Tác động của giao phối cận huyết đến năng suất và sức khỏe ở gà

Giao phối cận huyết (lai giữa các cá thể có quan hệ huyết thống gần) là một vấn đề quan trọng trong chăn nuôi gia cầm thuần chủng. Khi mức độ cận huyết tăng, sự đa dạng di truyền giảm, dẫn đến hiện tượng thoái hóa do cận huyết (inbreeding depression), tức là sự suy giảm về năng suất và sức khỏe của đàn gà. Nhiều nghiên cứu từ thế kỷ 20 đến nay đã ghi nhận giao phối cận huyết gây ảnh hưởng xấu đến hầu hết các tính trạng kinh tế ở gà: từ sản lượng trứng, tốc độ sinh trưởng, tỷ lệ sống, khả năng miễn dịch, cho đến khả năng sinh sản và chất lượng di truyền. Bài viết này tổng hợp các bằng chứng khoa học mới nhất trên thế giới cũng như tại Việt Nam về tác động của cận huyết ở gà thịt, gà đẻ (bao gồm cả các giống địa phương lẫn giống công nghiệp), phân tích chi tiết ảnh hưởng của cận huyết lên từng khía cạnh năng suất và sức khỏe của gà. Ảnh hưởng đến năng suất trứng (sản lượng và khối lượng trứng) Nhiều thí nghiệm cho thấy giao phối gần làm giảm sản lượng trứng của gà mái. Stephenson (1949) là người đầu tiên định lượng mức suy giảm này ở gà Lơ-go (Leghorn), báo cáo rằng mỗi 1% tăng hệ số cận huyết khiến tỷ lệ đẻ trứng giảm khoảng 0,43%. Tổng hợp các nghiên cứu sau đó đều đồng thuận rằng sản lượng trứng giảm có ý nghĩa khi gà bị cận huyết. Cụ thể, Shoffner (1948) và nhiều tác giả khác đã ước tính mỗi 10% cận huyết làm sản lượng trứng giảm từ 1,5% đến 3%. Chẳng hạn, thí nghiệm của Flock và cs. (1991) trên dòng gà trắng Leghorn cho thấy mức cận huyết 10% gây giảm khoảng 3% sản lượng trứng so với trung bình. Gần đây hơn, Sewalem và cs. (1999) cũng ghi nhận xu hướng giảm số trứng/mái ở các dòng gà Leghorn khi mức cận huyết tăng, mặc dù mức độ ảnh hưởng khác nhau giữa các dòng. Như vậy, nhìn chung giao phối cận huyết làm gà đẻ ít trứng hơn, tác động này tuy không quá lớn trên các dòng đã quen chọn lọc nhưng vẫn rõ rệt và tích lũy theo thế hệ. Bên cạnh số lượng trứng, khối lượng trứng thường ít bị ảnh hưởng hơn bởi cận huyết. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy trọng lượng trứng của gà mái cận huyết thay đổi không đáng kể hoặc rất nhỏ. Ví dụ, Flock và cs. (1991) nhận thấy 10% cận huyết chỉ làm giảm khoảng 1% trọng lượng trứng (tương đương vài gram). Tương tự, Rahmanian và cs. (2015) khi nghiên cứu gà nội địa Iran cũng báo cáo mỗi 1% cận huyết chỉ làm trọng lượng trứng giảm khoảng 0,05 – 0,03 gram, tức là hầu như không có ý nghĩa thực tế. Một số trường hợp còn ghi nhận khối lượng trứng không giảm hoặc giảm rất ít khi cận huyết tăng. Nguyên nhân có thể do khối lượng trứng chịu ảnh hưởng lớn bởi yếu tố di truyền trội và môi trường, ít nhạy cảm với sự gia tăng đồng hợp tử hơn so với các tính trạng sinh sản khác. Ảnh hưởng đến sinh trưởng và tăng trọng Cận huyết cũng ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và khối lượng cơ thể của gà, đặc biệt là ở các giống gà thịt hoặc gà hướng thịt. Hiện tượng này đã được ghi nhận từ các thí nghiệm cổ điển: Goodale (1927) và Dunn (1923) nhận thấy gà con từ bố mẹ cận huyết có xu hướng nhỏ con và chậm lớn hơn. Mức suy giảm tăng trọng do cận huyết thường thấp hơn so với các tính trạng sinh sản, nhưng vẫn đáng kể khi cận huyết cao. Theo tổng kết của Flock và cs. (1991), mỗi 10% cận huyết làm giảm khoảng 1% khối lượng cơ thể ở gà Leghorn. Nghiên cứu trên gà nội địa Mazandaran (Iran) cũng cho thấy hệ số cận huyết 1% làm gà giảm khoảng 3,1 g trọng lượng lúc 8 tuần tuổi, tích lũy 10% cận huyết có thể khiến gà nhẹ hơn ~31 g. Mặc dù con số này không lớn so với khối lượng cơ thể, về lâu dài cận huyết có thể làm giảm tốc độ tăng trọng và hiệu quả sản xuất thịt của đàn gà. Tác động của cận huyết lên sinh trưởng đôi khi không rõ rệt trong quần thể có hệ số cận huyết thấp. Ví dụ, một nghiên cứu về gà nòi địa phương ở Thái Lan (Tongsiri và cs., 2019) báo cáo mức cận huyết trung bình chỉ ~ 0,25%, hầu như không gây ảnh hưởng đáng kể đến khối lượng gà ở các lứa tuổi. Trong quần thể này, mỗi 1% cận huyết chỉ làm gà 1 ngày tuổi giảm 0,09 g (≈ 0,29% trọng lượng) và thậm chí khối lượng 12 tuần còn tăng nhẹ + 0,3 g. Kết quả này cho thấy khi duy trì cận huyết ở mức rất thấp, đàn gà có thể tránh được phần lớn tác hại lên tăng trọng. Tuy nhiên, trong những đàn gà cận huyết cao hoặc qua nhiều thế hệ giao phối gần, hiện tượng chậm lớn, giảm trọng lượng sẽ biểu hiện rõ hơn. Thậm chí ở các thí nghiệm cực đoan (cận huyết liên tục nhiều đời), gà con sinh ra bị nhỏ bé và suy yếu nghiêm trọng, tương tự như ghi nhận của Cole & Halpin (1922) khi phải ngừng thí nghiệm do gà Rhode Island cận huyết 4 năm liền bị suy giảm kích thước và sức sống trầm trọng. Ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót (tỷ lệ sống và tử vong) Một hậu quả đáng ngại của cận huyết là làm giảm sức sống và tăng tỷ lệ tử vong ở gà. Các tính trạng sống sót thường được xếp vào nhóm “fitness” (phù hợp sinh tồn) nên rất nhạy cảm với cận huyết. Ngay từ những nghiên cứu đầu thế kỷ 20, người ta đã quan sát thấy gà cận huyết có tỷ lệ chết cao hơn. Dryden (1915) ghi nhận gà con và gà lớn có bố mẹ cận huyết chết nhiều hơn bình thường. Đặc biệt, Dunn (1923) báo cáo tỷ lệ chết của gà con trong 3 tuần đầu tăng vọt từ 3,6% lên 24,2% chỉ sau ba thế hệ giao phối cận huyết khép kín. Đây là mức tăng tử vong rất lớn, cho thấy cận huyết có thể làm giảm mạnh khả năng sống sót của gà ở giai đoạn non. Các nghiên cứu có kiểm soát cũng xác nhận xu hướng trên. Düzgünes (1950) khi phân tích đàn gà Leghorn đã tìm thấy mức cận huyết tương quan với tỷ lệ chết ở giai đoạn 0 – 5 tháng tuổi, nghĩa là gà con càng cận huyết thì tỷ lệ sống đến 5 tháng càng thấp. Tuy nhiên, sau 5 tháng tuổi thì tương quan này không còn rõ, gợi ý rằng tác động của cận huyết mạnh nhất ở giai đoạn phôi và gà con. Điều này phù hợp với nguyên lý là các gen lặn có hại biểu hiện sớm thường gây chết phôi hoặc chết non. Tổng quan 30 năm nghiên cứu của Doekes và cs. (2021) cũng cho thấy cận huyết gây tác động bất lợi lên mọi loại tính trạng, bao gồm cả tỷ lệ sống, với mức suy giảm trung vị khoảng 0,13% giá trị tính trạng cho mỗi 1% cận huyết. Như vậy, cho dù là tính trạng sức sống hay năng suất, mọi khía cạnh đều bị ảnh hưởng tiêu cực bởi cận huyết, chứ không riêng nhóm tính trạng nào. Ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch và sức khỏe Sự suy giảm sức sống do cận huyết không chỉ thể hiện ở tỷ lệ chết mà còn ở khả năng đề kháng bệnh tật và miễn dịch của gà. Giao phối cận huyết làm giảm tính đa dạng di truyền của các gen quan trọng trong hệ miễn dịch, chẳng hạn như phức hợp phù hợp mô chủ (MHC) ở gia cầm. MHC càng đa dạng thì hệ miễn dịch càng nhận diện được nhiều loại mầm bệnh; ngược lại, ở những quần thể cận huyết cao, kho gene MHC bị thu hẹp, khiến gà dễ mẫn cảm hơn với các tác nhân gây bệnh. Nghiên cứu trên nhiều loài động vật đã chỉ ra động vật cận huyết thường có tải lượng ký sinh cao hơn và tốc độ hồi phục sau nhiễm bệnh chậm hơn do hệ miễn dịch suy yếu. Ở gia súc và gia cầm, các nhà khoa học cũng ghi nhận hiện tượng đáp ứng miễn dịch giảm sút rõ rệt khi hệ số cận huyết tăng. Mặc dù khó định lượng chính xác mức độ cận huyết ảnh hưởng đến từng thông số miễn dịch, bức tranh chung là gà cận huyết thường sức khỏe kém bền hơn. Chúng có thể không biểu hiện bệnh ngay nhưng tiềm ẩn nguy cơ cao bùng phát dịch khi gặp điều kiện bất lợi do nền tảng miễn dịch yếu. Một số dòng gà thí nghiệm cận huyết cao được dùng để nghiên cứu bệnh lý cho thấy sự khác biệt về mẫn cảm bệnh giữa các dòng, phản ánh việc tập trung gene lặn làm một số dòng rất mẫn cảm với bệnh cụ thể trong khi dòng khác có thể đề kháng hơn. Tuy nhiên, trong sản xuất thông thường, cận huyết hầu như luôn mang nghĩa bất lợi cho sức khỏe tổng quát của gà. Vì vậy, các chuyên gia khuyến cáo duy trì đa dạng di truyền để tăng cường khả năng miễn dịch quần thể, giảm nguy cơ dịch bệnh và nâng cao phúc lợi vật nuôi. Dị tật di truyền và bệnh lý lặn do cận huyết Một hậu quả khác dễ thấy của giao phối cận huyết là sự xuất hiện của các dị tật bẩm sinh và bệnh di truyền lặn. Trong quần thể gà, có nhiều gen lặn có hại (gây dị dạng hoặc bệnh lý) vốn được giữ ở trạng thái tiềm ẩn do luôn có gen trội bình thường át chế. Tuy nhiên, khi lai cận huyết, xác suất các gen lặn gặp nhau ở trạng thái đồng hợp tăng lên, khiến những đặc điểm lặn có hại biểu hiện ra ngoài. Hệ quả là gà con sinh ra có thể mang các dị tật bẩm sinh (như dị dạng xương, chân khoèo, mỏ vẹo, v.v.) hoặc các hội chứng di truyền làm giảm sức sống. Chẳng hạn, ở các giống gà đã ghi nhận một số bệnh di truyền lặn như bạch tạng, thiếu lông, loạn sản sụn, những bệnh này hiếm gặp ở quần thể đa dạng nhưng lại dễ bùng phát nếu cận huyết cao. MacLaury & Nordskog (1956) dẫn báo cáo rằng sau vài thế hệ cận huyết ở gà Rhode Island, tỷ lệ phôi chết và dị tật cao đến mức phải ngừng nhân giống do không thể duy trì đàn giống khỏe mạnh. Cơ sở dữ liệu di truyền vật nuôi (OMIA) đã liệt kê hàng loạt gene lặn gây bệnh ở gà, từ các bệnh lý về chuyển hóa, miễn dịch đến hình