Đề tài Nghiên cứu đa hình protein huyết thanh và trình tự vùng điều khiển D-Loop ty thể của ba giống gà- Ri, Mông và Đa cựa

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ––––––––––––––––––––––––– HỨA THỊ NGA NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH PROTEIN HUYẾT THANH VÀ TRÌNH TỰ VÙNG ĐIỀU KHIỂN D-LOOP TY THỂ CỦA BA GIỐNG GÀ: RI, MÔNG VÀ ĐA CỰA LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2009 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ––––––––––––––––––––––––– HỨA THỊ NGA NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH PROTEIN HUYẾT THANH VÀ TRÌNH TỰ VÙNG ĐIỀU KHIỂN D-LOOP TY THỂ CỦA BA GIỐNG GÀ: RI, MÔNG VÀ ĐA CỰA Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 60.42.70 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:PGS.TS NGUYỄN TRỌNG LẠNG THÁI NGUYÊN - 2009 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Trọng Lạng - Bộ môn Di truyền học, khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên đã hƣớng dẫn tôi tận tình, chu đáo trong quá trình tôi học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Phòng Công nghệ DNA ứng dụng Viện Công nghệ Sinh học đặc biệt là PGS.TS Nông Văn Hải đã tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành bản khóa luận này. Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tôi đã đƣợc các anh chị NCS Nguyễn Đăng Tôn, CN Địch Thị Kim Hƣơng, CN Vũ Hải Chi - cán bộ nghiên cứu trong phòng quan tâm, hƣớng dẫn và cho tôi những lời khuyên quý báu. Tôi luôn trân trọng và biết ơn sự giúp đỡ hết mình đó. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các cán bộ của cơ sở Đào Tạo thuộc Khoa Sinh - KTNN, Trƣờng Đại học Sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tác giả luận văn Hứa Thị Nga LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chúng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Hứa Thị Nga A Adenin CÁC CHỮ VIẾT TẮT bp cs C ddNTP dNTP DNA D-Loop EDTA EtBr EtOH Epp G Kb kDa mtDNA NXB NADH PBS PCR RNA RNase SDS T TAE Tm  Base pair (cặp bazơ) Cộng sự Cytozin Dideoxynucleside triphosphate Deoxynucleside triphosphate Deoxyribonucleic acid Displacement loop - đoạn điều khiển ty thể Ethylene Diamine Tetraacetic Acid Ethidium brommide Ethanol Eppendorf Guamin kilo base kilo Dalton DNA ty thể (mitochondrial DNA) Nhà xuất bản Nicotinamide adenine dinucleotide Phosphate - buffer saline Polymerase Chain Reaction Ribonucleic Acid Ribonuclease Sodium Doecyl Sulphate Timin Tris - Acetate - EDTA Melting Temperature (Nhiệt độ nóng chảy) Bảng 2.1 Thành phần phản ứng khuếch đại gen ........................................... 28 Bảng 2.2. Chu trình nhiệt ............................................................................. 29 Bảng 2.3. Chu trình nhiệt cho PCR trong máy luân nhiệt GenAmp PCR System 9700 .......................................................................................... 30 Bảng 3.1. Thống kê các điểm đa hình ở hai mẫu nghiên cứu so với trình tự chuẩn ..................................................................................................... 41 Bảng 3.2. So sánh mức độ sai khác về trình tự nucleotide ............................ 42 Bảng 3.3. Thống kê sự xuất hiện các băng điện di protein huyết thanh gà thí nghiệm................................................................................................... 