Nghiên cứu ứng dụng di truyền phân tử và di truyền số lượng trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ

• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Sáng
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Nuôi trồng Thủy sản
• Đề tài: Nghiên cứu di truyền phân tử và số lượng trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1.1. Tổng quan về nghề nuôi cá tra
• 1.1.2. Tình hình sản xuất và xuất khẩu cá tra
• 1.1.3. Tình hình dịch bệnh và các phương pháp phòng, trị bệnh cho cá tra
• 1.1.4. Chọn giống kháng bệnh các đối tượng thủy sản
• 1.1.4.1. Chọn giống kháng bệnh các đối tượng thủy sản trên thế giới
• 1.1.4.2. Các đối tượng và các tính trạng được chọn giống trên thế giới
• 1.1.4.3. Các chương trình chọn giống kháng bệnh trên thế giới
• 1.1.4.4. Chọn giống kháng bệnh các đối tượng thủy sản ở Việt Nam
• 1.1.4.5. Các đối tượng và các tính trạng được chọn giống ở Việt Nam
• 1.1.4.6. Chọn giống theo tính trạng kháng bệnh ở Việt Nam
• 1.1.5. Các giải pháp kĩ thuật hỗ trợ nâng cao hiệu quả của chọn giống trên động vật thủy sản
• 1.1.6. Các ứng dụng của chỉ thị phân tử để truy xuất phả hệ trong các chương trình chọn giống trên động vật thủy sản
• 1.1.7. Các chỉ thị phân tử được dùng trong truy xuất phả hệ
• 1.1.8. Microsatellite dùng trong truy xuất phả hệ
• 1.1.9. Các chỉ tiêu đáp ứng miễn dịch được nghiên cứu phục vụ chọn giống kháng bệnh trên động vật thủy sản
• 1.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.2.1. Phương pháp cho nội dung 1 về ứng dụng di truyền số lượng ước tính các thông số di truyền tính trạng kháng bệnh gan thận mủ ở thế hệ G1 cá tra và đề xuất chọn lọc
• 1.2.1.1. Nuôi vỗ cá bố mẹ G0, phối ghép cặp để sản xuất gia đình đàn con G1, ương nuôi các gia đình G1 đến kích cỡ đánh dấu và đánh dấu từng cá thể
• 1.2.1.2. Nuôi vỗ cá bố mẹ G0
• 1.2.1.3. Phối ghép cặp để sản xuất gia đình đàn con G1
• 1.2.1.4. Ương cá bột lên cá hương
• 1.2.1.5. Ương nuôi các gia đình cá hương đến kích cỡ đánh dấu
• 1.2.1.6. Đánh dấu các gia đình và thuần dưỡng sau đánh dấu
• 1.2.1.7. Cảm nhiễm bệnh gan thận mủ các cá thể và gia đình cá hương và cá giống G1 để đánh giá khả năng kháng bệnh
• 1.2.1.8. Thuần cá thí nghiệm và chuẩn bị vi khuẩn trước thí nghiệm cảm nhiễm
• 1.2.1.9. Kiểm tra cá trước thí nghiệm cảm nhiễm
• 1.2.1.10. Cảm nhiễm bệnh gan thận mủ các gia đình cá hương và cá giống
• 1.2.1.11. Theo dõi các thông số môi trường và tái phân lập vi khuẩn trong quá trình cảm nhiễm
• 1.2.1.12. Thu thập số liệu
• 1.2.1.13. Nuôi tăng trưởng các cá thể và gia đình cá giống G1 để đánh giá tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 1.2.1.14. Nuôi tăng trưởng các gia đình cá giống
• 1.2.1.15. Thu thập số liệu
• 1.2.1.16. Ước tính hệ số di truyền tính trạng kháng bệnh gan thận mủ ở giai đoạn cá hương và cá giống và tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch ở G1
• 1.2.2. Hệ số di truyền tính trạng kháng bệnh gan thận mủ
• 1.2.3. Hệ số di truyền các tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 1.2.4. Ước tính tương quan di truyền giữa các tính trạng kháng bệnh hai giai đoạn cá hương và cá giống, kháng bệnh giai đoạn cá giống với tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 1.2.4.1. Tương quan di truyền giữa các tính trạng kháng bệnh hai giai đoạn cá hương và cá giống
• 1.2.4.2. Tương quan giữa các tính trạng kháng bệnh ở giai đoạn cá giống
• 1.2.4.3. Tương quan di truyền giữa kháng bệnh giai đoạn cá giống với tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 1.2.5. Uớc tính hiệu quả chọn lọc của tính trạng kháng bệnh gan thận mủ giai đoạn cá giống trên quần thể G1
• 1.2.6. Đề xuất định hướng chọn lọc thế hệ G1
• 1.2.7. Phương pháp cho nội dung 2 về nghiên cứu các giải pháp kĩ thuật hỗ trợ nâng cao hiệu quả của chọn giống cá tra kháng bệnh trong tương lai
• 1.2.7.1. Phương pháp về ứng dụng di truyền phân tử nghiên cứu bộ chỉ thị phân tử microsatellite truy xuất phả hệ các gia đình cá tra phục vụ chọn giống
• 1.2.7.1.1. Vật liệu nghiên cứu
• 1.2.7.1.2. Phương pháp tách chiết ADN tổng số, PCR và điện di mao quản, ghi nhận sản phẩm
• 1.2.7.1.3. Sàng lọc các microsatellite ổn định, đa hình và phù hợp cho thử nghiệm truy xuất phả hệ
• 1.2.7.1.4. Thử nghiệm truy xuất phả hệ trên 50 gia đình gồm 90 cá bố mẹ G0 và 500 cá con G1
• 1.2.7.2. Phương pháp về đánh giá và đề xuất chỉ tiêu miễn dịch tiềm năng là tính trạng kháng bệnh gan thận mủ phục vụ chọn giống trong tương lai
• 1.2.7.2.1. Lựa chọn hai nhóm gia đình kháng bệnh cao và thấp dựa vào giá trị EBV giai đoạn cá giống
• 1.2.7.2.2. Cảm nhiễm và đánh giá các chỉ tiêu đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu và đặc hiệu của hai nhóm gia đình kháng bệnh cao và thấp
• 1.2.7.2.3. Đánh giá và đề xuất chỉ tiêu đáp ứng miễn dịch làm chỉ tiêu xác định khả năng kháng bệnh gan thận mủ

