Nghiên cứu này trình bày các thông số di truyền trên tôm càng xanh bao gồm hệ số di truyền và tương quan di truyền giữa các tính trạng kích thước cơ thể (trọng lượng thân, chiều dài chuẩn, chiều dài giáp đầu ngực, chiều dài thân, chiều rộng giáp đầu ngực, chiều rộng thân) ước tính ở hai lứa tuổi khác nhau là tuần nuôi thứ 10 và tuần nuôi thứ 18.
Trang 13 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - 1 - THÁNG 7/2013
1 Phịng Sinh Học Thực Nghiệm, Viện nghiên cứu Nuơi trồng Thủy sản 2
Email: dinhhungria2@gmail.com
ƯỚC TÍNH THƠNG SỐ DI TRUYỀN Ở HAI LỨA TUỔI
KHÁC NHAU TRÊN TƠM CÀNG XANH (Macrobrachium rosenbergii) CHỌN GIỐNG THEO TÍNH TRẠNG TĂNG TRƯỞNG
Đinh Hùng1
TĨM TẮT
Nghiên cứu này trình bày các thơng số di truyền trên tơm càng xanh bao gồm hệ số di truyền và tương quan di truyền giữa các tính trạng kích thước cơ thể (trọng lượng thân, chiều dài chuẩn, chiều dài giáp đầu ngực, chiều dài thân, chiều rộng giáp đầu ngực, chiều rộng thân) ước tính ở hai lứa tuổi khác nhau là tuần nuơi thứ 10 và tuần nuơi thứ 18 Số liệu sử dụng trong báo cáo báo này được thu
từ 4.650 cá thể (bao gồm 2.432 và 2.218 cá thể thu hoạch lần lượt ở tuần thứ 10 và thứ 18) thuộc thế
hệ F3 với thơng tin di truyền của 18.387 cá thể thuộc 4 thế hệ trong chương trình chọn giống tơm càng xanh Ước tính hệ số di truyền các tính trạng kích thước cơ thể ở mức trung bình (0,06 – 0,11
và 0,11 – 0,22 lần lượt ở tuần thứ 10 và thứ 18), khác biệt hệ số di truyền ước tính ở hai lứa tuổi khơng cĩ ý nghĩa thống kê Tương quan di truyền giữa các tính trạng trong cùng một lứa tuổi và của từng tính trạng giữa hai lứa tuổi khác nhau là tương quan chặt Kết quả nghiên cứu cho phép kết luận cơng tác chọn giống tơm càng xanh theo tính trạng trọng lượng thân cĩ thể tiến hành hiệu quả
ở giai đoạn sớm hơn so với tuổi thu-hoạch đang áp dụng
Từ khĩa: Macrobrachium rosenbergii, hệ số di truyền, tương quan di truyền, tuổi khác nhau
I ĐẶT VẤN ĐỀ
Chọn giống tơm càng xanh (Macrobrachium
rosenbergii) theo tính trạng tăng trưởng tiến
hành tại Viện nghiên cứu Nuơi trồng thủy sản
II dựa trên số liệu trọng lượng thânở tuổi thu
hoạch (market age, tuần nuơi thứ 10 đến 18)
Những nghiên cứu trước đây trên cá rơ phi
(Oreochromis niloticus) (Rutten và ctv, 2004)
và cá chép (Cyprinus carpio) (Ninh và ctv,
2011) cho thấy tương quan di truyền các tính
trạng kích thước cơ thể giữa các lứa tuổi khác
nhau là tương đối cao Chọn giống cĩ thể được
tiến hành ở tuổi sau-thu-hoạch (post-market
age) nhằm kết hợp các tính trạng như tính trạng
kháng bệnh hoặc các tính trạng liên quan đến
chất lượng sinh sản trong cùng một chương
trình chọn giống vì các tính trạng này thường
biểu hiện ở giai đoạn sau-thu-hoạch Tương
quan di truyền tính trạng trọng lượng thân giữa tuổi thu-hoạch và tuổi sau-thu-hoạch cũng thấp