45 Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức của DNA ty thể Gà...................................................16 Hình 3.1. Ảnh điện di DNA tổng số ............................................................. 33 Hình 3.2. Ảnh chụp kết quả điện di sản phẩm PCR ...................................... 36 Hình 3.3. So sánh trình tự D-Loop của hai mẫu gà nghiên cứu Ri (RI) và Đa cựa (Da) với trình tự tham khảo mã số AB114078 ................................. 40 Hình 3.4. Quan hệ di truyền của một số giống gà ......................................... 42 Hình 3.5: Phổ điện di SDS – PAGE protein huyết thanh. ............................. 43 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài........................................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................................. 2 3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................. 3 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 4 1.1. SƠ LƢỢC VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI GÀ VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG GÀ NGHIÊN CỨU.................................................................. 4 1.1.1. Sơ lƣợc về nguồn gốc và vị trí phân loại của gà nhà ............................. 4 1.1.2. Một số đặc điểm của ba giống gà nghiên cứu ....................................... 5 1.2. ĐẠI CƢƠNG VỀ SINH HỌC PHÂN TỬ ............................................................... 7 1.3. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................... 8 1.3.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh máu của gia cầm .............................................................................................. 8 1.3.2. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu tính đa hình protein huyết thanh máu .............................................................................................. 10 1.3.3. Thành phần protein huyết thanh của gia súc và một số động vật ......... 11 1.4. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TY THỂ GÀ ................................................................ 12 1.4.1. Cấu trúc và chức năng của ty thể ........................................................ 12 1.4.2. Sự tổng hợp protein trong ty thể ......................................................... 13 1.4.3. Chủng loại phát sinh của ty thể ........................................................... 14 1.4.4. MtDNA của động vật có xƣơng sống và mtDNA gà ........................... 14 1.4.5. Tình hình nghiên cứu DNA ty thể gà trên thế giới .............................. 17 1.4.6. Tình hình nghiên cứu DNA ty thể gà ở Việt Nam............................... 20 Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 22 2.1. VẬT LIỆU...............................................................................................................22 2.2. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ ....................................................................................22 2.2.1. Hóa chất ............................................................................................. 22 2.2.2. Thiết bị ............................................................................................... 23 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................23 2.3.1. Tách chiết và tinh sạch DNA tổng số từ máu của động vật ................. 23 2.3.2. Kĩ thuật điện di DNA trên gel agarose ................................................ 