Lai tạo gen (genomic mating) là một kỹ thuật sử dụng thông tin di truyền trên toàn bộ bộ gen (genomics) để tối ưu hóa việc ghép đôi bố mẹ (mating) trong chăn nuôi. Mục tiêu của kỹ thuật này là tăng hiệu suất di truyền của thế hệ con cái bằng cách tận dụng cả tác động cộng gộp (additive effects) và tác động trội (dominant effects) của các gen.
Nguyên lý hoạt động:
Lai tạo gen hoạt động dựa trên nguyên tắc dự đoán giá trị di truyền kỳ vọng (EPV) của con cái từ mỗi cặp bố mẹ tiềm năng.
- Bước đầu tiên là thu thập kiểu gen (genotype) và kiểu hình (phenotype) của quần thể động vật, thường là quần thể con lai (ví dụ: lợn lai ba dòng Duroc-Landrace-Yorkshire – xem thêm tại đây).
- Bước tiếp theo là ước tính tác động của các dấu hiệu di truyền (marker), thường là SNP (đa hình đơn nucleotide), đến các tính trạng quan tâm. Các mô hình thống kê, ví dụ như mô hình GBLUP, được sử dụng để tính toán tác động cộng gộp và tác động trội của từng SNP.
- Cuối cùng, dựa trên kiểu gen của bố mẹ tiềm năng, ta có thể dự đoán xác suất kiểu gen của con cái và từ đó tính toán EPV của con cái cho từng cặp bố mẹ. Các cặp bố mẹ có EPV cao nhất cho các tính trạng mong muốn sẽ được lựa chọn để lai tạo.
Ưu điểm của lai tạo gen:
- Nâng cao độ chính xác trong lựa chọn bố mẹ: Lai tạo gen cho phép dự đoán hiệu suất di truyền của con cái chính xác hơn so với các phương pháp truyền thống chỉ dựa trên kiểu hình và phả hệ.
- Tận dụng tác động trội: Kỹ thuật này cho phép tận dụng cả tác động cộng gộp và tác động trội, từ đó khai thác tối đa tiềm năng di truyền của quần thể.
- Mở rộng mục tiêu chọn lọc: Lai tạo gen có thể được áp dụng cho nhiều tính trạng cùng lúc, bao gồm cả các tính trạng khó đo lường hoặc chỉ thể hiện ở một giới tính.
Hạn chế:
- Yêu cầu dữ liệu lớn: Lai tạo gen đòi hỏi lượng dữ liệu kiểu gen và kiểu hình lớn để ước tính chính xác tác động của các marker.
- Chi phí: Chi phí giải trình tự gen (genotyping) mặc dù đã giảm còn vài chục $ cho một cá thể, nhưng có thể vẫn là rào cản đối với quần đàn lớn.
- Cần phần mềm chuyên dụng: Lai tạo gen đòi hỏi các phần mềm phân tích di truyền chuyên dụng.
Kết luận:
Lai tạo gen là một kỹ thuật đầy hứa hẹn trong chăn nuôi hiện đại. Nó có tiềm năng cải thiện đáng kể hiệu suất di truyền của vật nuôi và đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành chăn nuôi.
LOBI Việt Nam là công ty Tin sinh học đầu tiên ở Việt Nam, đi tiên phong trong lĩnh vực chọn tạo giống di truyền, Genomic Selection. Với đội ngũ chuyên gia nhiều kinh nghiệm, LOBI cung cấp dịch vụ tư vấn, đào tạo, xây dựng và triển khai các chương trình lai tạo giống di truyền cho vật nuôi.
LOBI Vietnam là công ty tiên phong trong lĩnh vực Đọc trình tự gen thế hệ mới NGS (Next Generation Sequencing) và Phân tích Tin sinh học. Liên hệ hotline/Zalo 092.510.8899 để biết thêm chi tiết.
