Kết quả của chương trình chọn giống này đã tạo ra được một dòng cá rô phi Oreochromis niloticus có tốc độ sinh trưởng tăng 60% và tỷ lệ sống tăng 40% so với các dòng rô phi địa phương ở
Trang 1Chọn giống cá Rô phi Oreochromis niloticus (dòng GIFT)
nhằm nâng cao sức sinh trưởng vμ khả năng chịu lạnh
Nguyễn Công Dân, Trần Đình Luân, Phan Minh Quý, Nguyễn Thị Hoa
Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 1
I Đặt vấn đề
Di truyền chọn giống trong nuôi trồng thủy sản đã thu được những thành tựu to lớn trên một số đối tượng cá nuôi như cá hồi ở Na Uy và cá chép ở nhiều nước châu Âu Đối với cá rô phi, chương trình chọn giống thuộc dự án GIFT (Nâng cao chất lượng di truyền cá rô phi nuôi) đã được Trung tâm quốc tế về quản lý nguồn lợi thủy sản (ICLARM) tiến hành trong những năm cuối 1980 và đầu 1990 Kết quả của chương trình chọn giống này đã tạo ra được
một dòng cá rô phi Oreochromis niloticus có tốc độ sinh trưởng tăng 60% và tỷ lệ sống tăng
40% so với các dòng rô phi địa phương ở Philippines (ICLARM, 1998) Dòng rô phi GIFT đã
được phát tán đi nuôi thử nghiệm ở 5 nước thuộc vùng Đông Nam á trong đó có Việt Nam,
để khảo nghiệm chất lượng di truyền đàn cá chọn giống thông qua việc nuôi so sánh với các loài cá rô phi địa phương Kết quả nuôi thử nghiệm cho thấy dòng GIFT có tốc độ sinh trưởng nhanh hơn từ 15-20% so với các dòng cá rô phi khác hiện có ở Việt Nam (Nguyễn Công Dân
và ctv, 1998)
Phương pháp chọn giống theo gia đình cho phép lựa chọn nhiều tính trạng đồng thời trên
đối tượng Việc kết hợp chọn lọc giữa tính trạng sinh trưởng và chịu lạnh để tạo ra dòng cá rô phi có sức sinh trưởng cao lại có khả năng chịu lạnh tốt trong điều kiện miền Bắc được thực hiện từ năm 1999 - 2006 Báo cáo này là những kết quả chọn lọc và nuôi thử nghiệm đạt được trong khuôn khổ Hợp phần 1, dự án NORAD giai đoạn 1999-2003
II Vật liệu vμ phương pháp nghiên cứu
1 Vật liệu chọn giống ban đầu
Vật liệu cho chọn giống ban đầu từ 106 gia đình cá rô phi dòng GIFT thế hệ chọn giống thứ 5 của ICLARM nhập vào Viện 1 năm 1997 (mỗi tổ hợp gia đình gồm 1 con đực và 3 con cái) và 50 cặp cá rô phi dòng Việt (đàn cá gốc từ Đài Loan) nhập vào Việt Nam năm 1973
2 Thiết kế thí nghiệm (Sơ đồ 1)
Các gia đình cá chọn giống được cho sinh sản riêng rẽ trong giai 3m3, đây là giai đoạn quan trọng quyết định chương trình chọn giống cá rô phi theo phương pháp gia đình Mỗi gia
đình được ghép 1 con đực và 2 con cái cho đẻ tự nhiên trong giai Cá bột sau khi xuất hiện, thu 250 con/gia đình và chuyển sang ương riêng ở các giai 1m3 Khi cá đạt đến kích thước 1-2g/con sẽ chọn ngẫu nhiên 150 con/gia đình và chuyển sang ương trong giai 3m3 đến khi đạt kích thước 12-15g/con để đánh dấu điện tử phục vụ thí nghiệm