thái. Sự giao phối gần trong phạm vi hẹp sẽ làm tăng tần suất xuất hiện của các bệnh này trong đàn, vì vậy các chương trình nhân giống phải đặc biệt lưu ý tránh ghép đôi cận huyết. Thực tế sản xuất heo và gia cầm cho thấy cận huyết không chỉ giảm năng suất chung mà còn làm phát sinh các lứa con dị tật hoặc mang bệnh di truyền, gây thiệt hại kinh tế và khó khăn cho người nuôi. Ở gà, tuy ít khi giao phối cận huyết ở mức độ cao như thí nghiệm, nhưng những đàn nhỏ khép kín (như một số giống gà quý hiếm hoặc đàn bảo tồn) nếu không quản lý phối giống chặt chẽ cũng dễ gặp tình trạng thoái hóa giống: gà con yếu ớt, dị hình, chất lượng kém dần qua các thế hệ. Do đó, để bảo tồn nguồn gen quý và duy trì giống gà khỏe mạnh, cần tránh cho phối cận huyết hoặc đưa máu mới (ngoại lai) định kỳ nhằm giảm thiểu nguy cơ tích lũy đột biến có hại. Ảnh hưởng đến phôi thai, tỷ lệ phôi chết và khả năng ấp nở Khả năng phôi phát triển và nở thành gà con là một chỉ tiêu quan trọng trong chăn nuôi gia cầm, và đây cũng là một trong những tính trạng chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của giao phối cận huyết. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh tỷ lệ phôi chết gia tăng khi bố mẹ có quan hệ gần gũi. Wilson (1948) tại Trạm thực nghiệm Iowa nhận thấy mỗi 1% cận huyết làm giảm ~ 0,19% tỷ lệ nở của trứng gà Lơ-go. Shoffner (1948) và Blow & Glazener (1953) cũng tính toán rằng cận huyết 10% ở phôi làm giảm khoảng 4% số trứng nở, trong khi cận huyết ở gà mẹ 10% chỉ làm giảm dưới 1% tỷ lệ nở. Điều này cho thấy chính độ thuần cận huyết của phôi (tức là mức độ cận huyết của cặp bố mẹ khi tạo ra phôi) mới quyết định lớn đến khả năng phôi sống sót, còn bản thân việc gà mẹ cận huyết ảnh hưởng ít hơn tới môi trường trong trứng. Nghiên cứu của Flock và cs. (1991) cũng chỉ ra tỷ lệ nở là tính trạng bị tác động mạnh nhất: mỗi 10% cận huyết làm giảm 6 – 7% số trứng nở thành công. Đây là mức suy giảm lớn nhất so với các tính trạng khác (như khối lượng cơ thể hay sản lượng trứng chỉ giảm ~ 1 – 3% mỗi 10% cận huyết). Kết quả này phù hợp với quan sát chung rằng các tính trạng sinh sản sơ cấp (sức sống phôi, sinh sản) chịu suy giảm do cận huyết mạnh hơn tính trạng thứ cấp (sản xuất) trong nhiều trường hợp. Ở cấp độ thực nghiệm, một số nhà khoa học đã tiến hành giao phối cận huyết nghiêm ngặt (thí dụ lai cận huyết qua nhiều thế hệ) và ghi nhận những hậu quả nghiêm trọng: trứng có phôi nhưng không nở, phôi chết giữa chừng, dị tật phôi cao. Cole & Halpin (1916, 1922) khi lai cận huyết chặt chẽ gà Rhode Island Red trong 4 năm đã buộc phải dừng lại vì phôi chết và tỷ lệ nở quá thấp, không đủ con non để duy trì đàn giống. Thậm chí, ở mức độ cận huyết cao, nhiều trứng được thụ tinh nhưng phôi không thể phát triển hoàn thiện để nở, dẫn tới hình ảnh “trứng không nở” tăng dù trứng có phôi. Những chứng cứ này cho thấy giao phối cận huyết gây thiệt hại lớn cho khâu ấp nở: vừa giảm tỷ lệ trứng có phôi (do phôi chết sớm), vừa giảm tỷ lệ nở thành công (do phôi