Tiềm Năng Của Công Nghệ Cá Rô Phi Đực YY

Quy trình này không sử dụng hormone và đảm bảo duy trì độ thuần khiết của dòng giống ở các cá thể đực mang gen ổn định.

Chương trình chuyển đổi giới tính và nhân giống được xem là thành công nhất và có tác động kinh tế mạnh mẽ nhất trong ngành nuôi cá rô phi chính là việc tạo ra quần thể cá rô phi toàn đực XY từ cá đực YY. Năm 2001, Tiến sĩ Graham Mair – nhà sinh vật học hàng đầu đã khẳng định rằng công nghệ tạo cá đực YY mang lại một giải pháp hiệu quả và đáng tin cậy, giúp giải quyết triệt để các vấn đề phổ biến như cá trưởng thành sớm, sinh sản ngoài ý muốn và tình trạng quá tải quần thể trong quá trình nuôi rô phi.

Tại các quốc gia như Mexico và Ghana, cá rô phi hỗn hợp giới tính thường được sử dụng trong các chương trình tái tạo nguồn lợi thủy sản và trong những mô hình nuôi trồng quy mô nhỏ, cơ bản. Trong khi đó, cá rô phi giống toàn đực lại có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn và đạt kích thước lớn hơn đáng kể so với cá cái.

Cho đến nay, việc tạo đàn cá rô phi toàn đực chủ yếu được thực hiện thông qua các phương pháp như phân loại giới tính thủ công, lai tạo, chuyển đổi giới tính bằng hormone và công nghệ cá rô phi đực YY. Mỗi công nghệ đều sở hữu những ưu điểm và hạn chế nhất định, nhưng phương pháp chuyển đổi giới tính bằng hormone vẫn là lựa chọn được ứng dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu.

Cá rô phi đực YY tự nhiên

Công nghệ cá rô phi đực YY dựa trên sự thao tác di truyền về giới tính. Điều này đạt được thông qua sự kết hợp giữa việc chuyển đổi giới tính và kiểm tra con cái để xác định kiểu gen YY mới (Hình 1) chỉ sinh ra con đực tự nhiên XY (Hình 2) hoặc cá rô phi đực tự nhiên. Tuy nhiên, sự xuất hiện của cá cái/cá đực không thường xuyên có thể xảy ra do tác động của một số gen điều chỉnh giới tính trên nhiễm sắc thể thường. Việc chuyển đổi kiểu gen YY là một bước quan trọng trong việc phát triển công nghệ YY trên quy mô lớn, vì nó cho phép sản xuất cá đực YY mà không cần kiểm tra con cái tốn nhiều thời gian.

Việc tạo cá cái (cá rô phi XY) có thể thực hiện thông qua các kỹ thuật sinh sản đơn tính bằng chiếu xạ, kết hợp chuyển đổi giới tính bằng hormone hoặc xử lý nhiệt. Tuy nhiên, mặc dù không áp dụng được cho tất cả các dòng rô phi, phương pháp xử lý nhiệt đã được chứng minh là hiệu quả hơn trong sản xuất quy mô lớn. Điều này là do kỹ thuật này giúp chuyển đổi giới tính mà không cần sử dụng hormone ở bất kỳ giai đoạn nào, đảm bảo tính an toàn và phù hợp hơn cho quy trình sản xuất.

Điều này đặc biệt quan trọng khi sản xuất cá rô phi ở những quốc gia cấm sử dụng hormone trong sản xuất thực phẩm. Bên cạnh đó, các thị trường lớn cũng ngày càng chú trọng hơn đến những nguồn thực phẩm bền vững và thân thiện với môi trường, tạo ra yêu cầu cao hơn cho quy trình sản xuất an toàn và minh bạch.

Kết quả lai giữa con cái XY và con đực XY cho thấy: 75% đời con là đực (gồm 25% kiểu gen YY và 50% XY) và 25% là cái XX. Những con đực thu được từ phép lai này được tiếp tục nuôi đến thế hệ thứ hai để thực hiện các phép thử với con cái. Khi con đực YY được cho lai với con cái XX bình thường, đời con tạo ra sẽ là 100% đực XY.

Lợi ích của công nghệ YY

Năm 1997, Mair và cộng sự đã trình bày những ưu điểm và hạn chế quan trọng của công nghệ cá rô phi đực YY trong việc sản xuất quy mô lớn cá rô phi đực đơn tính, khi so sánh với các phương pháp phổ biến như phân loại giới tính thủ công, lai tạo hay chuyển đổi giới tính bằng hormone. Một trong những lợi thế nổi bật của công nghệ YY là khả năng tạo ra hiệu ứng đực hóa ổn định và nhất quán. Bên cạnh đó, quần thể cá đực được tạo ra hoàn toàn bao gồm các cá thể mang kiểu gen XY bình thường.

Công nghệ này cũng an toàn hơn cho người chăn nuôi vì không phải tiếp xúc với hormone – yếu tố tiềm ẩn nhiều rủi ro sức khỏe. Hormone có thể gây hại nếu vô tình nuốt phải, hấp thụ qua da hoặc đường hô hấp, và có thể dẫn đến các tác động tích lũy lâu dài. Đặc biệt, methyltestosterone (MT) – loại hormone thường được sử dụng – được xem là chất gây ung thư, có khả năng làm tổn thương gan hoặc ảnh hưởng đến chức năng sinh sản ở cả người và động vật.

