Kỹ Thuật Nuôi, Tin Tức

Ước tính các thông số di truyền cho sự tăng trưởng và đặc điểm ở tôm thẻ chân trắng

Cả hai mô hình bộ gen đã được thử nghiệm đều tăng cường đáng kể độ chính xác dự đoán so với mô hình dựa trên phả hệ, với sự cải thiện đáng chú ý nhất được quan sát thấy ở khả năng kháng vi-rút

Nghiên cứu này ước tính các thông số di truyền của các đặc điểm tăng trưởng và khả năng kháng virus đốm trắng ở tôm thẻ chân trắng. Thông qua các xét nghiệm cảm nhiễm virus có kiểm soát, các giá trị kiểu hình cho năm đặc điểm đã được đánh giá: trọng lượng cơ thể, chiều dài tổng thể, chiều dài cơ thể, chiều dài đuôi và thời gian sống sót sau khi nhiễm bệnh. Cả hai mô hình bộ gen đều sử dụng độ chính xác dự đoán được cải thiện đáng kể so với mô hình dựa trên phả hệ, với sự cải thiện đáng chú ý nhất được quan sát thấy ở khả năng kháng virus. Các tương quan di truyền giữa khả năng tăng trưởng và khả năng kháng WSSV thu được từ ba nghiệm thức đều thấp và âm tính. Những phát hiện này cung cấp thông tin chi tiết có giá trị cho các chương trình nhân giống tôm thẻ chân trắng L. vannamei.

Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) được du nhập vào Trung Quốc năm 1988 và sản lượng nuôi trồng thủy sản của loài này đã tăng rất nhanh. Tuy nhiên, tình trạng thiếu hụt nguồn gen tốt đã hạn chế nghiêm trọng sự phát triển của ngành nuôi tôm ở Trung Quốc. Với việc mở rộng liên tục quy mô nuôi tôm và áp dụng các mô hình nuôi thâm canh mật độ cao, các đợt bùng phát dịch bệnh ngày càng trở nên thường xuyên hơn trong quá trình nuôi. Virus gây hội chứng đốm trắng (WSSV) đã tàn phá đáng kể từ năm 1992.

Chọn lọc giống là một chiến lược hiệu quả để kiểm soát bệnh. Cho đến nay, Ủy ban Chứng nhận Quốc gia về Giống thủy sản của Trung Quốc đã xác nhận 12 giống mới của L. vannamei, với đặc điểm tăng trưởng là mối quan tâm hàng đầu của ngành, và 11 trong số 12 giống này thể hiện các đặc điểm tăng trưởng vượt trội. Nhưng có một nhu cầu cấp thiết của thị trường về việc lai tạo các giống mới kết hợp cả tốc độ tăng trưởng và khả năng kháng WSSV.

Việc ước tính chính xác các thông số di truyền cho các đặc điểm khách quan là nền tảng cho các chương trình nhân giống, đặc biệt là trong việc hướng dẫn xây dựng các chỉ số lựa chọn, duy trì đàn giống và các chiến lược giao phối. Nhiều nghiên cứu đã ghi nhận mức độ di truyền của khả năng kháng WSSV của tôm. Với bối cảnh di truyền phức tạp của các quần thể L. vannamei khác nhau, việc đánh giá các thông số di truyền chịu ảnh hưởng đáng kể bởi cấu trúc quần thể, phương pháp lây nhiễm và phương pháp đánh giá.

Bài viết này – tóm tắt từ ấn phẩm gốc (Sui, J. et al. 2024. Ước tính các thông số di truyền cho các đặc điểm tăng trưởng và kháng WSSV ở tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei. 2024, 14(12), 1817 – báo cáo về một nghiên cứu nhằm ước tính các thông số di truyền của các đặc điểm tăng trưởng và khả năng kháng với vi-rút gây hội chứng đốm trắng ở tôm thẻ chân trắng.

Thiết lập nghiên cứu

Tôm thí nghiệm được sử dụng trong nghiên cứu này đến từ quần thể G1 được thành lập tại Công ty TNHH Công nghệ giống Bangpu, thành phố Duy Phường, tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc. 8 lô quần thể tôm thẻ thương mại L. vannamei đã được đưa vào từ Hoa Kỳ và Ecuador vào năm 2019, với 4 lô là nhóm có khả năng kháng bệnh cao và 4 lô là nhóm phát triển nhanh. 20 họ đã được tạo ra trong vòng 6 ngày thông qua việc giao phối giữa tôm đực và tôm cái được chọn theo tỷ lệ 1:1 trong mỗi nhóm, được thử nghiệm là không mắc Hội chứng Taura (TSV), hoại tử cơ quan tạo máu và lập biểu mô (IHHNV), bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) và WSSV.