Dòng cá Việt thuộc loài O niloticus nhập vào Việt Nam từ năm 1973 Sau hơn 20
năm thuần hoá, nuôi ở miền Bắc, dòng cá được cho là có khả năng chịu lạnh tốt hơn dòng cá mới nhập Việc thêm các nhóm cá dòng Việt vào đàn cá chọn giống ban đầu (trong sơ
Trang 2đồ thí nghiệm) nhằm mục đích tăng thêm sự khác biệt về gen, di truyền (genetic variation) của vật liệu chọn giống ở cả 2 tính trạng sinh trưởng và khả năng chịu lạnh
Sơ đồ 1: Chọn giống cá rô phi O niloticus theo phương pháp chọn lọc gia đình
Cho cá đẻ theo
gia đình trong giai
3 m 3
Đ1
C1 C2
Đ50
C1 C2
Dòng GIFT đẻ chung trong ao
Dòng Việt đẻ chung trong
ao
Ương cá bột lên
cá hương trong
giai 1 m 3
Giai 1 250 cá bột
Giai 100
250 cá bột
Giai 1-8
250 cá bột
Giai 1-8
250 cá bột
Ương cá hương
lên cá giống trong
giai 3 m 3
Giai 1
150 cá
giống
Giai 100
150 cá
giống
Giai 1-8
150 cá giống
Giai 1-8
150 cá giống
Đánh dấu Lấy ngẫu nhiên 40 cá giống/mỗi gia đình để
nuôi thành cá thương phẩm
Lấy ngẫu nhiên 20 cá giống/mỗi gia
đình để thí nghiệm khả năng chịu lạnh
Nuôi cá thương
phẩm trong ao
Thả nuôi chung trong 2 ao 1200 m 2 , thời
gian 3 tháng ← Thu 10 - 15% cá sống sau thí nghiệm chịu lạnh
↓ Chọn lọc cá thể, gia đình
theo giá trị chọn lọc và chỉ
số di truyền
Thu hoạch, cân đo toàn bộ cá thể, tính tỷ lệ sống, hệ
số di truyền (h 2 ), giá trị chọn lọc (A) và chỉ số di truyền
(I)
3 Phương pháp phân tích số liệu
Mean: giá trị trung bình; Variance: phương sai; Standard Deviation: độ lệch chuẩn ANOVA: phân tích phương sai
• CF = (ΣX)2/sdn • Sire SS = 1/dn Σ (sire total)2 – CF
• Total SS = ΣX2 – CF • Dam SS = 1/n Σ (dam total)2 – CF – sire SS
Bảng 1: Phương pháp phân tích phương sai
mean squares
Between sires s-1 1/dn Σ (sire total) 2 – CF δ 2 +δ 2 + ndδ 2
Trang 3Within-sires and between dams s (d-1) Dam SS = 1/n Σ (dam total) 2 – CF – sire SS δ e2 +δ d2
Within-dams sd(n-1) By difference δ e2
Total sdn-1 ΣX 2 – CF
Ghi chú: s = sire, d = dam, n= number of observation
(1)
2
2 P
h =δ
δ
h2: hệ số di truyền
δA2: additive genetic variance
δ P2: phenotypic variance fs: fullsib
hs: halfsib
( )
s d 2
e
s d
2 (2)
h (fs) +
+
δ
=
2
4
h (hs)= δ
δ + δ
• Giá trị chọn lọc (Breeding value)
h2: Hệ số di truyền
A = h2(Pi - PP) Pi: Trọng lượng của cá thể i
PP: Trọng lượng trung bình quần đàn A: Giá trị chọn lọc
 = bI (Pi - fs) + bfs(Pfs - Phs) + bhs(Phs – Pp)
Sử dụng chương trình SAS/GLM: tính Hệ số di truyền (h2) và Giá trị chọn lọc (Â)
Hệ số di truyền thực tế (Realized heritability)
X thế hệ con (chọn giống) - X thế hệ con (đối chứng)
h2 = -
X bố mẹ (chọn giống) - X bố mẹ (đối chứng)
III Kết quả nghiên cứu
1 Kết quả sản xuất gia đình
