LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG MỚI TRONG CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI: TỪ PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG ĐẾN CÔNG NGHỆ DỰA TRÊN HỆ GENE

Chọn giống vật nuôi đóng vai trò then chốt trong ngành chăn nuôi, giúp nâng cao chất lượng con giống, tăng năng suất và đáp ứng nhu cầu kinh tế. Hành trình từ những phương pháp chọn lọc dựa trên kinh nghiệm cổ điên cho đến ứng dụng công nghệ hiện đại phân tích toàn bộ hệ gen đã phản ánh sự thay đổi lớn, sự tiến bộ vượt bậc của khoa học và công nghệ trong vài thập kỷ qua. Việt Nam, nếu đón đầu xu hướng này, hoàn toàn có thể nâng tầm năng lực cạnh tranh trong khu vực và thế giới.

Giai đoạn trước 1990: Phương pháp chọn lọc truyền thống

Trong giai đoạn này, chọn lọc dựa chủ yếu vào kinh nghiệm lâu đời và khả năng quan sát trên vật nuôi. Những đặc điểm như ngoại hình, năng suất sinh trưởng hoặc khả năng sinh sản tốt là những yếu tố chính được xem xét chọn lọc. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ dựa vào các yếu tố kiểu hình, không phản ánh đầy đủ tiềm năng di truyền của giống dẫn đến việc cải thiện giống còn hạn chế và thiếu ổn định, không thể kiểm soát hoặc dự đoán chính xác chất lượng các thế hệ sau.

 Thập niên 1990: Sự xuất hiện của công nghệ BLUP

Đến những năm 1990, một bước ngoặt mới xuất hiện với công nghệ BLUP (Best Linear Unbiased Prediction – Dự đoán Tuyến Tính Không Chệch Tốt nhất). Đây là phương pháp sử dụng dữ liệu phả hệ và phân tích các yếu tố di truyền để dự đoán giá trị giống (EBV – Estimated Breeding Value) của vật nuôi. Nhờ BLUP, việc chọn giống trở nên khoa học hơn, tăng độ chính xác và giảm thiểu sai số so với phương pháp truyền thống. Công nghệ BLUP đã đóng góp vô cùng lớn cho việc cải thiện năng suất giống vật nuôi trên toàn cầu trong những thập kỷ gần đây. Tuy nhiên, phương pháp này yêu cầu phải thu thập và xử lý dung lượng dữ liệu lớn, việc tổ chức quản lý đàn giống phải nghiêm ngặt  theo phả hệ qua nhiều thế hệ với các tính trạng năng suất được ghi chép đầy đủ.

Từ năm 2000: Chọn giống dựa trên gen (MAS, GAS)

Vào những năm 2000, khoa học gen bắt đầu phát triển mạnh mẽ, mở ra cánh cửa mới với các phương pháp chọn giống dựa trên gen như GAS (Genome-Wide Selection) và MAS (Marker-Assisted Selection). Các phương pháp này cho phép các nhà khoa học tập trung vào các gen cụ thể có liên kết với năng suất hoặc khả năng kháng bệnh, từ đó nâng cao đáng kể chất lượng giống. MAS và GAS giúp cải thiện hiệu quả quy trình chọn giống, giảm thời gian nhân giống và tối ưu hóa nguồn lực, đồng thời đảm bảo rằng các thế hệ tiếp theo sẽ thừa hưởng những đặc điểm ưu việt. Tuy nhiên, hiệu quả chọn lọc của phương pháp này không được như kỳ vọng bởi đa số các tính trạng năng suất của vật nuôi chịu ảnh hưởng của đa gen và có sự tương tác phức tạp giữa chúng.

Từ 2012 đến nay: Chọn lọc dựa trên hệ gen (GS)

Từ năm 2012, một cột mốc quan trọng khác trong lĩnh vực chọn giống vật nuôi, đánh dấu bước tiến vượt bậc khi xuất hiện Chọn Lọc Dựa Trên Hệ Gen (GS – Genomic Selection). Phương pháp này không chỉ dựa trên các thông tin về gen cụ thể mà còn dựa trên toàn bộ hệ gen để dự đoán tiềm năng di truyền của vật nuôi nên dự đoán giá trị giống chính xác hơn, đặc biệt với các tính trạng phức tạp do nhiều gen chi phối. Sử dụng phân tích SNP (Single Nucleotide Polymorphisms), GS cho phép giải mã chi tiết bộ gen của vật nuôi, giúp chọn lọc những cá thể có tính trạng sinh trưởng, phát triển tốt, đặc biệt hữu ích đối với các tính trạng khó đo lường trực tiếp hoặc tính trạng chỉ biểu hiện ở một giới . Các chip SNP, phát triển bởi các công ty công nghệ sinh học như Illumina, đã bắt đầu được áp dụng cho gia súc, gia cầm, nâng cao hiệu quả chọn giống và rút ngắn 20-40% chu kỳ nhân giống.

Xu hướng tương lai tại Việt Nam: Công nghệ hệ gen và chọn giống thông minh

Tại Việt Nam, việc tiếp cận công nghệ chọn lọc hệ gen đã bắt đầu và tiềm năng của nó là rất lớn. Các công nghệ như BLUP và MAS đã mang lại những kết quả đáng kể, tạo nền tảng dữ liệu và phương pháp. Tuy nhiên, GS hứa hẹn sẽ tạo ra bước đột phá cho chất lượng giống vật nuôi trong tương lai. Mặc dù vậy, trở ngại lớn nhất hiện nay là chi phí của các công nghệ mới còn rất cao, dù giá chip phân tích SNP đã giảm đáng kể so với trước. Một thách thức khác là quy mô đàn giống thương phẩm nhỏ, không đủ để bù đắp chi phí cho việc phát triển đàn giống hạt nhân hoặc các dòng thuần chủng. Tuy nhiên, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, đặc biệt là khi kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI – Artificial Intelligence), chi phí ứng dụng công nghệ có thể giảm nhanh. Nếu Việt Nam bắt đầu tiếp cận và ứng dụng GS từ bây giờ thì trong 5-10 năm tới, công nghệ này có thể giúp tăng năng suất, cải thiện chất lượng giống vật nuôi, đồng thời góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững, giảm thiểu tác động đến môi trường và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế ngành chăn nuôi.

TS. Lê Thanh Hải,

Trưởng phòng Khoa học và HTQT, Phân viện Chăn nuôi Nam Bộ