trong các nghiên cứu trên tơm sú P monodon (Coman và ctv, 2010) và trên tơm thẻ chân trắng Penaeus vannamei (Argue và ctv, 2000)
Những nghiên cứu kể trên bước đầu cho phép kết luận chọn giống ở giai đoạn sau-thu-hoạch khơng đem lại nhiều lợi ích như theo lý thuyết Ngược lại, chọn giống cũng cĩ thể được tiến hành ở tuổi trước-thu-hoạch (pre-market age) nếu tương quan di truyền giữa trọng lượng
ở tuổi thu-hoạch và trước-thu-hoạch là cao Chọn lọc ở giai đoạn sớm sẽ đem lại lợi ích dễ nhận biết là giảm chi phí liên quan đến thức ăn, vật liệu, nhân cơng vv Tuy nhiên, lợi ích to lớn hơn là cĩ thể nâng cao hiệu quả chọn giống bằng cách rút ngắn khoảng cách chọn giống (generation interval) vì vậy cĩ thể chọn lọc
Trang 2được nhiều thế hệ hơn trong cùng khoảng thời
gian Ở giai đoạn trước-thu-hoạch, tỷ lệ sống
đạt được cũng luôn cao hơn vì vậy có thể nâng
cường độ chọn lọc (selection intensity) và qua
đó sẽ nâng cao hiệu quả chọn giống Trong
nghiên cứu trên cá hồi vân (Oncorhynchus
mykiss), Su và ctv (2002) công bố tương quan
di truyền giữa trọng lượng thân ở các lứa tuổi
trước-thu-hoạch cao hơn ở các lứa tuổi
sau-thu-hoạch Hiện tượng này cũng xảy ra trên
tôm sú (Coman và ctv, 2010; Kenway và ctv,
2006) và tôm thẻ chân trắng (Pérez-Rostro và
Ibarra, 2003) với tương quan di truyền giữa
tuổi thu-hoạch và tuổi trước-thu-hoạch ở mức
trung bình - khá (0,56 - 0,77) Những kết quả
trên cho thấy ở một số loài chọn giống có thể
tiến hành ở giai đoạn trước-thu-hoạch tuy
nhiên cần khảo sát ở các lứa tuổi khác nhau để
đạt được kết quả mong muốn
Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm kiểm
chứng giả thuyết: chọn giống trên tôm càng
xanh có thể tiến hành hiệu quả ở tuổi
trước-thu-hoạch (10 tuần) mà không cần phải nuôi tôm
đến tuổi thu-hoạch (18 tuần) và thông qua đó
nâng cao hiệu quả của chương trình chọn giống
hiện tại
II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Vật liệu và sản xuất gia đình
Vật liệu ban đầu dùng trong chương trình
chọn giống bao gồm hai nhóm tôm được thu
thập từ hai hệ thống sông tách biệt ở Việt Nam
bao gồm nhóm Mekong và nhóm Đồng Nai (thu
thập từ sông Mekong và sông Đồng Nai) và
nhóm tôm thứ ba là nhóm tôm nhập từ Malaysia
(nhóm Malaysia) Để tạo vật liệu ban đầu (F0)
có tính đa dạng di truyền cao cho chọn giống
chúng tôi tiến hành lai tổ hợp hoàn toàn bao
gồm 9 (3 x 3) phép lai Trong những thế hệ tiếp
theo (F1 đến F3) các phép lai được tiến hành
giữa những cá thể không liên quan về mặt di
truyền nhằm tạo ra các gia đình cùng cha cùng
mẹ (full-sib) và các gia đình cùng cha khác mẹ
(paternal half-sib)
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Kỹ thuật ương riêng rẽ các gia đình