Sản xuất các gia đình cá chọn giống đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ các giai đoạn của chọn giống Việc cho đẻ cá gia đình trong giai phụ thuộc rất nhiều vào chọn lựa cá cái đã thành thục và biện pháp hạn chế cá đực tấn công cá cái trong giai sinh sản Sau khi thu cá bột và chuyển cá cái đẻ rồi ra khỏi giai, cá đực được giữ lại trong giai nuôi vỗ 1 tuần rồi thả cá cái (thứ 2) vào cho đẻ và thu cá bột (lứa 2) Như vậy, mỗi tổ hợp cho đẻ gồm 1 cá đực và 2 cá cái để sản xuất ra cá bột của 50 gia đình cùng bố cùng mẹ (full-sibs) lứa thứ nhất và 50 gia
đình cùng bố cùng mẹ (full-sibs) lứa thứ hai, quan hệ giữa những con cùng bố khác mẹ là half-sibs Trong các lần sản xuất gia đình chọn giống tiếp theo từ thế hệ chọn giống thứ 1 trở
đi thì việc ghép các tổ hợp cá đẻ phải tuân theo một nguyên tắc là cá đực và cá cái trong cùng một gia đình không bao giờ ghép với nhau trong giai cho đẻ để tránh giao phối cận huyết
Trang 4Qua bảng 2 cho thấy số lượng các gia đình sinh sản trong giai qua các năm có sự khác
nhau, cao nhất năm 2003 với 110 gia đình và thấp nhất năm 2001 với 83 gia đình Thời gian
cho cá đẻ của các gia đình trong giai kéo dài hơn một tháng, thường bắt đầu vào cuối tháng 4
đầu tháng 5 và kết thúc đầu tháng 6 (bảng 2) Sau khi cá bột xuất hiện, chúng được chuyển
ngay sang giai ương, tỷ lệ sống và kích cỡ cá ở các giai đoạn uơng từ bột lên hương và từ
hương lên giống được ghi lại trong bảng 2
Bảng 2: Kết quả sản xuất các gia đình cá chọn giống giai đoạn 1999 - 2003
Thời gian 03/05-17/06 24/04-01/06 10/05-16/06 05/05-10/06 28/04-15/06
Số gia đình 106 98 83 103 110
Tỷ lệ sống cá hương (%) 78,8 - 93,5 91,0 - 98,0 86,0 - 98,0 77,9 - 100 88,7 - 99,0
Tr.lượng TB cá hương (g) 0,7 - 1,5 1,5 - 4,0 0,96 - 2,36 1,49 – 6,09 0,8 - 4,7
Tỷ lệ sống cá giống (%) 93,7 - 96,0 93,5 - 98,6 95,7 -,98,2 92,0 - 100 95,6 - 100
Tr.lượng TB cá giống (g) 15,0 - 17,8 8,1 - 12,1 8,2 - 11,3 5,5 – 16,4 4,1 - 15,3
Trọng lượng trung bình của các gia đình trước khi đánh dấu điện tử thường trên 10 g, đây
là kích cỡ phù hợp cho đánh loại dấu 12mm và sức chịu đựng của cá tốt hơn Toàn bộ số cá
đánh dấu được thả vào nuôi trong ao 1.500m2 và thu hoạch vào cuối năm
2 Kết quả nuôi tăng trưởng cá thí nghiệm trong ao đất
Chọn ngẫu nhiên mỗi gia đình 40 con đánh dấu điện tử thả nuôi chung trong ao đất đến
khi đạt kích thước thương phẩm Tổng số cá đã đánh dấu điện tử để nuôi thí nghiệm dao động
từ 3.340 - 1.400 con phụ thuộc vào số gia đình thu được Trọng lượng ban đầu, số lượng thả,
số dấu điện tử, số gia đình được ghi lại phục vụ cho phân tích số liệu sau khi thu hoạch Trọng
lượng trung bình cá trước khi đánh dấu điện tử thường trên 11 gam/con (bảng 3), thời gian
