Công nghệ gen mở ra cánh cửa chọn giống dựa trên chỉ thị phân tử

Theo TS. Nguyễn Khánh Vân, Trưởng Phòng Thí nghiệm Công nghệ Tế bào Động vật (Viện Chăn nuôi) nhấn mạnh: “Công nghệ sinh học là một lĩnh vực phát triển mạnh mẽ với sự ứng dụng sâu rộng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm cả nông nghiệp, thực phẩm và dược phẩm.”

“Đặc biệt, trong ngành chăn nuôi, công nghệ sinh học đã tạo ra những bước tiến đột phá, giúp cải tiến chất lượng giống vật nuôi, bảo tồn và phát triển các giống loài quý hiếm, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành”, TS Vân chia sẻ.

Tại Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chăn nuôi đã mang lại những thành tựu đáng kể, từ việc nâng cao năng suất giống vật nuôi đến bảo tồn nguồn gen quý giá.

Một trong những ứng dụng tiêu biểu của công nghệ sinh học trong chăn nuôi là công nghệ thụ tinh nhân tạo. Kỹ thuật này giúp người chăn nuôi tiếp cận với nguồn tinh trùng chất lượng cao, không chỉ ở trong nước mà còn từ nhiều quốc gia trên thế giới.

Thụ tinh nhân tạo giúp tối ưu hóa hiệu quả sinh sản, nâng cao năng suất và chất lượng đàn vật nuôi. Đặc biệt, thụ tinh nhân tạo còn giúp hạn chế việc lây lan bệnh tật qua đường sinh sản, giảm bớt chi phí nuôi dưỡng đực giống, và cải thiện hiệu quả kinh tế tổng thể.

Việt Nam đã có nhiều thành công trong việc áp dụng thụ tinh nhân tạo cho gia súc lớn như trâu, bò, cũng như trong chăn nuôi thủy cầm như ngan, vịt. Đơn cử, Trung tâm Nghiên cứu vịt Đại Xuyên đã tạo ra giống ngan lai vịt bằng kỹ thuật thụ tinh nhân tạo, giúp tăng nhanh tốc độ sinh trưởng, giảm mức tiêu thụ thức ăn, đồng thời tạo ra sản phẩm thịt có chất lượng vượt trội.

Công nghệ sinh sản không chỉ dừng lại ở thụ tinh nhân tạo mà còn bao gồm các kỹ thuật tiên tiến như gây rụng trứng nhiều và cấy chuyển phôi. Những kỹ thuật này giúp nhân giống nhanh chóng từ các con giống có giá trị di truyền cao, đặc biệt là đối với các loài vật nuôi đơn thai như trâu, bò, dê.

Trong ngành chăn nuôi bò sữa, gây rụng trứng nhiều và cấy chuyển phôi đã giúp thúc đẩy quá trình nhân giống các giống bò sữa có năng suất cao, tăng khả năng sinh sản và khả năng kháng bệnh, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất sữa.

Năm 1994, lần đầu tiên Viện Chăn nuôi công bố về việc tạo được bê bằng kỹ thuật gây rụng trứng nhiều và cấy chuyển phôi. Cho đến nay, các cán bộ kỹ thuật của Viện Chăn nuôi đã tạo ra được rất nhiều bê giống có giá trị bằng kỹ thuật gây rụng trứng nhiều và cấy chuyển phôi. 

Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc ứng dụng gây rụng trứng nhiều và cấy chuyển phôi chưa đạt được hiệu quả như mong đợi do nhiều yếu tố như thiếu đầu tư về công nghệ và nguồn nhân lực chất lượng cao. Kỹ thuật này đòi hỏi đội ngũ cán bộ có tay nghề cao và cơ sở vật chất hiện đại, điều mà nhiều trang trại chăn nuôi chưa đáp ứng được.

Công nghệ sinh học không chỉ đóng vai trò trong việc nâng cao năng suất mà còn trong bảo tồn và phát triển các giống vật nuôi bản địa quý hiếm. Việc bảo tồn nguồn gen quý của các giống vật nuôi có giá trị như lợn Ỉ mỡ, lợn Thuộc Nhiêu, gà Sơn Vi đã trở thành xu hướng chung của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam.

