Hệ số di truyền

Các chương trình lai tạo và di truyền trong chăn nuôi heo nhằm mục đích tăng tiềm năng tổng thể để có hiệu suất và lợi nhuận tốt hơn. Người ta thực hiện bằng cách giảm thiểu giao phối cận huyết, tối đa hóa ưu thế lai, thử nghiệm cạnh tranh, chọn lọc bằng BLUP và sử dụng các công nghệ gen. Kết quả là có thể đạt được những cải thiện di truyền hàng năm từ 1,5 - 2,0%. Câu chuyện thành công này đơn giản phụ thuộc vào hai yếu tố, như thể hiện trong phương trình dưới đây:

R = S x h²

Where: R = Response to selection (per generation) = Phản hồi chọn giống (mỗi thế hệ)
S = Selection differential = Sự khác biệt về chọn giống
h² = Heritability = Hệ số di truyền

Sự khác biệt về lựa chọn là sự khác biệt về năng suất của các con heo được chọn cho thế hệ tiếp theo so với tất cả các heo cùng thời với chúng. Hầu hết những con heo cùng thời này sẽ bị loại theo quan điểm của những người nông dân ngày xưa rằng cải thiện di truyền là 'chỉ đơn giản là loại bỏ đi những heo xấu trong đàn’.

Để hiểu khái niệm về hệ số di truyền, điều quan trọng là phải xem xét kiểu hình và kiểu gen của một cá thể heo. Như đã giải thích trong một bài viết trước (Di truyền kháng bệnh - Phần giới thiệu) năng suất và ngoại hình của heo (kiểu hình) phụ thuộc vào tác động kết hợp của cấu tạo di truyền của nó (kiểu gen, phần lớn đã cố định khi thụ thai) và môi trường, bao gồm sức khỏe, dinh dưỡng, quản lý, chuồng nuôi, khí hậu, v.v.

Kiểu hình = Kiểu gen + Môi trường

Môi trường = Thức ăn + Sức khỏe + Chuồng nuôi + Quản lý

Kiểu hình = Kiểu gen + (Cho ăn + Nhà ở + Chuồng nuôi + Môi trường)

Hệ số di truyền có thể được định nghĩa một cách đơn giản (xem Chú thích kỹ thuật ở cuối để có định nghĩa chuẩn hơn) là mức độ mà một tính trạng nhất định được kiểm soát bởi sự kế thừa. Nói một cách khác, hệ số di truyền có thể được định nghĩa là tỷ lệ phần trăm của kiểu hình được kiểm soát di truyền, do đó:

Hệ số di truyền = (Kiểu gen/Kiểu hình) x 100

Bởi vì sự hiểu biết về hệ số di truyền là rất quan trọng trong việc dự đoán lợi ích di truyền trong tương lai, các nhà nghiên cứu về heo trên khắp thế giới đã thực hiện nhiều thử nghiệm ở một số loại giống để thiết lập các ước tính cho nhiều tính trạng. Các Bảng dưới đây tóm tắt hệ số di truyền trung bình (được hiển thị dưới dạng %) dựa trên một số báo cáo trong tài liệu khoa học:

Đặc điểm heo nọc

Kích thước tinh hoàn	35
Thể tích tinh dịch	22
Hoạt lực tinh	15
Tính hăng	15

Đặc điểm heo cái

Tuổi thành thục	33
Tỷ lệ rụng trứng	32
Số thai sống	15
Số con sinh ra	11
Số con sinh ra còn sống	9
Số con cai sữa	7
Heo con sống sót đến cai sữa	5
Cân nặng cả ổ lúc mới sinh	27
Trọng lượng ổ đẻ lúc 21 ngày	19
Cai sữa đến động dục	23

Heo choai/heo xuất chuồng

Tốc độ tăng trưởng	31
Lượng ăn vào	27
Chuyển hoá thức ăn	30
Tăng trưởng nạc	37
Chuyển hoá thức ăn thành nạc	31
Độ dày mỡ lưng khi siêu âm	40

Tính trạng Thân thịt/Thịt/Chất lượng khi ăn

Độ dày mỡ lưng tại lò giết mổ	43
Vùng thịt thăn	46
Chiều dài thân thịt	57
% nạc	48
pH1 (pH 45 phút sau khi giết mổ)	16
pHu (pH 24 giờ sau khi giết mổ)	27
Màu thịt	28
Độ giữ nước/Độ tiết nước (từ thịt)	15
% lipid trong thịt	48
% axit linoleic trong chất béo	55
Độ săn chắc của mỡ lưng	42
Độ mềm (đo bằng máy)	28
Độ mềm (theo hội đồng thử vị)	33
Hương vị (theo hội đồng thử vị)	9
Độ mọng nước (theo hội đồng thử vị)	12
Đánh giá chung (theo hội đồng thử vị)	23

Lưu ý rằng hệ số di truyền càng cao thì khả năng tiến bộ di truyền càng lớn. Do đó, các tính trạng có hệ số di truyền cao hoặc trung bình dễ dàng được cải thiện bằng cách thử nghiệm và sàng lọc. Tuy nhiên, đối với các tính trạng có hệ số di truyền thấp, sự cải thiện đến từ việc khai thác ưu thế lai (heterosis) và bằng cách sử dụng BLUP.

Chú thích kĩ thuật:

Một định nghĩa kỹ thuật về hệ số di truyền là tỷ lệ của tổng số biến thể kiểu hình được quy cho biến thể di truyền cộng gộp.

Khái niệm tách kiểu hình của một cá thể heo thành kiểu gen và môi trường có thể được mở rộng cho các nhóm heo. Do đó, tổng số biến thể quan sát được (phương sai kiểu hình) có thể được chia thành biến thể trong kiểu gen của heo (phương sai di truyền) và biến thể trong môi trường (phương sai môi trường). Các nhà di truyền học còn chia nhỏ phương sai di truyền giữa phương sai giá trị giống (được gọi là phương sai di truyền cộng gộp) và phương sai do các tác động không cộng gộp (do tính trội và tính lấn át gen “epistasis”). Các gen được di truyền theo cặp alen - một từ cha và một từ mẹ. Các ví dụ về tính trội đã được biết đến nhiều - một ví dụ là gen stress/halothane, trong đó alen trội luôn được biểu hiện ngay cả khi heo chỉ có một bản của alen đó. Do đó, dị hợp tử không biểu hiện hội chứng căng thẳng cổ điển. Sự lấn át gen xảy ra khi sự hiện diện của một alen ảnh hưởng đến sự biểu hiện của alen đó tại một vị trí khác trên nhiễm sắc thể. Những tác động này cho đến nay vẫn chưa được nghiên cứu rộng rãi nhưng người ta biết rằng chúng ảnh hưởng đến một loạt các tính trạng, đặc biệt là đối với các tính trạng sinh sản, cấu trúc thân thịt và chất lượng thịt.