Ấu trùng từ các gia đình được ương nuôi riêng rẽ trong các xô nhựa 70 l (F0 đến F2) hoặc trong bể composite 1 m3 (F3) Ấu trùng tôm càng xanh được ương theo qui trình quy trình nước trong hở có sử dụng vi sinh Trong 10 ngày đầu, ấu trùng được cho ăn 3 lần/ngày bằng
ấu trùng Artemia mới nở sau đó là sự kết hợp
giữa ấu trùng artemia và thức ăn chế biến (làm
từ hỗn hợp trứng gà, bột sữa, thịt tôm, mực, dầu
cá, vitamin, …vvv…) (Thành và ctv, 2009)
Hậu ấu trùng (postlarvae, PL) thường bắt đầu xuất hiện sau từ 20 đến 30 ngày trong các bể ương
ấu trùng và tất cả ấu trùng chuyển hoàn toàn thành
PL sau từ 25 đến 40 ngày ương nuôi.Hậu ấu trùng
từ các gia đình được ương riêng rẽ trong các bể composite 1m3 trong 2 tuần tiếp theo với mật độ là 1.000 PL/m3 sử dụng thức ăn viên dùng cho tôm
sú ở giai đoạn ương giống Sau 2 tuần, các gia đình được chuyển ra ương tiếp trong các giai lưới mịn kích thước 4 m2 trong ao đất ở mật độ ương 150 con/m2 sử dụng thức ăn viên 40% protein dành cho tôm càng xanh của công ty Uni-President
2.2.2 Kỹ thuật đánh dấu
Sau từ 6 đến 8 tuần nuôi trong giai, tôm giống từ các gia đình đạt kích thước/trọng lượng phù hợp cho đánh dấu (khoảng 2 g) sẽ được đánh dấu theo gia đình (2 dấu, 5 màu khác nhau) bằng phẩm màu huỳnh quang (VIE) theo
mô tả chi tiết trong nghiên cứu của Hùng và ctv,
(2012) 2.2.3 Kỹ thuật nuôi chung trong ao Sau khi đánh dấu, khoảng 120 cá thể bắt ngẫu nhiên từ mỗi gia đình sẽ được thả nuôi chung trong 2 ao (Ao 1 và Ao 2) có diện tích 3.500 m2/
ao Giai đoạn nuôi chung này không cần sục khí, chất lượng nước ao nuôi được kiểm tra thường xuyên và thay nước được tiến hành định kỳ 2 lần/ tháng theo thủy triều hoặc thay nước khi cần thiết bằng máy bơm Thức ăn sử dụng là thức ăn viên dành cho tôm càng xanh có hàm lượng protein 35% ở giai đoạn đầu và giảm xuống còn khoảng 30% ở tháng nuôi cuối cùng trước khi thu hoạch
Trang 35 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - 1 - THÁNG 7/2013
2.2.4 Thu thập số liệu
Thời gian nuơi được thiết kế khoảng 10 đến
18 tuần(trọng lượng trung bình khi thu hoạch
khoảng 50 g) mơ phỏng theo quy trình nuơi tơm
trong thực tế tại nơng hộ Khi thu hoạch tất cả
tơm được thu hoạch bằng lưới, sau đĩ sẽ được
cân (trọng lượng thân – BW, g), đo (chiều dài
chuẩn – BL, cm; chiều dài giáp đầu ngực – CL,
cm; chiều dài thân – AL, cm; chiều rộng giáp
đầu ngực – CW, cm; chiều rộng thân – AW, cm),
tổ hợp dấu, kiểu hình trên tơm đực (mtype) và
tình trạng sinh sản trên tơm cái (ftype), giới tính
(sex; đực, cái), ao nuơi (pond; Ao 1, Ao 2), thời
gian nuơi (age, ngày) Kiểu hình tơm đực bao
gồm: càng xanh (BC), càng cam (OC), đực nhỏ
(SM) Tình trạng sinh sản trên tơm cái bao gồm:
trứng bụng (BF), trứng đầu (MOF) và khơng
trứng (SF) Trong thế hệ F3,Ao 1 (2.432 cá thể)
và Ao 2 (2.218 cá thể) lần lượt được thu hoạch