I. Giới thiệu về nghiên cứu di truyền phân tử và số lượng trong chọn giống cá tra

Nghiên cứu di truyền phân tử và số lượng trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ là một lĩnh vực quan trọng trong ngành nuôi trồng thủy sản. Di truyền phân tử giúp xác định các yếu tố di truyền liên quan đến khả năng kháng bệnh, trong khi di truyền số lượng cung cấp thông tin về các tính trạng có thể được cải thiện thông qua chọn giống. Nghiên cứu này tập trung vào việc ước tính các thông số di truyền cho tính trạng kháng bệnh gan thận mủ ở thế hệ G1 của cá tra (Pangasianodon hypophthalmus). Kết quả cho thấy khả năng kháng bệnh có thể được cải thiện thông qua các phương pháp chọn lọc phù hợp.

1.1. Tình trạng kháng bệnh gan thận mủ

Bệnh gan thận mủ là một trong những bệnh nghiêm trọng ảnh hưởng đến cá tra, gây thiệt hại lớn cho ngành nuôi trồng thủy sản. Kháng bệnh là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển giống cá tra có khả năng chống lại bệnh tật. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng có sự khác biệt di truyền giữa các gia đình cá tra trong khả năng kháng bệnh. Việc xác định các chỉ tiêu di truyền cho tính trạng này là cần thiết để phát triển các giống cá tra kháng bệnh hiệu quả hơn.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp di truyền phân tử và di truyền số lượng để đánh giá khả năng kháng bệnh của cá tra. Các gia đình cá tra được sản xuất và nuôi dưỡng đến kích cỡ đánh dấu, sau đó được thử nghiệm khả năng kháng bệnh bằng cách gây cảm nhiễm với vi khuẩn Edwardsiella ictaluri. Kết quả thu được từ các thí nghiệm này sẽ được sử dụng để ước tính các thông số di truyền và đề xuất các phương pháp chọn lọc phù hợp.

II. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng khả năng kháng bệnh gan thận mủ ở cá tra có thể được cải thiện thông qua chọn lọc di truyền. Hệ số di truyền cho tính trạng kháng bệnh được ước tính ở mức trung bình đến cao, cho thấy tiềm năng của việc chọn lọc để nâng cao khả năng kháng bệnh trong các thế hệ tiếp theo. Cải thiện giống cá tra kháng bệnh không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu thiệt hại do bệnh tật gây ra.

2.1. Đánh giá khả năng kháng bệnh

Nghiên cứu đã thực hiện các thí nghiệm cảm nhiễm để đánh giá khả năng kháng bệnh của các gia đình cá tra. Kết quả cho thấy rằng có sự khác biệt rõ rệt giữa các gia đình trong khả năng sống sót sau khi bị nhiễm bệnh. Điều này cho thấy rằng sinh học phân tử có thể được áp dụng để xác định các cá thể có khả năng kháng bệnh tốt nhất cho việc chọn giống.

2.2. Ứng dụng công nghệ di truyền

Việc ứng dụng công nghệ di truyền trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ là rất cần thiết. Các chỉ thị phân tử như microsatellite đã được sử dụng để truy xuất phả hệ và xác định các cá thể có khả năng kháng bệnh cao. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả chọn giống mà còn tạo ra các giống cá tra có giá trị kinh tế cao hơn cho người nuôi.

III. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu di truyền phân tử và số lượng trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ đã chỉ ra rằng có thể cải thiện khả năng kháng bệnh thông qua các phương pháp chọn lọc phù hợp. Việc áp dụng các công nghệ di truyền hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc phát triển giống cá tra kháng bệnh. Khuyến nghị cho các nhà nghiên cứu và người nuôi cá là nên tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu di truyền để phát triển các giống cá tra có khả năng kháng bệnh tốt hơn.

3.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Cần thực hiện các nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố di truyền ảnh hưởng đến khả năng kháng bệnh của cá tra. Việc xác định các gen liên quan đến kháng bệnh sẽ giúp cải thiện quy trình chọn giống và phát triển các giống cá tra có giá trị kinh tế cao hơn.

3.2. Ứng dụng trong thực tiễn

Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong thực tiễn để phát triển các giống cá tra kháng bệnh, từ đó nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho ngành nuôi trồng thủy sản. Việc kết hợp giữa nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất sẽ mang lại lợi ích lớn cho người nuôi cá.