nuôi từ tháng 8 đến tháng 12 hàng năm
Bảng 3: Kết quả nuôi cá thí nghiệm trong ao đất giai đoạn 1999 - 2003
Số cá thả (con) 4.240 3.920 3.440 4.120 4.400 Tr.lượng thả (g) 17,3 15,3 11,3 11,2 17,4 Thời gian nuôi 09 - 12 08 - 11 08 - 11 08 - 11 09 -12
Số cá thu (con) 3.813 3.528 3.197 3.622 3.954 Tr.lượng thu (g) 175,0 185,7 176,4 179,4 207.7
Tỷ lệ sống (%) 90,4 90,0 93,0 88,0 89,86
Sau 3-4 tháng nuôi khi cá đạt kích cỡ thương phẩm tiến hành thu hoạch, thường thu
hoạch diễn ra trước khi thời tiết lạnh để tránh gây bệnh cho cá và thu số liệu phục vụ cho
phân tích các thông số di truyền Tỷ lệ sống của cá trong ao dao động trong khoảng 90%
(bảng 3), đây là một khó khăn của quá trình chọn giống do số lượng dấu điện tử mất đi
khoảng 10% mỗi năm
Trang 53 Kết quả thí nghiệm chịu lạnh
Tổng số cá đánh dấu để thí nghiệm chịu lạnh từ năm 1999 - 2003 dao động từ 1.660 đến
2.200 con, số cá này được chọn ngẫu nhiên 20 con/gia đình Qua bảng 4 cho thấy, ngưỡng
nhiệt độ chịu lạnh của cá rô phi chọn giống dao động từ 9,5 - 110C, trong đó năm 2002 đã hạ
đến nhiệt độ 9,50C trong một thời gian ngắn Số cá thí nghiệm còn sống sót qua mỗi lần thí
nghiệm khoảng 10 - 15% được thả vào ao thí nghiệm nuôi lớn và thu hoạch vào cuối năm
cùng với cá thí nghiệm tăng trưởng
Bảng 4: Kết quả thí nghiệm chịu lạnh của các gia đình cá chọn giống
Số cá thí nghiệm (con) 2.120 1.960 1.660 2.060 2.200 Ngưỡng nhiệt độ ( 0 C) 11,0 10,9 10,5 9,5 10,4
Số cá sống 331 209 262 402 317
Số gia đình 33 36 57 62 63
Số gia đình có cá còn sống sót ở các gia đình có sự khác biệt, năm 1999 chỉ có ở 33 gia
đình thì đến năm 2003 đã có 63 gia đình có cá còn sống sót ở ngưỡng nhiệt độ 10,40C (bảng
4) Như vậy khả năng chịu lạnh của các gia đình đã được tăng lên Kết quả từ thí nghiệm chịu
lạnh được sử dụng cùng với kết quả nuôi lớn trong ao làm cơ sở lựa chọn thế hệ cá bố mẹ theo
hai tính trạng tăng trưởng và khả năng chịu lạnh cho năm tiếp theo
4 Kết quả tính các thông số di truyền, số lượng cá thể và gia đình được chọn
Hệ số di truyền của cá chọn giống biến động từ 0,12 - 0,44, trong đó hệ số di truyền tăng
từ năm 1999 là 0,12 và đạt cao nhất năm 2001 là 0,44, sau đó giảm xuống 0,27 năm 2002
(bảng 5) Bảng 5 cho thấy, số cá đực và cá cái cũng được chọn nhiều hơn từ năm 1999 đến
năm 2002, một trong những lýy do là tăng số lượng cá bố mẹ để dễ dàng hơn khi ghép các gia
đình và giảm tỷ lệ cận huyết đến mức thấp nhất
Bảng 5: hệ số di truyền, giá trị chọn lọc, gia đình và cá thể được chọn từ năm 1999 - 2002
Năm 1999 2000 2001 2002
Hệ số di truyền (h 2 ): 0,12 0,19 0,44 0,27 Giá trị chọn lọc (A) từ 31,42
đến -24,43
từ 42,69
đến -19,04