Bên cạnh việc ứng dụng các kỹ thuật trong công nghệ sinh sản như: thụ tinh nhân tạo, cấy chuyển phôi…. để nhân nhanh số lượng giống vật nuôi bản địa, việc ứng dụng công nghệ sinh học lạnh nhằm bảo tồn nguồn vật liệu di truyền của các giống vật nuôi bản địa có ý nghĩa rất lớn trong việc duy trì gìn giữ nguồn gen vật nuôi có giá trị.

Công nghệ sinh học lạnh bảo quản vật liệu di truyền ở nhiệt độ thấp là một phương pháp hiệu quả trong việc bảo tồn nguồn gen vật nuôi. Việc này giúp bảo đảm sự đa dạng sinh học và duy trì những đặc sản địa phương, phục vụ cho sản xuất hàng hóa và phát triển kinh tế.

Trong đó bảo tồn nguồn gen vật nuôi được thực hiện dưới hai hình thức: Bảo tồn in situ (bảo tồn trực tiếp trong tự nhiên) và bảo tồn ex situ (bảo tồn ngoài tự nhiên, như trong ngân hàng gen). Việc ứng dụng công nghệ sinh học lạnh giúp duy trì và phát triển các giống vật nuôi bản địa mà không cần phải nuôi dưỡng chúng trực tiếp, giúp tiết kiệm chi phí và bảo đảm nguồn gen quý giá cho các thế hệ sau.

Hơn 40 năm qua, các nhà khoa học đã áp dụng nhiều biện pháp khác nhau nhằm nâng cao chất lượng giống vật nuôi. Các phương pháp như cải thiện điều kiện chăm sóc, nâng cao chất lượng thức ăn, cùng với các chương trình lai tạo và chọn giống dựa trên các đặc điểm về ngoại hình và sinh lý học đã mang lại những kết quả nhất định.

Tuy nhiên, việc dựa vào các chỉ tiêu ngoại hình không luôn chính xác và mất nhiều thời gian. Để khắc phục những hạn chế này, công nghệ gen, đặc biệt chỉ thị phân tử đã chứng minh hiệu quả trong việc cải thiện nguồn giống vật nuôi, giúp tăng năng suất sản xuất.

Ứng dụng công nghệ gen không chỉ giúp xác định nguồn gốc và đánh giá nguồn gen vật nuôi mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc chọn giống dựa trên các chỉ thị phân tử. Các nghiên cứu tại Viện Chăn nuôi đã tiến hành xác định khoảng cách di truyền giữa các giống bò và lợn, mang lại dữ liệu quan trọng trong việc phân loại giống và nâng cao hiệu quả chọn giống tại Việt Nam.

Bằng việc ứng dụng kỹ thuật Microsatellite và các chỉ thị liên quan đến tính trạng, quá trình chọn giống trong chăn nuôi đã chuyển từ di truyền số lượng sang di truyền phân tử, tăng độ chính xác và hiệu quả.

Tại Việt Nam, công nghệ gen đã bắt đầu được triển khai trong lĩnh vực chăn nuôi, đặc biệt là việc xác định các gen ứng cử cho các tính trạng quan trọng như chất lượng thịt, khả năng tăng trưởng… Dù vẫn còn hạn chế về mức độ ứng dụng thực tiễn, các nghiên cứu này đã mở ra triển vọng cho việc chọn lọc và cải thiện các giống vật nuôi.

Trong đó, Phòng Thí nghiệm Công nghệ tế bào Động vật (Viện Chăn nuôi) đã tạo ra dòng gà có khả năng kháng stress nhiệt và xác định giới tính gà con ở giai đoạn 1 ngày tuổi thông qua tốc độ mọc lông cánh. Những thành tựu này không chỉ nâng cao hiệu quả kinh tế mà còn thể hiện tiềm năng của công nghệ gen trong việc phát triển bền vững ngành chăn nuôi tại Việt Nam.

Với những nỗ lực này, ngành chăn nuôi Việt Nam sẽ không chỉ đảm bảo an ninh lương thực mà còn cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường quốc tế.