Nghiên cứu ứng dụng di truyền 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 ứng dụng di truyền 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
• TÓM TẮT
• SUMMARY
• MỤC LỤC
• Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
• Danh mục tên khoa học các loài
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• Danh mục phụ lục
• MỞ ĐẦU
• 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về nghề nuôi cá tra
• 1.2. Tình hình sản xuất và xuất khẩu cá tra
• 1.3. Tình hình dịch bệnh và các phương pháp phòng, trị bệnh cho cá tra
• 1.4. Chọn giống kháng bệnh các đối tượng thủy sản
• 1.4.1. Chọn giống kháng bệnh các đối tượng thủy sản trên thế giới
• 1.4.1.1. Các đối tượng và các tính trạng được chọn giống trên thế giới
• 1.4.1.2. Các chương trình chọn giống kháng bệnh trên thế giới
• 1.4.2. Chọn giống kháng bệnh các đối tượng thủy sản ở Việt Nam
• 1.4.2.1. Các đối tượng và các tính trạng được chọn giống ở Việt Nam
• 1.4.2.2. Chọn giống theo tính trạng kháng bệnh ở Việt Nam
• 1.5. Các giải pháp kĩ thuật hỗ trợ nâng cao hiệu quả của chọn giống trên động vật thủy sản
• 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
• 1.6.1. Các chỉ thị phân tử được dùng trong truy xuất phả hệ
• 1.6.1.1. Microsatellite dùng trong truy xuất phả hệ
• 1.7. Các chỉ tiêu đáp ứng miễn dịch được nghiên cứu phục vụ chọn giống kháng bệnh trên động vật thủy sản
• 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 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
• 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
• 2.1.1.1. Nuôi vỗ cá bố mẹ G0
• 2.1.1.2. Phối ghép cặp để sản xuất gia đình đàn con G1
• 2.1.1.3. Ương cá bột lên cá hương
• 2.1.1.4. Ương nuôi các gia đình cá hương đến kích cỡ đánh dấu
• 2.1.1.5. Đánh dấu các gia đình và thuần dưỡng sau đánh dấu
• 2.1.2. 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
• 2.1.2.1. Thuần cá thí nghiệm và chuẩn bị vi khuẩn trước thí nghiệm cảm nhiễm
• 2.1.2.2. Kiểm tra cá trước thí nghiệm cảm nhiễm
• 2.1.2.3. Cảm nhiễm bệnh gan thận mủ các gia đình cá hương và cá giống
• 2.1.2.4. Theo dõi các thông số môi trường và tái phân lập vi khuẩn trong quá trình cảm nhiễm
• 2.1.2.5. Thu thập số liệu
• 2.1.3. Nuôi tăng trưởng các cá thể và gia đình cá giống G1 để đánh giá tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 2.1.3.1. Nuôi tăng trưởng các gia đình cá giống
• 2.1.3.2. Thu thập số liệu
• 2.1.4. 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
• 2.1.4.1. Hệ số di truyền tính trạng kháng bệnh gan thận mủ
• 2.1.4.2. Hệ số di truyền các tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 2.1.5. 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
• 2.1.5.1. Tương quan di truyền giữa các tính trạng kháng bệnh hai giai đoạn cá hương và cá giống
• 2.1.5.2. Tương quan giữa các tính trạng kháng bệnh ở giai đoạn cá giống
• 2.1.5.3. Tương quan di truyền giữa kháng bệnh giai đoạn cá giống với tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 2.1.6. Uớc tính hiệu quả chọn lọc của tính trạng kháng bệnh gan thận mủ giai đoạn cá giống trên quần thể G1
• 2.1.7. Đề xuất định hướng chọn lọc thế hệ G1
• 2.2. 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
• 2.2.1. 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
• 2.2.1.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2.1.2. Phương pháp tách chiết ADN tổng số, PCR và điện di mao quản, ghi nhận sản phẩm
• 2.2.1.3. Sàng lọc các microsatellite ổn định, đa hình và phù hợp cho thử nghiệm truy xuất phả hệ
• 2.2.1.4. Thử nghiệm truy xuất phả hệ trên 50 gia đình gồm 90 cá bố mẹ G0 và 500 cá con G1
• 2.2.2. 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
• 2.2.2.1. Lựa chọn hai nhóm gia đình kháng bệnh cao và thấp dựa vào giá trị EBV giai đoạn cá giống
• 2.2.2.2. 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
• 2.2.2.3. Đánh giá và đề xuất chỉ tiêu đáp ứng miễn dịch làm chỉ tiêu xác định khả năng kháng bệnh gan thận mủ
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. 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
• 3.1.1. 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
• 3.1.1.1. Kết quả nuôi vỗ cá bố mẹ G0
• 3.1.1.2. Kết quả ương nuôi các gia đình từ giai đoạn cá bột đến giai đoạn đánh dấu
• 3.1.1.3. Kết quả đánh dấu các gia đình cá giống
• 3.1.2. Kết quả 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
• 3.1.2.1. Kết quả thí nghiệm thăm dò liều cảm nhiễm
• 3.1.2.2. Kết quả thí nghiệm cảm nhiễm trên 33 gia đình cá hương và 130 gia đình cá giống để đánh giá khả năng kháng bệnh
• 3.1.3. Kết quả nuôi tăng trưởng các cá thể và gia đình cá giống G1 để đánh giá tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 3.1.4. Kết quả ước tính các hệ số di truyền tính trạng kháng bệnh gan thận mủ ở giai đoạn cá hương và cá giống, tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch ở G1
• 3.1.4.1. Hệ số di truyền tính trạng kháng bệnh gan thận mủ
• 3.1.4.2. Hệ số di truyền các tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống lúc thu hoạch
• 3.1.5. Kết quả ước tính tương quan di truyền giữa các tính trạng kháng bệnh hai giai đoạn cá hương và cá