yếu chết muộn). Đối với ngành chăn nuôi gia cầm, tỷ lệ ấp nở giảm đồng nghĩa với số lượng gà con trên mỗi lứa kém đi, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất. Vì vậy, kiểm soát cận huyết là yếu tố then chốt để đảm bảo tỷ lệ phôi khỏe mạnh và nở cao trong các trại giống. Ảnh hưởng đến khả năng sinh sản (phối giống và sinh sản hữu tính) Khả năng sinh sản của gà bao gồm các chỉ tiêu như tỷ lệ thụ tinh , sức sinh sản của trống mái (khả năng giao phối, chất lượng tinh trùng, số trứng rụng), và tuổi đẻ trứng đầu (tuổi thành thục sinh dục). Các nghiên cứu cho thấy giao phối cận huyết có tác động tiêu cực lên hầu hết những khía cạnh này. Stephenson & Nordskog (1950) báo cáo rằng ở gà Lơ-go trắng, mỗi 10% tăng cận huyết của mái làm tuổi đẻ trứng đầu tiên chậm hơn khoảng 2,9 ngày. Tức là gà mái cận huyết cao sẽ dậy thì muộn hơn, kéo dài thời gian nuôi không sinh sản, làm giảm hiệu quả kinh tế. Sewalem và cs. (1999) cũng nhận thấy xu hướng cận huyết làm chậm tuổi đẻ trứng ở tất cả các dòng gà họ nghiên cứu, mặc dù mức độ chậm có khác nhau giữa các dòng. Chẳng hạn, bình quân cứ tăng 10% cận huyết thì gà đẻ trễ hơn khoảng 1 ngày – con số thoạt nhìn nhỏ nhưng có ý nghĩa nếu tích lũy qua nhiều thế hệ. Bên cạnh đó, tỷ lệ thụ tinh và tỷ lệ trứng có phôi cũng bị giảm do cận huyết. Trong thí nghiệm dòng gà Leghorn chọn lọc về khối lượng trứng (EW line), Sewalem và cs. (1999) phát hiện hệ số cận huyết của gà mẹ, gà bố và phôi đều ảnh hưởng xấu đến % trứng có phôi thụ tinh và % trứng nở ở dòng này. Nói cách khác, ở dòng gà này, mái cận huyết đẻ trứng kém thụ tinh hơn, trống cận huyết phối mái kém hiệu quả hơn, và phôi cận huyết thì dễ chết hơn. Mặc dù ở một số dòng khác trong cùng nghiên cứu, ảnh hưởng không rõ rệt, nhưng nhìn chung các tác giả kết luận cận huyết làm giảm các chỉ tiêu sinh sản của gà. Nghiên cứu trên gà tây (một loài gia cầm khác) bởi Cahaner và cs. (1980) cũng cho kết quả tương tự: cận huyết 10% làm giảm mạnh tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ phôi nở và tăng 1,4% tỷ lệ chết trước 17 tuần tuổi, cho thấy hiệu ứng xấu lên toàn bộ quá trình sinh sản từ phối giống đến nuôi con. Ngoài ra, chất lượng tinh dịch gà trống cũng có thể suy giảm khi gà trống xuất thân từ dòng cận huyết cao. Một số báo cáo thực nghiệm (như trên gà tây) ghi nhận hiện tượng “hội chứng tinh dịch vàng” liên quan phần nào đến yếu tố di truyền lặn, có thể bị trầm trọng thêm do cận huyết. Tinh trùng của gà trống cận huyết có thể kém linh hoạt hoặc có tỷ lệ dị dạng cao hơn, dẫn tới giảm khả năng thụ tinh cho trứng. Tuy chưa có nhiều số liệu định lượng cụ thể cho gà trống, nhưng logic di truyền cho thấy những gen lặn có hại ảnh hưởng đến sinh sản (ví dụ chất lượng tinh trùng, ham muốn giao phối) sẽ biểu hiện ở gà trống cận huyết, từ đó làm suy giảm khả năng sinh sản tổng thể của đàn. Giao phối cận huyết có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến năng suất và sức khỏe của gà. Bằng chứng khoa học từ khắp nơi trên thế