24 2.3.3. Phƣơng pháp điện di SDS-PAGE ....................................................... 25 2.3.4. Nhân vùng điều khiển D-Loop bằng kĩ thuật PCR .............................. 27 2.3.5. Tinh sạch sản phẩm DNA ................................................................... 29 2.3.6. Phƣơng pháp xác định trình tự ............................................................ 30 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 31 3.1. ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA BA MẪU GIỐNG GÀ.................... 31 3.1.1. Tách chiết và tinh sạch DNA tổng số từ máu gà ................................. 31 3.1.2. Nhân vùng điều khiển D-Loop của DNA ty thể .................................. 33 3.1.3. Xác định trình tự vùng điều khiển của DNA ty thể ............................. 37 3.2. THÀNH PHẦN ĐIỆN DI PROTEIN HUYẾT THANH GÀ THÍ NGHIỆM .............43 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 47 1. Lý do chọn đề tài MỞ ĐẦU Gần một thế kỉ qua ngành chăn nuôi gia cầm đƣợc cả thế giới quan tâm và phát triển mạnh cả về số lƣợng và chất lƣợng. Chăn nuôi gia cầm chiếm một vị trí quan trọng trong chƣơng trình cung cấp protein động vật cho con ngƣời. Gia cầm chiếm 20-25% trong tổng sản phẩm thịt, ở các nƣớc phát triển thịt gà chiếm tới 30% hoặc hơn thế nữa. Ở nƣớc ta ngành chăn nuôi gia cầm là một nghề sản xuất truyền thống, giữ vị trí quan trọng thứ hai trong tổng giá trị sản xuất. Đàn gia cầm ở nƣớc ta phân bố không đều, đàn gà tập trung chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc (66%), ở các tỉnh phía Nam chiếm 34%. Đàn vịt thì ngƣợc lại phân bố chủ yếu ở các tỉnh phía Nam (60%) và ở miền Bắc đàn vịt chỉ chiếm khoảng 40%. Theo số liệu của Tổng cục thống kê, số lƣợng đàn gia cầm của nƣớc ta đến ngày 1/8/2004 là 218,15 triệu con, tƣơng đƣơng với số đầu con năm 2001 (218,1 triệu con) thấp hơn năm 2002 ( 233,3 triệu con) và năm 2003 (254,06 triệu). Sản lƣợng thịt là 316,41 ngàn tấn, thấp hơn năm 2001 (322,6 ngàn tấn), năm 2002 (338,4 ngàn tấn) và 2003 (372,72 ngàn tấn). Sản lƣợng trứng là 3,94 tỷ quả, thấp hơn năm 2001 (4,16 tỷ quả), 2002 (4,85 tỷ quả) và 2003 (4,85 tỷ). Nguyên nhân là do ảnh hƣởng của dịch cúm gia cầm [10].Năm 2005, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đã hoàn thành việc xây dựng đề án đổi mới hệ thống chăn nuôi gia cầm ở nƣớc ta. Theo đề án, ngành chăn nuôi gia cầm phải chuyển đổi mạnh từ chăn nuôi phân tán, quy mô nhỏ sang sản xuất hàng hóa lớn theo hƣớng công nghiệp hóa và bán công nghiệp trên cơ sở có quy hoạch vùng chăn nuôi hàng hóa tập trung tại từng địa phƣơng; mục tiêu là đến năm 2015, tổng đàn gia cầm đạt 560-580 triệu con, khối lƣợng thịt 1000 nghìn tấn , sản lƣợng trứng 11,0 tỷ quả và tổng giá trị sản xuất chăn nuôi gia cầm đạt xấp xỉ 20000 tỷ đồng [10]. Hiện nay 75-80% chăn nuôi gà ở nƣớc ta là sử dụng các giống địa phƣơng, nuôi gà chăn thả với các giống truyền thống địa phƣơng cũng không ngừng phát triển và hiệu quả ngày càng tăng bởi các giống địa phƣơng đã đƣợc đầu tƣ để bảo tồn quỹ gen nhằm chọn lọc nâng cao năng suất. Các giống gà nội của ta mặc dù có hạn chế về năng suất, nhƣng khả năng thích ứng với điều kiện chăn nuôi Việt Nam cao, phẩm chất trứng thịt tốt đặc biệt là một số giống gà còn có giá trị dƣợc liệu cao, tốt cho việc bồi bổ sức khỏe của con ngƣời. Gà Ri của ta, gà của ngƣời H'Mông là một trong những