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng di truyền trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ

Nghiên cứu ứng dụng di truyền trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong ngành nuôi trồng thủy sản. Cá tra, một trong những loài cá nước ngọt chủ lực của Việt Nam, thường xuyên phải đối mặt với các bệnh lý nghiêm trọng, trong đó có bệnh gan thận mủ. Việc áp dụng công nghệ di truyền giúp cải thiện khả năng kháng bệnh, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành thủy sản.

1.1. Tình hình nuôi cá tra và thách thức bệnh gan thận mủ

Ngành nuôi cá tra tại Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, nhưng bệnh gan thận mủ đã gây ra nhiều thiệt hại. Bệnh này do vi khuẩn Edwardsiella ictaluri gây ra, ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và tăng trưởng của cá. Việc tìm hiểu nguyên nhân và giải pháp khắc phục là rất cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành nuôi trồng thủy sản.

1.2. Vai trò của di truyền trong chọn giống cá tra

Di truyền đóng vai trò quan trọng trong việc chọn giống cá tra kháng bệnh. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc ứng dụng công nghệ di truyền có thể giúp xác định các tính trạng kháng bệnh, từ đó tạo ra các giống cá có khả năng chống lại bệnh gan thận mủ hiệu quả hơn.

II. Phương pháp nghiên cứu di truyền trong chọn giống cá tra kháng bệnh

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp di truyền phân tử và di truyền số lượng để đánh giá khả năng kháng bệnh gan thận mủ ở cá tra. Các phương pháp này bao gồm phân tích microsatellite và ước tính các thông số di truyền. Việc áp dụng các phương pháp này giúp xác định chính xác các cá thể có khả năng kháng bệnh tốt nhất, từ đó phục vụ cho công tác chọn giống.

2.1. Phân tích microsatellite trong chọn giống

Phân tích microsatellite là một trong những phương pháp hiệu quả để xác định phả hệ và tính trạng di truyền của cá tra. Nghiên cứu đã sử dụng 10 microsatellite để truy xuất phả hệ của các gia đình cá tra, giúp xác định các cá thể có khả năng kháng bệnh tốt nhất.

2.2. Ước tính các thông số di truyền

Ước tính các thông số di truyền là bước quan trọng trong nghiên cứu này. Các thông số như hệ số di truyền và tương quan di truyền giữa các tính trạng được xác định để đánh giá khả năng kháng bệnh gan thận mủ ở cá tra.

III. Kết quả nghiên cứu về khả năng kháng bệnh gan thận mủ ở cá tra

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 giống. Các thông số di truyền cho thấy tỷ lệ sống và khả năng kháng bệnh có mối liên hệ tích cực, cho phép các nhà nghiên cứu lựa chọn các cá thể có khả năng kháng bệnh tốt hơn cho các thế hệ sau.

3.1. Tỷ lệ sống và khả năng kháng bệnh

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ sống của cá tra trong các thí nghiệm cảm nhiễm đạt 50% và 25% ở các giai đoạn khác nhau. Điều này cho thấy khả năng kháng bệnh của cá tra có thể được cải thiện thông qua chọn giống.

3.2. Tương quan giữa các tính trạng di truyền

Tương quan giữa các tính trạng di truyền như khả năng kháng bệnh và tăng trưởng cho thấy rằng việc chọn lọc cá tra kháng bệnh không làm giảm khả năng tăng trưởng, từ đó đảm bảo hiệu quả kinh tế cho người nuôi.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu trong chọn giống cá tra

Nghiên cứu này không chỉ mang lại những hiểu biết mới về di truyền mà còn có ứng dụng thực tiễn trong việc chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ. Các giống cá được chọn lọc có khả năng kháng bệnh tốt sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại do bệnh tật, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.

4.1. Lợi ích kinh tế từ việc chọn giống kháng bệnh

Việc chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ sẽ giúp giảm thiểu chi phí điều trị và tăng tỷ lệ sống, từ đó nâng cao lợi nhuận cho người nuôi. Điều này cũng góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành thủy sản.

4.2. Tương lai của ngành nuôi cá tra

Với những tiến bộ trong công nghệ di truyền, tương lai của ngành nuôi cá tra sẽ trở nên tươi sáng hơn. Các giống cá kháng bệnh sẽ giúp ngành thủy sản phát triển bền vững và đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong chọn giống cá tra

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy rằng ứng dụng di truyền trong chọn giống cá tra kháng bệnh gan thận mủ là một hướng đi đúng đắn. Nghiên cứu đã mở ra nhiều cơ hội mới cho việc cải thiện giống cá tra, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Triển vọng trong tương lai là tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống cá kháng bệnh, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nuôi trồng thủy sản.

5.1. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các giống cá tra kháng bệnh mới, đồng thời áp dụng các công nghệ tiên tiến trong di truyền để nâng cao hiệu quả chọn giống.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu di truyền trong thủy sản

Nghiên cứu di truyền không chỉ giúp cải thiện giống cá tra mà còn có thể áp dụng cho nhiều loài thủy sản khác. Điều này sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành thủy sản Việt Nam.