ở tuần nuơi thứ 10 tuần nuơi thứ 18 Các cá thể
trong hai ao đại diện cho tất cả các gia đình cĩ
trong thế hệ chọn giống F3 được sinh ra từ 91
con tơm đực và 170 con tơm cái
2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu
Mơ hình tốn
Tất cả các tính trạng kích thước cơ thể
trước khi phân tích đều được khảo sát phân bố
bằng mơ hình đường thẳng tuyến tính (General
Linear Model, GLM) với phần mềm SAS (SAS
9.1 Institute, Inc, 1997) Do sự sai khác lớn về
trọng lượng trung bình giữa các kiểu hình trên
tơm đực nên tính trạng trọng lượng thân tạo ra
phân bố khơng chuẩn (khơng theo phân bố hình
chuơng) vì vậy tính trạng này được chuyển đổi
theo các dạng như logarit tự nhiên, căn bậc hai,
căn bặc 3 và thuật tốn box-cox trước khi phép
chuyển đổi căn bậc hai (square root - sqrt) được
lựa chọn Các yếu tố ảnh hưởng cố định (fixed
effects) được trình bày trong Bảng 1, mức độ
ý nghĩa của từng yếu tố được kiểm định bằng
kiểm định Wald (Wald tests) với phần mềm
AS-Reml (Gilmour và ctv 2009) Mơ hình tốn ước
tính phương sai, hiệp phương sai như sau:
y ijklmn = µ + S i + L j + Mtype k (M) + Ftype l (F) + Age ijklmn (S,P) + a m + d n + e ijklmn [1]
Trong đĩ y ijklmn là kích thước cơ thể, µ là trung bình chung, S i là ảnh hưởng cố định của
giới tính (đực hoặc cái), L j là ảnh hưởng cố định
của dịng (chọn lọc hoặc đối chứng), Mtype k là
ảnh hưởng cố định của kiểu hình (k = 1, 2, 3) đối với tơm đực (M), Ftype l là tình trạng sinh
sản (l = 1, 2, 3) đối với tơm cái (F), P m là ảnh
hưởng cố định của ao (m = 1,2), Age ijklmn là ảnh
hưởng cố định của ngày nuơi, a m là ảnh hưởng
di truyền cộng gộp ngẫu nhiên, d n là ảnh hưởng
ngẫu nhiên của con mẹ, e ijklmn là sai số ngẫu
nhiên
2.2.2 Ước tính hệ số di truyền và tương quan giữa các tính trạng
Hệ số di truyền được ước tính từ cơng thức [1] Tương quan kiểu hình và tương quan di truyền được ước tính từ phân tích phương sai hai hoặc ba tính trạng trong đĩ cĩ tính trạng trọng lượng thân nhằm hạn chế sai số (Kennedy, 1990) Hệ số di truyền được tính tốn theo cơng
2 2
ˆ ˆ ˆ
ˆ
+ +
con mẹ và các yếumơi trường nuơi chung được
e 2 c 2
2 c 2
ˆ ˆ
c
σ σ σ
σ
+ +
a
σ phương sai
di truyền cộng gộp, phương sai ảnh hưởng chung của con mẹ và mơi trường ( 2
c
σ ) và sai số
của mơ hình ( 2
e
σ ) Tương quan di truyền, kiểu
hình được tính tốn theo cơng thức: σ 2 σ 2
σ
=
trong đĩ σ12 là hiệp phương sai di truyền và kiểu hình giữa 2 tính trạng, 2
1
2
σ lần lượt là
phương sai di truyền và kiểu hình của tính trạng
1 và tính trạng 2
III KẾT QUẢ
Các yếu tố ảnh hưởng cố định đến mơ hình tốn được trình bày trong Bảng 1 trong đĩ giới tính (sex), dịng (line), kiểu hình tơm đực (mtype) và tình trạng sinh sản tơm cái (ftype)
cố định trong giới tính cĩ ảnh hưởng cĩ ý nghĩa đến hầu hết các tính trạng
