Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu phát triển chỉ thị phân tử cho chọn giống tu hài Lutraria rhynchaena theo hướng tăng trưởng

• Tác giả: Triệu Anh Tuấn
• Người hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Xuân Viết
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Nghiên Cứu Chỉ Thị Phân Tử Cho Chọn Giống Tu HàI (Lutraria Rhynchaena, Jonas 1844) Theo Hướng Tăng Trưởng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. LỜI CAM ĐOAN
• 1.2. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1.3. DANH MỤC BẢNG
• 1.4. DANH MỤC HÌNH
• 1.5. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.6. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.8. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 1.9. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI GIỚI HẠN CỦA LUẬN ÁN
• 1.10. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2.1. Giới thiệu chung về tu hài
• 2.2. Vị trí phân loại học
• 2.3. Phân bố tự nhiên
• 2.4. Một số đặc điểm cấu tạo tu hài
• 2.5. Tình hình nuôi và khai thác tu hài
• 2.6. Nghiên cứu chọn giống theo hướng tăng trưởng
• 2.6.1. Chọn lọc dựa trên kiểu hình
• 2.6.2. Chọn lọc theo kiểu gene
• 2.6.3. Chỉ thị phân tử và ứng dụng trong nghiên cứu nhuyễn thể hai mảnh vỏ
• 2.6.3.1. Chỉ thị phân tử
• 2.6.3.2. Chỉ thị phân tử ứng dụng trong nghiên cứu phân loại
• 2.6.3.3. Chỉ thị phân tử ứng dụng trong nghiên cứu xây dựng mã vạch DNA ở một số loài
• 2.6.3.4. Chỉ thị SNP ứng dụng trong nghiên cứu ở các loài hai mảnh vỏ
• 2.6.4. Nghiên cứu giải trình tự hệ gene ở loài hai mảnh vỏ
• 2.6.5. Một số nghiên cứu di truyền phân tử ở tu hài
• 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vật liệu nghiên cứu
• 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Điều tra thành phần loài tu hài, hiện trạng nghề nuôi tu hài tại Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh và tiềm năng phát triển nghề nuôi tu hài
• 3.3.2. Phương pháp xây dựng mã vạch DNA cho tu hài L.
• 3.3.3. Phương pháp giải trình tự toàn bộ hệ gene tu hài L.
• 3.3.4. Phương pháp giải trình tự hệ gene phiên mã tu hài L.
• 3.3.5. Phương pháp phát triển chỉ thị SNP liên quan đến tính trạng tăng trưởng ở tu hài
• 3.3.6. Phương pháp phân tích, xử lý dữ liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thành phần loài tu hài phân bố tự nhiên tại huyện Vân Đồn, hiện trạng và tiềm năng phát triển nghề nuôi tu hài tại huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh
• 4.1.1. Khảo sát thành phần loài tu hài phân bố tự nhiên tại huyện Vân Đồn
• 4.1.2. Đánh giá hiện trạng và tiềm năng phát triển nghề nuôi tu hài tại huyện Vân Đồn hiện nay
• 4.2. Xây dựng mã vạch DNA cho tu hài L.
• 4.2.1. Khảo sát dữ liệu để xây dựng mã vạch DNA vùng gen 16S rRNA, COI của giống Lutraria trên hệ thống mã vạch quốc tế
• 4.2.2. Xây dựng cây phát sinh chủng loại cho các loài tu hài
• 4.2.3. Xây dựng mã vạch DNA để nhận dạng tu hài L.
• 4.3. Giải trình tự hệ gene và hệ gene phiên mã của tu hài L.
• 4.3.1. Tách chiết và tinh sạch DNA
• 4.3.2. Thiết lập thư viện và giải trình tự hệ gene và hệ gene phiên mã tu hài
• 4.3.3. Ước lượng kích thước hệ gene tu hài
• 4.3.4. Lắp ráp hệ gene của tu hài L.
• 4.3.5. Ước lượng dị hợp tử, trình tự lặp lại và tìm kiếm đa hình
• 4.3.6. Lắp ráp hệ gene phiên mã
• 4.3.7. Dự đoán và chú thích hệ gene tu hài
• 4.3.8. So sánh đặc điểm hệ gene L. rhynchaena với các loài hai mảnh vỏ
• 4.4. Sàng lọc, tuyển chọn và phát triển chỉ thị SNP liên quan đến tính trạng tăng trưởng ở tu hài
• 4.4.1. Giải trình tự ezRAD-Seq ở tu hài tăng trưởng nhanh và tăng trưởng chậm
• 4.4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu, sàng lọc các SNP ở nhóm tu hài tăng trưởng nhanh và tăng trưởng chậm
• 4.4.3. Sàng lọc outlier loci ở nhóm tu hài tăng trưởng nhanh và tăng trưởng chậm
• 4.4.4. Sàng lọc chỉ thị SNP tiềm năng ở tu hài tăng trưởng nhanh và tăng trưởng chậm
• 4.4.5. Thiết kế mồi và nhân đoạn trình tự chứa chỉ thị SNP tiềm năng sàng lọc được ở nhóm tu hài tăng trưởng nhanh và tăng trưởng chậm
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính cấp thiết của đề tài

