Quy luật và xu hướng chung phù hợp với 2 giả thuyết sau: Thứ nhất, số lượng nhiễm sắc thể Acrocentric càng nhiều, số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội càng nhiều; ngược lại, kinetochore tăng lên, số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bộisố lượng nhiễm sắc thể Acrocentric giảm. Thứ hai, sinh vật có karyotype với nhiều tâm động sẽ cao cấp hoặc đặc biệt hơn so với sinh vật có karyotype nhiều nhiễm sắc thể Acrocentric. Gia súc được thuần hóa từ các loài sinh động vật hoang dã, nghiên cứu di truyền học tế bào trên gia súc và sinh vật cận huyết là con đường tìm hiểu nguồn gốc và sự tiến hóa vủa vật nuôi

b, Nghiên cứu nhiễm sắc thể và phân loại động vật

Phân loại học là cơ sở của sinh vật học, trọng tâm là vấn đề tiến hóa. Vì thế, nghiên cứu phân loại động vật cần phải căn cứ trên nền tảng thuyết tiến hóa di truyền. Nhiễm sắc thể có tính đặc trưng cho loài, tiến hóa nhiễm sắc thể và tiến hóa sinh vật có mối quan hệ song song với nhau. Cá thể cùng 1 loài đều có cùng số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể, cá thể khác loài sẽ không giống nhau, đây là kết quả của phân hóa loài và cách li di truyền. Vì vậy, dựa vào nhóm nhiễm sắc thể để phân loại sinh vật và xác định giới tính sinh vật là phương pháp có đầy đủ căn cứ khoa học, đồng thời còn giải quyết rất nhiều vấn đề nhức nhối. Ví dụ ở loài cá, phân tích cá hồi ở biển Azov và cá hồi ở biển Đen, căn cứ số lượng và đặc điểm hình thái nhiễm sắc thể, chứng minh hai quần thể của các loài khác nhau nhưng không cùng loại của hai phân loài, từ đó giải quyết vấn đề phân loài còn bỏ ngỏ nhiều năm nay. Ở loài linh trưởng, trước đây các nhà phân loài đã từng tranh luận về việc phân loài khỉ mặt đỏ, cho rằng khỉ đuôi ngắn thuộc họ Lysoodes, sau đó lại quy thành khỉ nhiệt đới, điều này hoàn toàn giống như kết quả nghiên cứu karyotype. Vượn đen và khỉ mặt trắng trước đây cũng được phân là 2 loài khác nhau, nhưng sau này được quy thành hai phân loài khác nhau của cùng một loài. Điều này có lý vì karyotype của chúng giống nhau. Ví dụ trên cho thấy, chỉ đơn thuần dựa vào đặc tính và hình dạng để phân loài động vật chưa chắc phù hợp với khái niệm loài, thậm chí đôi khi còn xảy ra nhầm lẫn; mặt khác cũng cho thấy rằng lấy chỉ tiêu về nhiễm sắc thể để nghiên cứu phân loài là vô cùng cần thiết và có ý nghĩa vô cùng quan trọng, không chỉ có tác dụng nói rõ hơn về bản chất khách quan của loài, mà còn giải thích về cơ chế và quá trình tiến hóa sinh vật.

c, Kiểm tra di truyền tế bào giống vật nuôi

Quang sai nhiễm sắc thể có thể ảnh hưởng đến tính năng sinh sản của vật nuôi. Vì vậy, trong quá trình chọn giống, ngoài việc kiểm tra hệ phổ, đánh giá ngoại hình và sức sinh sản của vật nuôi, cần kiểm tra di truyền học tế bào. Sau đó tiến hành loại bỏ những cá thể có quang sai nhiễm sắc thể, như vậy mới có thể giảm thiểu trường hợp bệnh di truyền ở đàn vật nuôi do quang sai nhiễm sắc thể mang lại. d, Kiểm tra di truyền tế bào vật nuôi Vật nuôi vô sinh hay thai chết sớm đều có liên quan đến nhiễm sắc thể bất thường. chuyển vị nhiễm sắc thể ở lợn đực có thể khiến khả năng sinh sản của chúng giảm 25%-50%, trường hợp cá biệt có thể khiến con lợn đó mất khả năng sinh sản, tỷ lệ thụ thai ở thế hệ con của trâu đực chuyển vị nhiễm sắc thể thấp 6%-13%; ở các loài gia súc như trâu, ngựa, dê, lợn nếu có nhiễm sắc thể bất thường, kết hợp nhiễm sắc thể giới tính đều có thể gây tình trạng lưỡng tính, làm mất khả năng sinh sản của vật nuôi. Vô sinh di truyền có thể thông qua việc kiểm tra di truyền học tế bào để chẩn đoán, từ đó loại bỏ con giống có nhiễm sắc thể bất thường, nâng cao khả năng sinh sản của đàn giống, mang lại lợi ích cao hơn cho ngành chăn nuôi.

e, Nghiên cứu nhiễm sắc thể và định vị gen

Những năn gần đây, do kỹ thuật sinh vật học phát triển nhanh chóng, nên công tác định vị gen trở nên quan trọng hơn, tìm kiếm gen chức năng mang tính trạng kinh tế trở thành mục đích chính của các nhà gây giống động vật. Bằng kỹ thuật phân cách nhiễm sắc thể siểu hiển vi và kỹ thuật lai huỳnh quang tại chỗ (FISH), tìm ra vùng dị nhiễm sắc thể, kết hợp ứng dụng kỹ thuật DNA và nhân bản vô tính cDNA, có thể dễ dàng tìm ra mã gen trong vùng nhiễm sắc thể bất kỳ và tiến hành phân tích, từ đó xác định gen chức năng, và xây dựng đồ phổ vật lý gen.

Gửi phản hồi