từ 92,57
đến -59,07
từ 32,26
đến -27,35
Số cá cá đực 100 100 180 150
được chọn: cá cái 200 250 320 340
Số gia đình được chọn 48 38 38 50
Để ghép các gia đình thường chọn số lượng cá cái nhiều gấp đôi số lượng cá đực Qua
bảng 5, đến năm 2002 có tổng số 50 gia đình được chọn trong số này là các gia đình có số
lượng cá còn sống sót và nuôi lớn trong ao sau thí nghiệm chịu lạnh ở bảng 4 Như vậy, việc
chọn lọc theo 2 tính trạng tăng trưởng và khả năng chịu lạnh ở cá rô phi có mối tương quan
theo chiều thuận Kết quả này đã góp phần cải thiện tốc độ tăng trưởng và khả năng chịu lạnh
của cá rô phi dòng GIFT qua mỗi thế hệ chọn lọc ở nước ta
5 Hệ số di truyền thực tế (h 2 ) qua 2 năm thí nghiệm
• Những số liệu quan trọng khác dùng để tính hệ số di truyền thực tế năm 2000:
Trang 6- Wt.:T lượng TB cá bố mẹ đàn chọn giống 231.37 ± 5.74g
- Wt.:T lượng TB cá bố mẹ đàn cá gốc 170.23 ±12.32g
- Wt.: T lượng TB thế hệ con đàn chọn giống 309.29 ± 8.94g
- Wt.: T lượng TB thế hệ con đàn cá gốc 257.70 ± 8.56g
- Hệ số di truyền thực tế: 0,84
- Hiệu quả chọn giống (thế hệ thứ 2 so với quần đàn gốc): 20%
• Những số liệu quan trọng khác dùng để tính hệ số di truyền thực tế năm 2003:
- Wt.:T lượng TB cá bố mẹ đàn chọn giống thế hệ 5 227.60 ± 2.13g
- Wt.:T lượng TB cá bố mẹ đàn cá thế hệ thứ 3 169.70 ± 7.31g
- Wt.: T lượng TB thế hệ con đàn chọn giống thế hệ 5 365.20 ± 6.27g
- Wt.: T lượng TB thế hệ con đàn cá thế hệ thứ 3 332.60 ± 8.50g
- Hệ số di truyền thực tế: 0,56
- Hiệu quả chọn giống (thế hệ thứ 5 so với thế hệ thứ 3): 10%
Qua số liệu trên cho thấy hiệu quả chọn lọc cao ở những thế hệ đầu (20% của thế hệ thứ 2
so với quần đàn gốc) sau đó giảm dần ở các năm chọn lọc kế tiếp, cho đến thế hệ thứ 5 chỉ
còn là 10% so với thế hệ thứ 3
6 Kết quả nuôi thử nghiệm cá chọn giống ở 3 vùng sinh thái khác nhau
Tính đến năm 2003 đã có 219.350 cá rô phi chọn giống đã được chuyển cho các nông hộ
nuôi thử nghiệm tại các tỉnh Thái Nguyên, Hưng Yên, Hải Dương và Nghệ An Tổng diện tích
nuôi, số lượng con giống chuyển đi nuôi thử nghiệm được thể hiện trong bảng 6, trong đó số
lượng hộ tham gia, diện tích và số con giống tăng theo hàng năm và đạt cao nhất năm 2003
với 90 hộ và 73.500 cá chọn giống đã được thực hiện
Bảng 6: kết quả triển khai nuôi thử nghiệm ở nông hộ từ năm 2000 - 2003
Năm 2000 2001 2002 2003
Ân Thi - Hưng Yên Quỳnh Lưu - Nghệ An
Phú bình-Thái Nguyên
Ân Thi - Hưng Yên Quỳnh Lưu - Nghệ An
Phú Lương-Thái Nguyên
Tứ Kỳ - Hải Dương Quỳnh Lưu - Nghệ An
Phổ Yên -Thái Nguyên Cẩm Giàng-Hải Dương Quỳnh Lưu - Nghệ An
Tổng diện tích nuôi
(m 2
)
Số cá nuôi thử
nghiệm
Kết quả đạt được tại các vùng nuôi thử nghiệm:
