Kỹ Thuật Nuôi, Tin tức

Thông số di truyền và so sánh đặc tính chống chịu stress ở các dòng tôm thẻ chân trắng khác nhau

Ba trong số các họ L. vannamei đã phát triển cho thấy tỷ lệ sống cao trong điều kiện amoniac-N và pH tăng cao cũng như áp lực về độ mặn thấp

Nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng phục hồi của tôm thẻ chân trắng (L. vannamei) trước các điều kiện căng thẳng như amoniac, pH và độ mặn. Các dòng L. Vannamei cụ thể được tạo ra và phân tích di truyền để xác định các đặc điểm liên quan đến khả năng chống chịu stress. Ảnh của Francisco Miranda.

Cải thiện di truyền cho L. vannamei là một mục tiêu quan trọng để phát triển ngành nuôi tôm bền vững. Việc hiểu rõ khả năng chống chịu stress của L. vannamei trong các điều kiện nuôi trồng khác nhau, biến đổi khí hậu và phương pháp nuôi đa dạng là rất cần thiết. Việc tiến hành các thử nghiệm chống chịu stress với hàm lượng amoniac-N cao, độ pH cao và độ mặn thấp ở loài tôm quý giá này là điều cần thiết để đánh giá và xác định chính xác các thông số di truyền của các tính trạng chống chịu stress. Hơn nữa, so sánh khả năng chống chịu stress giữa các dòng và thực hiện phân tích tương quan là nền tảng cho việc nuôi tôm thẻ chân trắng L. vannamei bền vững.

Giá trị giống và các thông số di truyền là những công cụ quan trọng để đánh giá đặc điểm di truyền của tôm thẻ chân trắng (L. vannamei). Thông qua việc ước tính các thông số này, nhà lai tạo có thể hiểu rõ hơn về hiệu suất của các tính trạng di truyền trên các kiểu gen khác nhau. Từ đó, họ có thể phát triển các chiến lược nhân giống có mục tiêu để đạt được kết quả mong muốn.

Bằng cách tích hợp những phát hiện này, các nhà tạo giống được trao quyền để đưa ra những lựa chọn sáng suốt nhằm nâng cao quá trình nhân giống tổng thể. Hiểu biết về ảnh hưởng của di truyền và môi trường đến các đặc điểm kiểu hình là rất quan trọng để phát triển các giống L. vannamei mới có khả năng chống chịu stress tốt hơn. Điều này sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành tôm.

Bài viết này – được tóm tắt từ ấn phẩm gốc (Shi, M. et al. 2024. Đánh giá các thông số di truyền và so sánh các đặc điểm chịu đựng stress ở các dòng Litopenaeus vannamei khác nhau. Động vật 2024, 14(4), 600) – báo cáo về một nghiên cứu đã tạo ra các dòng L. vannamei cụ thể để đánh giá khả năng phục hồi trong các điều kiện căng thẳng như amoniac, pH và độ mặn, sau đó thực hiện phân tích thông số di truyền để đánh giá khả năng di truyền của các đặc điểm chống chịu căng thẳng ở loài tôm này.

Thiết lập nghiên cứu

Nghiên cứu này được thực hiện tại Công ty TNHH Công nghệ sinh học biển Hải Nam Lutai (Hải Nam, Trung Quốc) nhằm đánh giá khả năng chịu đựng stress của hai mươi dòng họ tôm thẻ chân trắng (L. vannamei) tự nhân giống và lai.Hai dòng gen chất lượng cao được sử dụng để phát triển các dòng họ này: chủng Dingfeng (T) từ Thái Lan và chủng Daynight Express (M) từ Hoa Kỳ. Các dòng họ này được kiểm tra khả năng chịu đựng stress trong 96 giờ với các yếu tố amoniac-N, pH và độ mặn.

Nghiên cứu sử dụng mô hình ngưỡng và phương pháp khả năng tối đa bị hạn chế (REML) để phân tích di truyền các đặc điểm sinh tồn ở tôm thẻ chân trắng L. vannamei, bao gồm chiều dài mai, chiều dài cơ thể, trọng lượng cơ thể và khả năng chống chịu stress.Mục đích của nghiên cứu là xác định các dòng họ có khả năng chịu stress cao hơn để nâng cao độ chính xác trong việc lựa chọn giống cho L. vannamei.

Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm và chăn nuôi; tôm bố mẹ và sự xây dựng dòng; nhân giống trung gian của dòng họ, thu thập và phân tích dữ liệu, hãy tham khảo ấn phẩm gốc.

Kết quả và thảo luận

Nghiên cứu này đánh giá khả năng chịu đựng amoniac-N cao, pH cao và độ mặn thấp ở 20 dòng tôm thẻ chân trắng (L. vannamei). Kết quả cho thấy khả năng chống chịu stress giữa các dòng khác nhau có sự biến đổi đáng kể. Hai dòng số 2 và số 9 thể hiện khả năng chịu đựng vượt trội trong nhiều điều kiện khác nhau và luôn nằm trong top 10 dòng có khả năng phục hồi tốt nhất trước cả ba yếu tố stress được thử nghiệm.

Hệ số biến đổi của các đặc điểm khả năng phục hồi dao động từ 13,06% đến 46,34%, với hệ số biến đổi cao hơn (44,45–46,34%) về khả năng sống sót khi bị căng thẳng và 13,69%, 13,06% và 38,46% tương ứng với chiều dài vỏ, chiều dài cơ thể và trọng lượng cơ thể. Những hệ số biến đổi đáng kể này trong các đặc điểm chống chịu cho thấy sự biến đổi đáng kể về khả năng phục hồi ở L. vannamei. Hình 1 minh họa sự khác biệt rõ rệt về các đặc điểm tăng trưởng trung bình giữa các dòng. Phân tích mô hình tuyến tính tổng quát (GLM) cho thấy sự khác biệt rất đáng kể về các đặc điểm này giữa các dòng.

Hình 1: Sơ đồ hộp các đặc điểm liên quan đến tăng trưởng của dòng L. vannamei (chiều rộng vỏ (A), chiều dài thân (B), trọng lượng thân (C)). Lưu ý: giá trị tối đa, tối thiểu và giá trị ngoại lệ lần lượt được biểu thị bằng “_”, “_” và “◆”.

Tỷ lệ sống của 20 dòng tôm thẻ chân trắng (L. vannamei) khác nhau khi chịu tác động của các yếu tố stress dao động từ 19,52% đến 92,22%. Dòng số 2 và số 9 có tỷ lệ sống cao nhất trong tất cả các điều kiện stress, trong khi dòng số 4 và số 15 có tỷ lệ sống thấp nhất. Kết quả này cho thấy sự đa dạng di truyền phong phú trong khả năng chịu stress của L. vannamei, tạo tiềm năng cho việc nhân giống chọn lọc. Sự đa dạng này rất quan trọng cho các nghiên cứu và nhân giống tôm thẻ chân trắng, giúp lựa chọn các cá thể có khả năng chịu stress cao để cải thiện mục tiêu nhân giống.

Hình 2: Tỷ lệ sống của 20 dòng L. vannamei (stress amoniac-N (A), stress pH (B), stress độ mặn (C).

Đặc điểm số lượng là những đặc điểm của sinh vật có thể thay đổi liên tục và được đo bằng số liệu cụ thể. Chúng phản ánh mức độ biến đổi trong quần thể và chịu ảnh hưởng bởi môi trường. Đối với sinh vật dưới nước, các đặc điểm số lượng bao gồm chiều dài cơ thể, trọng lượng cơ thể, khả năng chịu nhiệt độ khắc nghiệt, khả năng chống lại nồng độ amoniac-N cao và khả năng kháng bệnh. Phân tích di truyền của các đặc điểm số lượng là lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong sinh học thủy sinh. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trên các loài có giá trị thương mại, bao gồm cả tôm.