giống gà có phẩm chất quý đó.Và một giống gà hiện đƣợc rất nhiều ngƣời quan tâm về phẩm chất, tác dụng của nó đó là gà Đa cựa. Bên cạnh việc đánh giá chọn giống vật nuôi dựa vào những đặc điểm hình thái còn dựa vào đặc tính di truyền, sinh lí, sinh hóa. Các đặc tính này chịu sự kiểm soát bởi các gen, thuộc hệ gen của cơ thể sinh vật và sự tƣơng tác giữa các gen với môi trƣờng. phân tích đa hình protein huyết thanh của các giống gà để thấy đƣợc chất lƣợng của các giống gà thí nghiệm, so sánh trình tự đoạn D-loop của các giống gà Ri, gà Mông, gà Đa cựa nhằm xác định mối quan hệ di truyền giữa các giống gà, đó là một việc làm cần thiết nhằm cung cấp thêm thông tin khoa học cho nghành chọn giống, tạo cơ sở cho việc lai tạo các giống mới đáp ứng đƣợc các nhu cầu thị trƣờng hiện nay. Vì vậy chúng tôi lựa chọn đề tài: "Nghiên cứu đa hình protein huyết thanh và trình tự vùng điều khiển D-loop ty thể của ba giống gà: Ri, Mông và Đa cựa" . 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - So sánh trình tự đoạn điều khiển trong DNA ty thể giữa các giống gà. - Xác định mối quan hệ di truyền của ba đại diện của ba giống gà. - Phân tích đa hình protein huyết thanh của ba đại diện của ba giống gà. 3. Nội dung nghiên cứu - Tách chiết và tinh sạch DNA tổng số từ mô máu của gà Ri, gà Mông, và gà Đa cựa. - Phân lập vùng D-Loop của hệ gen ty thể bằng kỹ thuật PCR. - Xác định trình tự vùng D-Loop và so sánh với trình tự tham khảo đã đƣợc công bố trên Ngân hàng trình tự gen quốc tế. Trên cơ sở đó, đánh giá sơ bộ về sự khác biệt di truyền giữa ba đại diện của ba giống gà nói trên. Từ đó cung cấp dữ liệu ban đầu cho các nghiên cứu về đa dạng di truyền và cải tạo giống gà bằng Công nghệ gen và Công nghệ tế bào. - Dùng phƣơng pháp điện di để điện di huyết thanh của ba đại diện của ba giống gà từ đó phân tích đa hình protein huyết thanh của ba đại diện của ba giống gà nói trên. Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. SƠ LƢỢC VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI GÀ VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG GÀ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Sơ lƣợc về nguồn gốc và vị trí phân loại của gà nhà Các giống gà hiện nay đƣợc hình thành từ quá trình lai tạo, tiến hóa lâu dài và phức tạp của 4 loại hình sau của gà rừng. - Gallus Bankiva: Phân bố ở Miến Điện, Đông Dƣơng và Philippin. - Gallus Soneratii: Phân bố ở Tây và Nam Ấn Độ. - Gallus Lafazetti: Phân bố ở Sri Lanca. - Gallus Varius: Phân bố ở Inđônêxia. Ở các vùng thung lũng sông Ấn, sự thuần hóa đầu tiên của gà nhà diễn ra ở thời kỳ đồ đồng, khoảng 3000 năm trƣớc Công nguyên (CN). Vào khoảng 2000 năm trƣớc CN gà đƣợc đƣa sang Trung Quốc. Sau đó gà phân bố ở Hy Lạp, ở đây gà vừa là con vật để làm cảnh, tế lễ, và giải trí (chọi gà). Thông qua ngƣời Hy Lạp có mối quan hệ buôn bán rộng rãi mà gà đƣợc đƣa sang các nƣớc thuộc miền Địa Trung Hải và giữa Châu Âu. Đến thế kỉ I gà nuôi đã đƣợc phân bố rộng rãi ở Trung Âu và Đông Âu. Dẫn theo Nguyễn Đình Ân và nhiều tác giả, trong hệ thống phân loại sinh giới, gà nhà có vị trí phân loại nhƣ sau: Giới Động vật (Animalia) Nghành Động vật có xƣơng sống (Chordata) Lớp Chim (Aves) Bộ Gà (Galliformes) Họ Trĩ (Phasianidae) Giống Gallus Loài Gallus gallus Phân loài Gallus gallus domesticus Theo tác giả Nguyễn Thị Mai [10] gà nhà của ta bắt nguồn từ gà rừng Gallus bankiva hay còn có tên là Gallus gallus. Cách đây khoảng 