Công nghệ YY đực mang lại mức độ an toàn cao hơn cho cá giống, đồng thời cải thiện đáng kể tỷ lệ sống sót nhờ tránh được các rủi ro sức khỏe liên quan đến việc sử dụng hormone. Các nghiên cứu của Tiến sĩ Miguel Rubio Godoy (2011) và Gina Conroy (2001) đã chỉ ra rằng phương pháp điều trị bằng MT có thể làm giảm tỷ lệ sống của cá giống do gia tăng mức độ nhiễm ký sinh trùng ngoài da, nấm và vi khuẩn – hệ quả trực tiếp từ sự ức chế hệ miễn dịch.

Việc ứng dụng công nghệ YY còn giúp hạn chế nhiều nguy cơ gây hại cho môi trường, vốn bắt nguồn từ dư lượng hormone trong nước nuôi, đơn vị xử lý và chất thải hệ thống. Đồng thời, công nghệ này giảm thiểu tác động sinh thái lên quần thể cá hoang dã khi cá nuôi tham gia các chương trình tái thả hoặc vô tình thoát ra môi trường tự nhiên.

Việc thả cá rô phi được biến đổi giới tính bằng hormone vào môi trường tự nhiên có thể dẫn đến sự xuất hiện của thế hệ cá đực mang nhiễm sắc thể XX với tỷ lệ lên tới 50%. Hệ quả là các thế hệ tiếp theo trong hệ sinh thái sẽ xuất hiện tỷ lệ cá cái tăng cao bất thường, làm phá vỡ cân bằng giới tính tự nhiên. Điều này gây ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động khai thác của ngư dân địa phương, bởi họ sẽ chỉ thu được những con cá có kích thước nhỏ. Tình trạng này đã được ghi nhận ở nhiều nơi trên thế giới. Chẳng hạn, Mexico đã đầu tư hàng triệu đô la vào các chương trình tái thả cá rô phi biến đổi giới tính (cá đực mang hai nhiễm sắc thể X). Tại những khu vực như hồ Volta ở Ghana, việc cá thoát ra khỏi hệ thống nuôi trồng với số lượng lớn đã làm thay đổi đáng kể cân bằng giới tính của quần thể cá rô phi tự nhiên.

So với nghiệm thức MT, kỹ thuật này mang lại mức độ ổn định và độ tin cậy cao hơn, với tỷ lệ tạo con đực vượt trên 95%. Trong khi đó, phương pháp điều trị bằng hormone thường cho tỷ lệ con đực dưới 90%, thậm chí không phải là trường hợp hiếm gặp. Bên cạnh đó, phương pháp YY còn thúc đẩy ưu thế lai hoặc tăng sức sống của thế hệ con cái, nhờ yêu cầu duy trì hai dòng bố mẹ riêng biệt: đàn bố (YY) và đàn mẹ (XX).

Thêm vào đó, nhu cầu ngày càng tăng từ các thị trường lớn trên thế giới, đặc biệt là tại châu Âu và gần đây là Hoa Kỳ đối với nguồn thực phẩm thân thiện với môi trường và bền vững đã tạo ra sự chuyển dịch mạnh mẽ. Liên minh châu Âu hiện nghiêm cấm việc sử dụng hormone trong sản xuất cá dùng cho tiêu thụ của con người, theo chỉ thị chính thức của Ủy ban châu Âu; quy định này cũng áp dụng cho việc nhập khẩu các sản phẩm động vật được sản xuất bằng hormone.

Kết luận

Công nghệ cá rô phi đực YY mang đến một giải pháp mạnh mẽ và đáng tin cậy cho các vấn đề dậy thì sớm, sinh sản ngoài ý muốn và tình trạng quá tải quần thể trong nuôi cá rô phi, đồng thời có thể giúp tăng sản lượng lên đến 50%. Đây được xem là một kỹ thuật thân thiện với môi trường, bởi toàn bộ quy trình sản xuất không sử dụng bất kỳ loại hormone nào. Độ thuần chủng giống luôn được duy trì, và cá giống đưa vào nuôi thương phẩm đều là cá đực mang gen bình thường.

Mặc dù giai đoạn phát triển công nghệ đòi hỏi nhiều thời gian và công sức, nhưng khi đã hoàn thiện, việc sản xuất cá đực đơn tính có thể được duy trì ổn định bằng cách định kỳ chuyển đổi kiểu gen YY. Khi đảm bảo được sự thuần chủng của cá bố mẹ, công nghệ YY hoàn toàn có thể tích hợp vào các trại giống hiện có mà không cần thêm cơ sở vật chất hay nhân lực chuyên biệt.

Ngoài chi phí đầu tư ban đầu, việc áp dụng công nghệ này tại trại giống gần như không phát sinh thêm chi phí đáng kể, trong khi lợi ích kinh tế mang lại cho người nuôi lại vô cùng lớn.

Theo  Adrian G. Hartley-Alcocer, Eric N. Bink

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/potential-of-yy-male-tilapia-technology/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh

Xem thêm:

• Axit Hữu Cơ Dạng Vi Nang Hỗ Trợ Nuôi Tôm
• Ảnh Hưởng Của Khẩu Phần Ăn Ít Protein Và Chế Độ Dinh Dưỡng Ở Cá Rô Phi Giai Đoạn Cá Bột
• Sự Tương Tác Giữa Hệ Vi Sinh Vật Đường Ruột Của Tôm Sú Và Cộng Đồng Vi Khuẩn Trong Nước Ao Nuôi Ghép