Thuật ngữ di truyền

Thuật ngữ di truyền
Joep van Esch - http://bettaterritory.nl/BT-AABtermgenetics.htm

Khi lai tạo cá betta, sẽ rất hữu ích nếu nắm một số cơ bản về di truyền. Một điều vốn thực sự quan trọng với di truyền là hiểu thuật ngữ được sử dụng. Trong bài này, tôi cố gắng làm rõ và bao quát một số điều cơ bản vốn cần thiết để hiểu về di truyền của betta theo cách thức đơn giản nhất [1,2,3].

===========================================================

DNA: Deoxyribonucleic acid, chất liệu di truyền của một sinh vật.

Gien: đơn vị di truyền vốn chuyển giao thông tin từ cha mẹ sang con cái.

Nhiễm sắc thể (chromosome): Một chuỗi dài liên kết các gien trong nhân của mọi tế bào nhân thực (eukaryotic) vốn biểu thị trong giảm phân (meiosis) và phân bào (mitosis). Nhiễm sắc thể chứa DNA và protein. Một sinh vật luôn có 2n nhiễm sắc thể, điều có nghĩa rằng mọi nhiễm sắc thể đều theo cặp (pair).

Kiểu gien (genotype): Đây là cấu trúc di truyền (genetic makeup) của một sinh vật: gien.

Kiểu hình (phenotype): Các tính trạng thể chất và sinh lý của một sinh vật. Chúng bị ảnh hưởng bởi cấu trúc di truyền (gien) và môi trường (surrounding).

Alen (allele): Một tên gọi khác của gien. Mỗi nhiễm sắc thể có một bản sao của alen này, tức một cặp-gien.

Đồng hợp (homozygous): Thuật ngữ này chỉ ra rằng sinh vật có hai alen giống nhau tại một vị trí trên nhiễm sắc thể. Điều này khiến sinh vật cản thuần (breed true) với tính trạng đó.

Dị hợp (heterozygous): Thuật ngữ này chỉ ra rằng sinh vật có hai bản sao khác nhau của gien tại một vị trí trên nhiễm sắc thể.

Gien trội (dominant): Trong một dị hợp tử (heterozygote), alen (gien) này thể hiện đầy đủ (fully expressed) ở kiểu hình. Trong biểu đồ gien (schemes), những gien này luôn được ký hiệu bằng chữ hoa (capital).

Gien lặn (recessive): Trong một dị hợp tử (heterozygote), alen (hay gien) này hoàn toàn bị khỏa lấp (masked) ở kiểu hình. Trong biểu đồ gien, những gien này luôn được ký hiệu bằng chữ thường (lower case).

Gien trung gian (intermediary): Đấy là khi trong một dị hợp tử (heterozygote), một alen (hay gien) không hoàn toàn bị khỏa lấp ở kiểu hình. Bạn có thể đã thấy một số đặc điểm của gien này.

Những ví dụ hay của loại này là gien đuôi tưa (crowntail) và đuôi kép (doubletail).
- Cá chỉ với một bản sao của gien đuôi tưa (ct) (trong hầu hết trường hợp) sẽ thể hiện vài đoạn tia kéo dài.
- Cá chỉ với một bản sao của gien đuôi kép (dt) (trong hầu hết trường hợp) sẽ thể hiện vây lưng rộng hơn (boarder) và bộ vây đầy đặn hơn (fuller).

===========================================================

Làm thế nào để chỉ ra các thế hệ khác nhau?
Khi pha cha mẹ không họ hàng (P), thì hậu duệ lai tạp của chúng được gọi là đời F1 (cho thế hệ con đầu tiên).

Khi đời F1 được cản (interbred), thì hậu duệ của chúng được gọi là đời F2 (cho thế hệ con thứ hai).

Khi đời F2 được cản (interbred), thì hậu duệ của chúng được gọi là đời F3 (cho thế hệ con thứ ba).

Và cứ vậy……..

===========================================================

Bây giờ, cố gắng thể hiện điều này bằng một ví dụ về alen màu tóc ở người:

Tóc nâu là một tính trạng trội. Làm thế nào mà cha mẹ tóc nâu (brown) lại sinh con tóc vàng (blond)?

Alen “tóc nâu” là trội và được ký hiệu là “B”.
Alen “tóc vàng” là lặn và được ký hiệu là “b”.

Câu trả lời như sau: Nên nhớ rằng mọi alen đều đi theo cặp và rằng cha mẹ phải là dị hợp của alen về màu tóc. Điều này có nghĩa là cả cha lẫn mẹ đều sở hữu tính trạng lặn về tóc vàng (“b”) bên cạnh tính trạng trội về tóc nâu (“B”), tức “Bb”. Cách tốt nhất để thể hiện điều này là sử dụng bảng-Punnett:



Tóm tắt: Con cái của cặp cha mẹ mang kiểu gien dị hợp “Bb” như sau: 25% đồng hợp về tóc nâu (“BB”), 50% dị hợp về tóc nâu (“Bb”) và 25% đồng hợp về tóc vàng (“bb”).