3000 năm từ giống gà hoang ban đầu, trải qua thời gian dài nhân dân ta đã tạo ra đƣợc nhiều giống gà khác nhau: Gà chọi, gà Đông Cảo, gà Hồ, gà Mía, và gà Ri đƣợc phân bố rất rộng rãi. Theo tác giả Nguyễn Văn Tiêu, Nguyễn Duy Ti [12] việc nuôi gà ở nƣớc ta đã có từ giai đoạn Phùng Nguyên cách đây 3500 năm. Cơ sở của kết luận này là tƣợng gà bằng đất nung tìm thấy ở xóm Rền, Đồng Đậu, Vĩnh Phúc. Theo Nguyễn Đức Tâm [9] nghề nuôi gà ở nƣớc ta muộn hơn cách đây khoảng 3328 ± 100 năm, đến giai đoạn Đông Sơn (2800 ± 100 năm) đã có tƣợng gà bằng đồng khá phổ biến. Theo tác giả Đào Văn Tiến (1971) [11] thì gà đƣợc nuôi cách đây 3000 năm. Theo các tài liệu nghiên cứu về khảo cổ và di chỉ tìm đƣợc cho thấy vùng nuôi gà sớm nhất ở nƣớc ta nằm giữa hai dãy núi Ba Vì và Tam Đảo. Gà nuôi lúc bấy giờ tầm vóc còn bé, khả năng sinh sản thấp và đó chính là tổ tiên giống gà hiện nay. Trải qua thời kì dài làm nông nghiệp, chăn nuôi tùy theo sở thích và điều kiện khí hậu, đất đai, trình độ canh tác, tập quán.. tổ tiên ta đã tạo nên các giống gà khác nhau mà cho đến ngày nay vẫn tồn tại và phát triển nhƣ gà Ri, gà Đông Tảo, gà Hồ, gà Tre... 1.1.2. Một số đặc điểm của ba giống gà nghiên cứu 1.1.2.1. Gà Ri Có nguồn gốc thuộc nhóm gà rừng Gallus banguira thƣờng gặp ở các nƣớc Đông Nam Á nhƣ Ấn Độ, Mianma, Malaysia... Ở nƣớc ta gà Ri đƣợc nuôi phổ biến ở mọi miền trong cả nƣớc. Mầu sắc lông có nhiều loại: Vàng , nâu, đen, trắng, xám...thể hiện tính pha tạp nặng. Tầm vóc nhỏ, dáng thanh gọn, chân có hai hàng vẩy xếp nhƣ hình mái ngói. Đến tuổi thành thục, con trống nặng từ 1,6- 2,2 kg; con mái nặng từ 1,1 - 1,6 kg. Sản lƣợng trứng 80 - 100 quả/năm. Khối lƣợng trứng nhỏ: 40 - 50 gam. Gà Ri đƣợc chọn lọc, sản lƣợng trứng có thể đạt 120 - 130 quả/năm. Gà Ri có sức chống chịu bệnh tật cao, thịt có hƣơng vị thơm ngon, phẩm chất tốt [7]. Gà Ri có đặc tính cần cù, chịu khó kiếm ăn, khả năng chống chịu tốt với thời tiết, bệnh tật, nuôi con khéo, đẻ trứng sớm với khẩu phần ăn nghèo chất dinh dƣỡng 13-15% đạm thì vẫn nuôi đƣợc gà đẻ trứng bình thƣờng. 1.1.2.2. Gà Mông Ở nƣớc ta gà Mông đƣợc nuôi chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía bắc trong các gia đình dân tộc thiểu số, đặc biệt là ngƣời H'Mông, đƣợc nuôi với phƣơng thức chăn thả quảng canh không có đầu tƣ. Đặc điểm gần giống với kiểu Bakira, Gà Mông có tầm vóc tƣơng đối lớn từ 3 - 4kg, có chân cao, tốc độ sinh trƣởng khá, nhiều lông, ức nở, mào và dái tai lớn, mỏ hơi cong và nhọn, màu sắc lông đa dạng. Gà Mông thích nghi tốt với điều kiện thời tiết khí hậu, dịch bệnh, phẩm chất thịt ngon, ít mỡ, giàu dinh dƣỡng. Tuy nhiên gà Mông thƣờng nuôi con và chăm sóc con kém hơn gà Ri [7]. Gà Mông không những là món ăn ngon, bổ mà còn có giá trị dƣợc liệu cao, rất tốt cho những ngƣời bị bệnh tim mạch. Đồng bào ngƣời Mông dùng xƣơng, thịt của gà Mông nhƣ một loại thuốc bồi dƣỡng sức khỏe cho những ngƣời ốm yếu. Gà mái đẻ ít và thƣa số trứng/mái/lứa là 13,65 quả, khoảng cách giữa 2 lứa đẻ là 19,88 ngày. Trứng gà Mông có khối lƣợng ở mức trung bình với 44,04g. Tỷ lệ vật chất khô ở lòng đỏ trứng là 50,56%, ở lòng trắng 12,41. Tỷ lệ protein lòng đỏ 16,66%, lòng trắng 11,01% lòng đỏ trứng có tỷ lệ lipit khá cao 26,94% [20]. Đặc tính riêng biệt: Da, thịt, xƣơng và phủ tạng có màu đen chiếm 90%, ngoại trừ màu lông do quá trình nuôi bị lai tạp, chƣa đƣợc chọn lọc nên màu sắc lông gà Mông thƣờng rất đa dạng: Vàng