• Tốc độ sinh trởng của cá rô phi dòng chọn giống tăng 25,6% (năm 2000) và 29,1%
(2001) so với cá rô phi địa phương
• Việc nuôi cá rô phi chọn giống đã làm tăng 27,36% thu nhập của nông hộ
Trang 7• Đã phát tán được hơn 3 triệu cá rô phi chọn giống đến 56 tỉnh, để nuôi thành cá bố mẹ phục vụ sản xuất giống
Qua thực tiễn sản xuất đã chứng minh được vai trò của cá rô phi dòng GIFT chọn giống theo hai tính trạng tăng trưởng và khả năng chịu lạnh đã được nuôi rộng rãi ở nhiều địa phương trong cả nước Hiệu quả kinh tế của dòng cá mới này cao hơn hẳn so với các dòng cá rô phi cũ và được người nuôi ưa chuộng
7 Kết luận và đề xuất
Sau 5 năm thực hiện trương trình chọn giống cá rô phi dòng GIFT nhằm năng cao sức sinh trưởng và khả năng chịu lạnh đã thu được dòng cá có tốc độ tăng trưởng cao hơn, có thể chịu đựng được ngưỡng nhiệt độ thấp hơn trong điều kiện miền Bắc Cá rô phi chọn giống
đang trở thành một đối tượng được nuôi rộng khắp trong cả nước với nhiều hình thức nuôi khác nhau và đạt kết quả tốt Qua kết quả phân tích chúng tôi có một số đề xuất trong những năm tới:
- Tiếp tục chương trình chọn giống theo tính trạng sinh trưởng và chịu lạnh các thế hệ 6,
7, 8 (từ 2004 đến 2006)
- Đào tạo cán bộ khoa học về di truyền chọn giống
- Tiếp tục phát tán đàn cá chọn giống cho các địa phương nuôi thành cá bố mẹ.Tập huấn
và chuyển giao kỹ thuật sản xuất giống cá rô phi
Tμi liệu tham khảo
1 Nguyễn Công Dân và ctv, 1998 Đánh giá kết quả thuần hoá một số dòng cá rô phi chọn
giống (Oreochromis niloticus) nhập nội ở miền Bắc Việt Nam, tuyển tập báo cáo khoa học tại
Hội thảo khoa học toàn quốc về nuôi trồng thuỷ sản, trang 172-177
2 Capill, J.B., 1995 Growth and sex determination in Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.) PhD theis, University of Wales Swansea U.K
3 Guerrero, R D., 1996 Aqua in the Philippines WORLD AQUACULTURE 27 (1): 7-13
4 Macintosh, D J and Little, D.C., 1995 Nile tilapia (Orechromis niloticus) In: N.R Bromge
and R J Roberts (eds) Broodstock Management and Egg and Larval Quality-pp 277-320- Institute of Aquaculture, University of Stirling
5 ICLARM, 1998 Dessemination and Evaluation of Genetically Improved Tilapia Species in Asia Technical Report International Centre for Living Aquatic Resources Managenent (ICLARM)
6 Pullin, R.S.V and Capill, J.B., 1988 Genetic improvement of tilapia, problems and prospects In: R.S.V Pullin, T Bhukaswan, K Tonguthai and J.L Maclean (Eds) The second International Symposium on Tilapia in Aquaculture ICLARM conference Proceeding 15, 623
p, Separtment of Fisheries, bangkok, Thailand and Intermational Center for Living Aquatic Resources management, Manila, Philippines, pp 259-266