Nghiên cứu này đã tiến hành các thử nghiệm về khả năng tăng trưởng và kháng WSSV trên các thế hệ tiếp theo có nguồn gốc từ các quần thể nhập khẩu này. Bằng cách kết hợp dữ liệu kiểu hình, kiểu gen và phả hệ, một ước tính đã được thực hiện đối với các thông số di truyền liên quan đến trọng lượng cơ thể (BW), chiều dài tổng thể (OL), chiều dài cơ thể (BL), chiều dài tổng thể (TL) và các đặc điểm kháng WSSV sử dụng các phương pháp luận về bộ gen khác nhau.

Các phương pháp này bao gồm Dự đoán tuyến tính tốt nhất về bộ gen (GBLUP), được đánh giá cao vì độ chính xác lựa chọn được cải thiện, cho phép đánh giá mẫu Mendelian trên các cá thể bằng cách sử dụng các dấu hiệu trên toàn bộ bộ gen. Tuy nhiên, việc giải trình tự một số lượng lớn các cá thể sinh sản vẫn còn tốn kém đáng kể. Để giải quyết vấn đề này, phương pháp Dự đoán tuyến tính tốt nhất về bộ gen một bước (ssGBLUP) đã được đưa ra, kết hợp ma trận mối quan hệ phả hệ-bộ gen. GBLUP đã được sử dụng để ước tính các thông số di truyền liên quan đến khả năng kháng Vibrio parahaemolyticus ở L. vannamei và đối với cả khả năng tăng trưởng và khả năng kháng bệnh ở tôm chuối (Fenneropenaeus merguiensis). Các nghiên cứu này đã chứng minh độ chính xác dự đoán đáng kể trong các đánh giá di truyền được thực hiện bằng cả GBLUP và ssGBLUP.

Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, chăn nuôi, lấy mẫu, thu thập dữ liệu và phân tích, hãy tham khảo ấn phẩm gốc.

Kết quả và thảo luận

Trong quá trình lai tạo chọn lọc L. vannamei, các đặc điểm tăng trưởng như BL và BW thu hút sự chú ý của những người lai tạo. Do đó, việc ước tính chính xác các thông số di truyền trở nên cơ bản để ước tính các giá trị lai tạo, xây dựng các chương trình lai tạo và làm sáng tỏ các cơ chế di truyền cơ bản của các đặc điểm này. Tuy nhiên, cách tiếp cận chủ yếu trong các nghiên cứu này là sử dụng một phương pháp bộ gen khác, dự đoán tuyến tính không thiên vị tốt nhất theo phả hệ (pBLUP) dựa trên thông tin phả hệ. Nhiều cuộc nghiên cứu trên toàn cầu đã đi sâu vào việc ước tính các thông số di truyền cho các đặc điểm tăng trưởng ở L. vannamei.

Trong nghiên cứu này, phương pháp pBLUP được kết hợp với dữ liệu kiểu hình của 1017 cá thể từ 20 họ để đánh giá tính di truyền của các đặc điểm BW, OL, BL và TL ở L. vannamei, lần lượt được tìm thấy là 0,810 ± 0,103, 0,654 ± 0,201, 0,690 ± 0,205 và 0,399 ± 0,158. Tính di truyền của BW ước tính cho thấy mức độ đáng kể, có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi tập dữ liệu (cấu trúc quần thể) và môi trường thử nghiệm. Tập dữ liệu tương đối nhỏ, với chỉ 1014 cá thể cuối cùng được đưa vào phân tích.

Độ sâu phả hệ của các cá thể thử nghiệm chỉ là hai thế hệ và các cá thể cha mẹ được tìm kiếm rộng rãi và được coi là không liên quan. Sự khác biệt giữa các họ chủ yếu là do sự khác biệt về mặt di truyền. Trong thời gian nuôi kéo dài hai tháng, mật độ thả tương đối thấp (22 con/m2), cho phép có sự khác biệt đáng kể về tăng trưởng của từng cá thể, với hệ số biến thiên cao về trọng lượng cá thể (32,2%). Các yếu tố này ảnh hưởng đáng kể đến kết quả của các thông số di truyền và các nghiên cứu sâu hơn sẽ làm tăng số lượng cá thể thử nghiệm.

WSSV luôn là trọng tâm nghiên cứu ở L. vannamei, và việc lai tạo chọn lọc các đặc điểm kháng với loại vi-rút này là việc cần làm của những người lai tạo. So với các đặc điểm tăng trưởng, ít nghiên cứu báo cáo về việc đánh giá các thông số di truyền để kháng WSSV ở L. vannamei.

Trong nghiên cứu này, tính di truyền của đặc điểm kháng WSSV ở L. vannamei được đánh giá dựa trên phương pháp pBLUP không khác biệt đáng kể so với 0 (p > 0,05). Ngoài ra, nó có độ chính xác dự đoán là 0,186 ± 0,058 và độ lệch là 1,620 ± 0,215, cho thấy độ chính xác dự đoán tương đối thấp và độ lệch tương đối cao so với các đặc điểm tăng trưởng. Khi thông tin kiểu gen được kết hợp để đánh giá dựa trên phương pháp GBLUP, độ chính xác dự đoán tăng 63,44 %, độ lệch giảm 26,48 % và tính di truyền thu được là 0,088 ± 0,081.