12
Trang 4Thống kê các tính trạng ở 2 lứa tuổi khác
nhau trược trình bày trong Bảng 2 Trọng lượng
trung bình tăng 64,6% từ tuần nuôi thứ 10 đến
tuần thứ 18 Các tính trạng khác cũng tăng trong
cùng khoảng thời gian nhưng ở mức thấp hơn từ
Bảng 1: Ảnh hưởng cố định của các yếu tố ở 2 lứa tuổi khác nhau
Tuần 10 Tuần 18 Tuần 10 Tuần 18 Tuần 10 Tuần 18 Tuần 10 Tuần 18 Tuần 10 Tuần 18 Tuần 10 Tuần 18
Sex 1,9 8,5 ** 12,7 *** 5,6 ** 4,8 * 6,2 ** 14,7 *** 4,0 * 5,3 * 10,0 *** 7,0 ** 0,5 Line 37,8 *** 49,3 *** 30,1 *** 46,1 *** 26,6 *** 48,7 *** 25,5 *** 37,2 *** 26,7 *** 38,2 *** 33,0 *** 46,3 ***
Mtype(M) 476,5 *** 201,8 *** 571,9 *** 272,6 *** 386,2 *** 277,3 *** 452,9 *** 215,9 *** 501,2 *** 246,7 *** 395,0 *** 221,5 ***
Ftype(F) 13,7 *** 11,8 *** 14,0 *** 4,0 * 7,1 *** 6,7 ** 13,8 *** 1,2 0,7 7,0 *** 71,1 *** 136,8 ***
Age(Sex,Pond) 3,0 7,2 ** 4,3 * 5,3 ** 4,4 * 5,1 * 3,6 * 4,4 * 2,9 7,2 *** 4,1 * 2,5
*: P<0,05; **: P<0,01; ***: P<0,001; Kết quả trình bày trong bảng là hệ số ước tính của kiểm định Wald
7,5 đến 22,7% Hệ số phân tán khá cao (48%) đối với tính trạng trọng lượng cơ thể nhưng thấp hơn đối với các tính trạng khác (10,2 đến 18,7%) Hệ số phân tán giảm nhẹ từ tuần thứ 10 đến tuần thứ 18 đối với tất cả các tính trạng
Bảng 2: Cỡ mẫu (N), giá trị trung bình (Mean), độ lệch chuẩn (SD) và hệ số phân tán (CV, %)
các tính trạng kích thước cơ thể theo lứa tuổi
BW Tuần 10 2.432 30,8 14,8 48,0
Tuần 18 2.218 50,7 24,4 48,1
BL Tuần 10 2.432 9,0 1,3 13,9
Tuần 18 2.218 10,1 1,3 12,8
CL Tuần 10 2.432 3,7 0,7 18,0
Tuần 18 2.218 4,4 0,7 16,9
AL Tuần 10 2.432 5,3 0,7 12,4
Tuần 18 2.218 5,7 0,6 10,2
CW Tuần 10 2.432 2,2 0,4 18,7
Tuần 18 2.218 2,7 0,5 17,2
AW Tuần 10 2.432 1,7 0,2 11,6
Tuần 18 2.218 2,0 0,2 11,3
Sự khác nhau giữa tỷ lệ phần trăm các
nhóm kiểu hình tôm đực và tình trạng sinh sản
tôm cái ở 2 lứa tuổi khác nhau được trình bày
trong Bảng 3 Sự khác nhau về tỷ lệ phần trăm
giữa 3 nhóm liên quan đến tình trạng sinh sản
khác nhau (MOF, BF và SF) ở tôm cái là không lớn giữa tuần nuôi thứ 10 và tuần thứ 18 Ngược lại, sự khác nhau giữa 3 nhóm kiểu hình (SM,
OC và BC) ở tôm đực ở cả tuần nuôi thứ 10 và tuần thứ 18 là khá lớn
Bảng 3: Tỷ lệ (%) kiểu hình tôm đực và tình trạng sinh sản tôm cái ở 2 lứa tuổi khác nhau
Giới tính Cái Đực Nhóm MOF BF SF Tổng SM OC BC Tổng Tuần 10 29,5 30,0 40,5 100,0 4,7 75,7 19,6 100,0 Tuần 18 33,3 32,3 34,4 100,0 3,0 39,0 58,0 100,0
Trang 57 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - 1 - THÁNG 7/2013
Tơm đực nhỏ (SM) xuất hiện với tỷ lệ nhỏ
(3 – 5%) ở cả 2 lứa tuổi cho thấy hầu hết tơm đực
đã vượt qua giai đoạn tơm nhỏ ở tuần nuơi thứ
10 nhưng tỷ lệ này khơng giảm đáng kể ở 8 tuần
nuơi sau đĩ và luơn cịn một tỷ lệ nhất định tơm