===========================================================

Vài nguyên tắc cơ bản về kết hợp gen:
Khi cha mẹ không có quan hệ huyết thống kết hợp với nhau thì bầy con sinh ra được gọi là F1 (tức thế hệ đầu tiên).
Thế hệ F1 kết hợp với nhau sinh ra thế hệ F2 (tức thế hệ thứ hai).
Thế hệ F2 kết hợp với nhau sinh ra thế hệ F3 (tức thế hệ thứ ba). Và cứ tiếp tục như thế…

Lai tạo cận huyết có thể kéo dài đến thế hệ F8 nhưng phải tuyển chọn bầy cá con cực kỳ cẩn thận để tránh dị tật. Vì vậy, thỉnh thoảng chúng ta phải lai xa (với cá thể không có quan hệ họ hàng) để cải thiện gen.

Khi một cá thể (thuộc bất kỳ thế hệ nào) lai xa thì bầy con được tính là thế hệ F1.

===========================================================

Lai cận huyết, lai dòng và pha
Để có thể lai tạo Betta splendens chất lượng tốt, những nguyên tắc lai tạo khác nhau được áp dụng. Lai cận huyết (inbreeding), lai dòng (linebreeding) và pha (outcrossing) đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập một dòng Betta splendens chất lượng.

Lai cận huyết (inbreeding): Một chương trình lai tạo có hệ thống giữa những cá thể quan hệ gần (closely-related). Điều này nói chung chỉ đến cách ghép cha x con gái, mẹ x con trai, và anh x em.

Lai dòng (line breeding): Thuật ngữ này được sử dụng để mô tả một chương trình cận huyết bớt sâu hơn. Điều này nói chung chỉ đến cách ghép họ hàng gần, như bác x cháu và anh em nửa máu (halfbrother) x (halfsister) chị em nửa máu.

Pha (outcrossing): Pha chỉ đến việc cản giữa hai dòng không quan hệ (cận huyết).

Lai cận huyết làm gì về mặt di truyền?
Lai cận huyết sẽ gia tăng khả năng mà gien được cho bất kỳ có hai bản sao giống nhau từ cùng tổ tiên. Nó có xu hướng khiến mọi gien đồng hợp hơn. Nên nhớ mỗi động vật đều có hai bản sao của một gien (nói một cách chính xác, hai alen tại mỗi locus trên nhiễm sắc thể) mỗi từ một bên cha mẹ. Không may, chúng ta không thể chỉ chọn những gien hứa hẹn mà mình muốn bởi vì gien đi theo gói…

Nên nhớ rằng, trong công cuộc củng cố những tính trạng mong muốn bằng lai cận huyết, luôn có khả năng chúng ta vô tình làm mất một số gien (tốt) mong muốn và củng cố một số gien (xấu) không mong muốn vốn nổi lên trong quá trình.

Ví dụ tốt về việc này là những dòng cận huyết của chuột thí nghiệm. Quá trình lai cận huyết được sử dụng để tạo ra những dòng này hầu như giết chết đa số các dòng giữa đời thứ 8 đến 12 vì đẻ kém (giảm số con) và thiếu sức sống. Các dòng, vốn sống sót qua 8-12 đời khắc nghiệt này, hình thành những dòng cận huyết thí nghiệm. Những con này là đồng hợp (homozygous) cho các gien tuyển chọn phần nào ngẫu nhiên từ một cặp ban đầu.

Tại sao pha?
Như được mô tả trong ví dụ về chuột thí nghiệm ở trên, nhìn chung việc lai cận huyết có thể thực hiện đến đời F8. Trong hầu hết trường hợp, tỷ lệ lai tạo thành công thực sự thấp vào giai đoạn này.

Khi chúng ta vận dụng ví dụ này vào Betta splendens, viêc cận huyết sâu có thể khiến cá thể hiện một số tính trạng không mong muốn như: thân nhỏ hơn, giảm sức sống, đẻ kém, không nhả bọt, cá đực không biết ép cá cái, vân vân. Đấy là lý do tại sao chúng ta cần áp dụng pha (đối tác không họ hàng, máu mới) vào một lúc nào đó để giữ dòng mạnh khỏe và sống động (viable).

Khi lựa chọn ứng viên pha, nhà lai tạo luôn phải xác định ứng viên nào sở hữu các tính trạng mong muốn vốn có thể cải thiện dòng cận huyết đã thiết lập. Dĩ nhiên, cũng có rủi ro trong việc pha bởi vì nhà lai tạo có thể làm hỏng loại betta mình đã làm việc trong một thời gian dài. Nhà lai tạo thường quyết định cản hậu duệ lai tạp (hybrid offspring) của một bầy pha ngược về dòng gốc cận huyết của mình. Việc này nhằm bổ sung những tính trạng mới hay được cải thiện vốn được đưa vào bằng việc sử dụng một bầy pha, nhưng cũng để loại bỏ những tính trạng xấu có thể được đưa vào bầy pha.

===========================================================

Tham khảo/công nhận:

1. Campbell, N.A., Biology, Fourth edition, The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., ISBN 0-8053-1940-9
2. Zakwoordenboek der Geneeskunde, 25ste geheel herziene druk, Elsevier/Koninklijke PBNA, ISBN 90-6228-255-5
3. Betta Bunnies genetic page