giới, cũng như từ Việt Nam, đều chỉ ra rằng cận huyết làm giảm năng suất trứng, chậm tăng trọng, tăng tỷ lệ chết, suy giảm miễn dịch, tăng dị tật di truyền, giảm tỷ lệ phôi nở và suy yếu khả năng sinh sản của gà. Mức độ ảnh hưởng có thể khác nhau tùy loài gà và điều kiện nuôi, nhưng xu hướng chung là cận huyết càng cao thì hiệu quả chăn nuôi càng giảm. Do đó, trong thực tiễn, người làm giống và chăn nuôi cần đặc biệt quan tâm đến việc tránh giao phối gần. Các biện pháp như luân phiên trống giống, mở rộng đàn nền, ghi chép phả hệ và lai xa hợp lý nên được áp dụng để duy trì đa dạng di truyền cho đàn gà. Đối với các giống gà quý hiếm hoặc địa phương, cần có chiến lược bảo tồn gene để tránh bị suy thoái do cận huyết. Tài liệu tham khảo

• Abplanalp, H. (1974). Inbreeding effects in poultry: a review. World’s Poultry Science Journal, 30(3), 327-341.
• Cahaner, A., Abplanalp, H., & Shultz, F. T. (1980). Effects of inbreeding on production traits in turkeys. Poultry Science, 59(7), 1413-1423.
• Doekes, H. P., Bijma, P., & Windig, J. J. (2021). How depressing is inbreeding? A meta-analysis of 30 years of research on the effects of inbreeding in livestock. Genes, 12(6), 926edepot.wur.nledepot.wur.nl.
• Dunn, L. C. (1923). The effects of inbreeding on fertility, vitality, and inheritance in the domestic fowl. Journal of Experimental Zoology, 38(3), 401-419researchgate.net.
• Flock, D. K., Ameli, H., & Glodek, P. (1991). Inbreeding and heterosis effects on quantitative traits in a White Leghorn population under long-term reciprocal recurrent selection. British Poultry Science, 32(3), 451-462pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
• MacLaury, D. W., & Nordskog, A. W. (1956). Effects of inbreeding on mortality in the domestic fowl. Poultry Science, 35(3), 582-585researchgate.netresearchgate.net.
• Rahmanian, A., Hafezian, H., Rahimi, G. H., Farhadi, A., & Baneh, H. (2015). Inbreeding depression for economically important traits of Mazandaran native fowls. British Poultry Science, 56(1), 22-29pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
• Sewalem, A., Johansson, K., Wilhelmson, M., & Lillpers, K. (1999). Inbreeding and inbreeding depression on reproduction and production traits of White Leghorn lines selected for egg production. British Poultry Science, 40(2), 203-208pubmed.ncbi.nlm.nih.govpubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
• Shoffner, R. N. (1948). The effect of inbreeding on growth and reproduction in the domestic fowl. Genetics, 33(4), 314-327researchgate.netresearchgate.net.
• Stephenson, E. L., & Nordskog, A. W. (1954). Inbreeding effects in a poultry flock. Poultry Science, 33(2), 414-420researchgate.net.
• Tongsiri, S., Jeyaruban, G. M., Hermesch, S., van der Werf, J. H., Li, L., & Chormai, T. (2019). Genetic parameters and inbreeding effects for production traits of Thai native chickens. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 32(7), 930-938animbiosci.organimbiosci.org.