Thông số di truyền cho biết mức độ biến đổi di truyền ảnh hưởng đến một đặc điểm di truyền trong một dòng họ hoặc quần thể. Thông số này được tính toán dựa trên mối quan hệ di truyền giữa các cá thể trong cùng dòng họ hoặc quần thể. Các thông số di truyền thường được đánh giá bao gồm phương sai di truyền, hệ số tương quan di truyền và khả năng di truyền. Nghiên cứu này ước tính thông số di truyền cho khả năng chịu đựng amoniac-N cao (0,44 ± 0,12), độ pH cao (0,41 ± 0,11) và độ mặn thấp (0,27 ± 0,08) ở tôm thẻ chân trắng (L. vannamei) sử dụng mô hình ngưỡng cho cả con đực và con cái. Kết quả cho thấy khả năng di truyền của các đặc điểm chống chịu stress này nằm trong khoảng từ trung bình đến cao, chứng tỏ cơ sở di truyền của các đặc điểm này.

Giá trị giống là công cụ quan trọng giúp dự đoán hiệu suất tương lai của con cái dựa trên thông số di truyền và dữ liệu hiệu suất tính trạng. Nó giúp nhà tạo giống xác định cá thể có tiềm năng di truyền tốt để cải thiện giống. Các giá trị nhân giống thường được tính toán bằng các phương pháp như chỉ số chọn lọc và việc ước tính chính xác các giá trị này là rất quan trọng để xây dựng các chương trình chọn lọc hiệu quả. Trong nghiên cứu này, việc so sánh các lựa chọn dựa trên giá trị kiểu hình và giá trị nhân giống đối với các đặc điểm sống sót kháng vi-rút đã dẫn đến kết quả giống hệt nhau. Sự đồng thuận này đã được ghi nhận trong các lựa chọn được thực hiện bằng cách sử dụng cả giá trị kiểu hình và giá trị giống cho đặc điểm sinh tồn trong dòng tôm.

Tính nhất quán quan sát được trên cả giá trị giống và kiểu hình trong nghiên cứu này cho thấy nền tảng di truyền cho các tính trạng kháng thuốc được kiểm tra, cho thấy những dòng này có thể có cơ sở di truyền ổn định cho các tính trạng đó. Tuy nhiên, một số phân tích tương quan giữa các tính trạng cho thấy sai số tiêu chuẩn lớn, có thể do số lượng mẫu L. vannamei trong nghiên cứu còn hạn chế. Nhìn chung, các tính trạng thường có mối tương quan tích cực, cho thấy việc cải thiện một tính trạng có thể mang lại lợi ích cho khả năng chống chịu stress, từ đó giúp lựa chọn các dòng họ có khả năng chống chịu stress vượt trội.

Thảo luận

Nghiên cứu này cho thấy khả năng chịu stress của các dòng họ tôm thẻ chân trắng (L. vannamei) khác nhau là khác nhau, đặc biệt là khi đối mặt với nồng độ amoniac-N cao, độ pH cao và độ mặn thấp. Dòng số 2 và số 9 có khả năng phục hồi tốt nhất trước mức độ amoniac-N và pH cao, trong khi dòng số 10 có khả năng chịu đựng độ mặn thấp tốt nhất.

Những dòng này được xác định là nguồn gen quý giá cho các dự án nhân giống chọn lọc nhằm nâng cao khả năng chống chịu stress trong tương lai. Ước tính các thông số di truyền cho thấy các tính trạng này có mức độ di truyền từ trung bình đến cao, cùng với hiệu ứng di truyền bổ sung đáng kể. Điều này cho thấy tiềm năng cải thiện di truyền nhanh chóng thông qua các chiến lược nhân giống chọn lọc dựa trên quần thể mục tiêu.

Nghiên cứu cũng phát hiện ra mối tương quan di truyền và kiểu hình tích cực giữa các đặc điểm sinh trưởng và khả năng chịu stress khác nhau. Đây là cơ sở lý thuyết cho việc thiết kế các chương trình nhân giống chọn lọc trong tương lai ưu tiên khả năng chống chịu stress ở L. vannamei.

Theo Falin Zhou

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/genetic-parameters-and-comparison-of-stress-tolerance-traits-in-different-strains-of-pacific-white-shrimp/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Bình Minh Capital

Xem thêm:

You cannot copy content of this page