Tu hài (Lutraria rhynchaena) là loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ, ưa sống ở vùng nước biển ấm, từ 18-30oC, độ mặn trong khoảng từ 25-30‰. Loài này chủ yếu lọc ăn mùn bã hữu cơ, tảo khuê và sinh vật phù du. Tại Việt Nam, tu hài phân bố tự nhiên và được nuôi nhiều ở vùng biển Quảng Ninh, Hải Phòng và Khánh Hòa. Diện tích nuôi tu hài ước tính khoảng 1.000 ha, sản lượng đạt khoảng 2.621,6 tấn, mang lại thu nhập trên 200 tỷ đồng/năm. Nhu cầu tiêu thụ tu hài ngày càng tăng, dẫn đến việc cần có con giống chất lượng với số lượng lớn. Tuy nhiên, các chương trình chọn giống tiên tiến còn hạn chế, chủ yếu dựa vào phương pháp truyền thống, gây ra hiện tượng thoái hóa giống. Quyết định 1664/QĐ-Tg về phát triển nuôi trồng thủy sản trên biển nhấn mạnh việc phát triển nguồn giống bản địa và ứng dụng các chương trình chọn giống khoa học. Việc chọn giống với sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử đang ngày càng được chú trọng, với nhiều thành tựu đáng kể trong lĩnh vực này.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu bao gồm việc đánh giá thành phần loài tu hài và tiềm năng phát triển nghề nuôi tu hài tại huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu cũng nhằm xây dựng mã vạch DNA để nhận dạng chính xác tu hài (Lutraria rhynchaena). Một phần quan trọng khác là giải trình tự hệ gene tu hài và phát triển bộ chỉ thị SNP phục vụ xây dựng cơ sở dữ liệu phân tử cho loài này. Cuối cùng, nghiên cứu sẽ phát triển một số chỉ thị SNP liên quan đến tính trạng tăng trưởng ở tu hài, góp phần vào công tác chọn tạo giống. Những mục tiêu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm từ nuôi trồng thủy sản.

III. Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu bao gồm việc điều tra và đánh giá thành phần loài, hiện trạng và tiềm năng nghề nuôi tu hài tại huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu sẽ xây dựng DNA barcoding cho tu hài (Lutraria rhynchaena), đồng thời giải trình tự hệ gene và phát triển bộ chỉ thị SNP để cung cấp cơ sở dữ liệu hệ gene cho loài này. Cuối cùng, nghiên cứu sẽ phát triển một số chỉ thị SNP liên quan đến tính trạng tăng trưởng ở tu hài. Những nội dung này sẽ giúp cung cấp thông tin quan trọng cho việc chọn giống và phát triển nghề nuôi tu hài bền vững.

IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Đề tài luận án đã cung cấp dữ liệu quan trọng về thành phần loài tu hài tự nhiên tại Vân Đồn, hiện trạng và tiềm năng phát triển nghề nuôi tu hài. Kết quả xây dựng mã vạch DNA là cơ sở khoa học quan trọng để nhận dạng chính xác loài tu hài, phục vụ cho nghiên cứu giải trình tự hệ gene. Dữ liệu trình tự hệ gene của tu hài có giá trị đối với nghiên cứu hệ gene, là cơ sở để phát triển bộ chỉ thị phân tử cho các nhà nghiên cứu chọn tạo giống. Một số chỉ thị SNP liên quan đến tính trạng tăng trưởng của tu hài được phát hiện có giá trị ứng dụng trong công tác chọn giống tu hài theo hướng tăng trưởng ở Việt Nam.

V. Những đóng góp mới của luận án

Luận án đã đánh giá thành phần loài tu hài phân bố tự nhiên tại huyện Vân Đồn, hiện trạng và tiềm năng của nghề nuôi tu hài. Xây dựng mã vạch DNA dựa trên các trình tự gene 16S rRNA và COI, cung cấp công cụ để nhận dạng và phân loại chính xác loài tu hài. Giải trình tự hệ gene bằng kỹ thuật NGS và công bố hệ gene tu hài (Lutraria rhynchaena) trên GenBank đã góp phần cung cấp dữ liệu hệ gene tham chiếu. Qua sàng lọc dữ liệu hệ gene, đã phát hiện 11 SNP liên quan đến tăng trưởng, phục vụ cho công tác chọn giống tu hài theo hướng tăng trưởng.