rơm, nâu, đen, xám, hoa mơ, trắng...... Về tập tính, trƣớc đây, gà Mông đƣợc nuôi thả tự do nên tập tính có phần hoang dại. Ban ngày gà đƣợc thả rông tự kiếm ăn, tối về chuồng hoặc đậu trên cây ngủ. Thức ăn có thể là giun, dế, ngô, thóc....., ngƣời nuôi ít cho ăn thêm. 1.1.2.3. Gà Đa cựa Là giống gà địa phƣơng đƣợc nuôi ở chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía bắc trong các gia đình dân tộc thiểu số. Tầm vóc tƣơng đối lớn, màu sắc lông đa dạng: Xám, vàng, đỏ nâu.....Phẩm chất thịt ngon, ít mỡ. Gà có khả năng chống chịu tốt với thời tiết, bệnh tật. Đặc điểm đặc biệt dễ nhận thấy là chân có nhiều cựa nên đƣợc gọi là gà Đa cựa. 1.2. ĐẠI CƢƠNG VỀ SINH HỌC PHÂN TỬ Sinh học phân tử nghiên cứu ở mức độ phân tử các phản ứng sinh học xảy ra trong tế bào. Hoạt động của từng gen cũng nhƣ sự phối hợp giữa các gen; Kiểm soát sự phiên mã, dịch mã cũng nhƣ sự phân bố của các protein trong tế bào; các phản ứng sinh học đảm bảo hoạt động sống của tế bào cũng nhƣ điều hòa hoạt động giữa các tế bào trong một mô, giữa các mô với nhau.... Sự phát hiện cấu trúc chuỗi xoắn kép của DNA bởi James D.Watson và Francis H.C. Crick (1953) chính thức khởi đầu cho thời kì hiện đại của sinh học phân tử. Trải qua hơn nửa thế kỉ sinh học phân tử đã đạt đƣợc những thành tựu vĩ đại mà đỉnh cao của sự phát triển này là những khám phá bản chất sinh học của sự sống ở cấp độ phân tử và xây dựng các kĩ thuật sinh học phân tử ứng dụng vào thực tiễn. Geneomics và Proteomics là vấn đề đang đƣợc quan tâm đặc biệt hiện nay mà cơ sở của các lĩnh vực này là những phát hiện về cấu trúc và chức năng của axit nucleic, về đặc điểm của genome nhân, genome ty thể, genome lạp thể. Những đặc điểm khác nhau về cấu trúc và chức năng của các hệ gene cho phép ứng dụng vào thực tế chọn giống và nghiên cứu ở ngƣời. Cùng với cấu trúc DNA và RNA còn có đặc điểm của quá trình tái bản DNA và phiên mã cũng đƣợc quan tâm, vì nó là cơ sở của những kĩ thuật sinh học phân tử - các thao tác ở DNA và RNA. Phân loại học phân tử (Molecular systematics ) là sự phát hiện, mô tả và giải thích tính đa dạng sinh học ở mức độ phân tử giữa các loài trong phạm vi loài [16]. Các phƣơng pháp dùng trong phân loại phân tử: Hiện nay có hàng loạt các phƣơng pháp đang đƣợc sử dụng trong phân loại học phân tử nhƣ: Điện di isozym, phản ứng chuỗi polymerase (PCR); Kĩ thuật phân tích hiện tƣợng đa hình của độ dài các phân đoạn ADN (RFLP technology); Phân tích đa hình của ADN đƣợc nhân bản ngẫu nhiên (Random Amplified Polimorphic DNA - RAPD) ;Phân tích tính đa hình chiều dài các phân đoạn ADN đƣợc nhân bản có chọn lọc (Amplified Fragment Length Polimorphism-AFLP)....... 1.3. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh máu của gia cầm Máu là một loại dịch thể lỏng, có màu đỏ, vị hơi mặn và đƣợc lƣu thông liên tục trong hệ tuần hoàn của cơ thể. Máu cũng là một mô lỏng (mô máu) bao gồm các tế bào máu nhƣ: Hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu. Ngoài ra còn có huyết tƣơng (dịch ngoại bào). Máu cùng với các dịch thể khác của cơ thể nhƣ: Dịch bạch cầu, dịch gian bào, dịch tiêu hóa...là những môi trƣờng sống của tất cả các loại tế bào trong cơ thể và đƣợc gọi là nội bào. Máu là thành phần rất quan trọng của nội môi. Nội môi luôn đƣợc ổn định và cân bằng đã đảm bảo cho các quá trình sống của cơ thể đƣợc diễn ra một cách bình thƣờng và do đó cơ thể mới đƣợc tồn tại, sinh trƣởng và phát triển