Hơn nữa, khi cả thông tin phả hệ và kiểu gen được kết hợp để đánh giá dựa trên phương pháp ssGBLUP, độ chính xác của dự đoán tăng 122,58 %, độ lệch giảm 50,12 % và hệ số di truyền thu được là 0,198 ± 0,066.

Một mối tương quan tích cực tồn tại mạnh mẽ giữa các đặc điểm tăng trưởng ở L. vannamei, cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa các gen chi phối trọng lượng cơ thể (BW) và kết quả thuận lợi (chiều dài cơ thể (BL). Do đó, việc chọn lọc đồng thời BW cùng với BL có thể mang lại nhiều hơn. Nqghiên cứu cứu này ước tính mối tương quan di truyền và kiểu hình giữa các đặc điểm BL, BW, OL và TL bằng cách sử dụng nhiều mô hình đánh giá khác nhau kết hợp thông tin kiểu gen. Những phát hiện giống các nghiên cứu trước đây, chỉ ra tác động tối thiểu của các mô hình đối với mối tương quan di truyền và kiểu hình.

Ngoài ra, chúng tôi đã nghiên cứu mối tương quan di truyền và kiểu hình giữa các đặc điểm tăng trưởng và khả năng kháng WSSV bằng các mô hình khác nhau. Kết quả của chúng tôi cho thấy các mô hình có tác động tương đối nhỏ, với các đặc điểm tăng trưởng và WSSV thể hiện mối tương quan di truyền trong khoảng từ −0,198 đến −0,019 và mối tương quan kiểu hình từ −0,443 đến −0,115.

Các nghiên cứu về tương quan di truyền giữa khả năng tăng trưởng và khả năng kháng bệnh do vi-rút thường cho thấy mối liên hệ tiêu cực ở động vật thủy sinh. Ví dụ, Argue và cộng sự đã báo cáo mối tương quan di truyền là -0,46 giữa khả năng tăng trưởng và khả năng kháng hội chứng Taura ở tôm. Và Fu và cộng sự đã tìm thấy mối tương quan di truyền dao động từ -0,034 đến -0,573 giữa khả năng tăng trưởng và khả năng kháng WSSV. Ở cá, Bangera và cộng sự đã báo cáo mối tương quan di truyền là -0,25 và 0,032 giữa tốc độ tăng trưởng và bệnh vibriosis và hoại tử thần kinh do vi-rút, và cả hai đều không khác biệt đáng kể so với không. Và Cock và cộng sự đã đề xuất rằng các gen kháng có thể gặp phải áp lực chọn lọc đối kháng, dẫn đến tần suất cân bằng không đạt đến sự cố định hoàn toàn.

Với khả năng sinh sản của tôm, việc thu thập rộng rãi các quần thể đa dạng cho phép xây dựng nhiều họ để thử nghiệm khả năng kháng thuốc, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác định các nguồn kháng thuốc ngay cả ở tần suất thấp. Điều bắt buộc là phải kết hợp các hệ số trọng số kinh tế hoặc phân bổ phần trăm cho cả các đặc điểm tăng trưởng và các đặc điểm kháng thuốc WSSV trong các chương trình nhân giống tôm thẻ chân trắng L. vannamei. Phát triển một chỉ số lựa chọn tổng hợp đa đặc điểm có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc đánh giá và lựa chọn tôm bố mẹ chất lượng cao.

Thảo luận

Nghiên cứu này chứng minh rằng tính di truyền của các đặc điểm liên quan đến tăng trưởng thu được từ các phương pháp GBLUP và ssGBLUP thấp hơn so với tính di truyền thu được từ pBLUP, trong khi tính di truyền của khả năng kháng WSSV cao hơn so với tính di truyền thu được từ pBLUP. Độ chính xác dự đoán của các đặc điểm tăng trưởng và khả năng kháng WSSV thu được từ các phương pháp GBLUP và ssGBLUP cao hơn so với phương pháp pBLUP, với độ lệch dự đoán thấp hơn so với pBLUP. Các tương quan di truyền của khả năng tăng trưởng và khả năng kháng WSSV thu được từ ba nghiệm thức đều có giá trị âm thấp. Các phát hiện của nghiên cứu này cung cấp các phương pháp luận và hiểu biết có giá trị để đánh giá các thông số di truyền ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei, đặt nền tảng cho các chương trình nhân giống trong tương lai và phát triển giống.

Theo Xianhong Meng

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/estimating-genetic-parameters-for-growth-and-traits-in-pacific-white-shrimp/

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

TÔM GIỐNG GIA HÓA BÌNH MINH

Xem thêm:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

You cannot copy content of this page