tốt...Các tế bào máu luôn đƣợc đổi mới trong cơ thể nhƣng vẫn luôn duy trì một tỷ lệ tƣơng đối ổn định. Việc nghiên cứu các thành phần của máu cũng nhƣ các chỉ số sinh lý, hóa sinh máu có ý nghĩa quan trọng trong công tác giống, chỉ số sinh lý, hóa sinh đã trở thành hằng số đặc trƣng cho phẩm chất giống, quy định đặc tính di truyền bên trong cơ thể, từ đó cho phép khảo sát và điều tra các chỉ tiêu cho công tác chọn giống và lai tạo giống gia súc, gia cầm. Thành phần của máu: Lấy máu và chống đông rồi cho vào một ống nghiệm, sau đó ly tâm, ta sẽ thấy máu đƣợc chia làm hai phần rõ rệt: - Phần trên có màu vàng nhạt vì có các sắc tố màu vàng và chiếm khoảng 55-60% thể tích của máu. - Phần dƣới đặc hơn có màu đỏ thẫm, chiếm khoảng từ 40-45% thể tích của máu, đó là các tế bào máu gồm có : Các hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu. Lƣợng máu trong cơ thể là tỉ lệ % của khối lƣợng máu so với trọng lƣợng cơ thể. Tỉ lệ này thay đổi tùy loài: Ở mèo 6,6%, ở thỏ 5,5% và ở gà 8,5% - 9% (gà 180 - 315ml; vịt 360ml). Tỉ trọng của máu thay đổi thuộc vào tùy loài, thành phần nhóm tuổi nhƣng mức độ thay đổi không lớn. Số lƣợng hồng cầu, bạch cầu của gia cầm không giống nhau, phụ thuộc vào giống, tuổi và giới tính. pH của máu và hệ đệm: Phản ứng của máu phụ thuộc vào tỉ lệ ion H+ và OH- trong máu, phản ứng máu nói chung ổn định ít có sự dao động giữa các loài: Máu Ngựa pH=7,4; Dê=7,49; Gà=7,42; Lợn=7,49. pH máu đƣợc duy trì ở trạng thái ổn định nhờ sự hoạt động của cơ quan bài tiết và các hệ đệm của máu: Hồng cầu có 5 đôi hệ đệm, huyết tƣơng có 4 đôi hệ đệm. Nghiên cứu về hệ đệm của máu là cơ sở để sử dụng các dung dịch đệm trong điện di huyết thanh và hemoglobin cho phù hợp với pH của nó. Trong điện di ngƣời ta sử dụng các dung dịch đệ m khác nhau phù hợp với từng đối tƣợng. 1.3.2. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu tính đa hình protein huyết thanh máu Trong những năm gần đây, nhờ các phƣơng pháp và kỹ thuật phân tích sinh hóa hiện đại phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là phƣơng pháp điện di và các phƣơng pháp nhuộm hóa tế bào đã góp phần quan trọng để nghiên cứu, phát hiện cấu trúc enzym của protein huyết thanh, sữa, các kiểu hemoglobin…trên cơ sở đó nghiên cứu cơ chế phân tử của trao đổi chất, hoạt động của gen trong tế bào. Nhiều dẫn liệu trong lĩnh vực phân tích tính đa hình di truyền của các tính trạng hóa sinh đã đƣợc ứng dụng trong công tác chọn giống vật nuôi một cách có hiệu quả. Các tính trạng hoá sinh là những tính trạng muốn xác định nó, ngƣời ta phải dùng các phƣơng pháp phân tích hoá học, hoá sinh học. Hƣớng nghiên cứu di truyền học hoá sinh ngày càng phát triển mạnh mẽ trên tất cả các đối tƣợng vi sinh vật, thực vật, động vật và ngƣời. Nhờ cải tiến các kĩ thuật phân tích hoá sinh ngày càng hiện đại, chính xác, có sự kết hợp giữa các máy phân tích tự động với máy vi tính đã rút ngắn khá nhiều thời gian phân tích các tính trạng tới hàng trăm, hàng nghìn lần. Nghiên cứu tính đa hình di truyền của hemoglobin, protein, huyết thanh máu, protein trong sữa hoặc các enzym trong máu và các cơ quan…..đã đƣợc tiến hành từ lâu. Năm 1955, Smithies O. đã chứng minh tính đa dạng di truyền các protein huyết thanh máu động vật. Ông đã dùng hai phƣơng pháp chính là: Phƣơng pháp miễn dịch học phát hiện nhóm globin, lipoprotein…và phƣơng pháp miễn dịch học phát hiện hemoglobin, haptoglobin, transferin.