nhỏ ở tuổi thu hoạch Cĩ sự chuyển dịch từ tơm
đực càng cam (OC) thành tơm đực càng xanh
(BC) trong thời gian trên Ở tuần 10, khi quần
đàn tơm đực đang ở giai đoạn tăng trưởng nhanh
thì hầu hết tơm đực (76%) là càng cam trong khi
ở tuần nuơi thứ 18 là lứa tuổi thu-hoạch, phần
lớn tơm đực (58%) là càng xanh (BC) Điều này
cho thấy cùng với thời gian nuơi, tỷ lệ tơm đực
càng cam tăng lên, đạt đến ngưỡng sau đĩ giảm
dần Trong khi đĩ, tỷ lệ tơm càng xanh tăng dần
và đạt ngưỡng ở giai đoạn thu hoạch
Hệ số di truyền các tính trạng kích thước cơ thể ở cả 2 lứa tuổi đều ở mức trung bình (Bảng 4) và nằm trong khoảng 0,06 đến 0,11; 0,11 đến 0,22 lần lượt ở tuần thứ 10 và tuần thứ 18 Hệ số
di truyền trọng lượng thân ở tuần thứ 18 ở mức trung bình cho phép dự đốn tính trạng này cĩ thể được cải thiện thơng qua chọn giống Ảnh hưởng của con mẹ và yếu tố mơi trường nuơi chung đĩng vai trị rất nhỏ khoảng 0,00 đến 0,03 đối với tất cả các tính trạng Hệ số di truyền của các tính trạng ở tuần thứ 18 đều cao hơn ở tuần nuơi thứ 10 nhưng sai khác khơng cĩ ý nghĩa
(P > 0,05) ngoại trừ tính trạng chiều rộng thân
(AW)
Bảng 4: Phương sai (V a , V c , V e ), hệ số di truyền (h 2 ) và ảnh hưởng con mẹ và các yếu tố nuơi chung (c 2 ) của các tính trạng kích thước cơ thể ở tuần nuơi thứ 10 và 18.
Sqrt(BW) Tuần 10 0,0533 0,0000 0,4519 0,11±0,02 0,00±0,00
Tuần 18 0,1201 0,0176 0,6514 0,15±0,07 0,02±0,03
BL Tuần 10 0,0492 0,0006 0,4436 0,10±0,04 0,00±0,07
Tuần 18 0,0878 0,0105 0,4505 0,16±0,07 0,02±0,03
CL Tuần 10 0,0091 0,0000 0,1366 0,06±0,01 0,00±0,00
Tuần 18 0,0310 0,0007 0,1230 0,20±0,08 0,00±0,03
AL Tuần 10 0,0138 0,0064 0,1660 0,07±0,04 0,03±0,07
Tuần 18 0,0164 0,0041 0,1314 0,11±0,07 0,03±0,03
CW Tuần 10 0,0057 0,0007 0,0476 0,10±0,04 0,01±0,07
Tuần 18 0,0122 0,0000 0,0535 0,19±0,03 0,00±0,00
AW Tuần 10 0,0023 0,0007 0,0203 0,10±0,04 0,03±0,07
Tuần 18 0,0063 0,0000 0,0219 0,22±0,04 * 0,00±0,00
*: P < 0,05; V a : phương sai di truyền cộng gộp, V c : phương sai ảnh hưởng con mẹ và các yếu
tố nuơi chung, V e : phương sai ảnh hưởng gây ra do các yếu tố mơi trường.
Tương quan di truyền và kiểu hình giữa các
tính trạng ở 2 lứa tuổi khác nhau được trình bày
trong Bảng 5 Nhìn chung, tương quan di truyền ở
tuần nuơi thứ 10 và 18 đều ở mức cao gần như bằng
1 và khơng cĩ sự sai khác cĩ ý nghĩa giữa tuần thứ
10 (0,65 đến 0,99) so với tuần 18 (0,89 đến 0,98)
Bảng 5: Tương quan kiểu hình (phía trên) và di truyền (dưới) giữa các tính trạng theo lứa tuổi
Sqrt(BW) 0,67±0,04 0,77±0,01 0,68±0,01 0,77±0,01 0,68±0,01
BL 0,99±0,32 0,87±0,02 0,88±0,01 0,77±0,01 0,73±0,01
CL 0,92±0,08 0,97±0,04 0,54±0,03 0,70±0,01 0,67±0,01
AL 0,99±0,27 0,99±0,09 0,99±0,04 0,64±0,01 0,61±0,01
CW 0,92±0,08 0,72±0,03 0,99±0,02 0,65±0,15 0,76±0,01
AW 0,99±0,27 0,86±0,13 0,87±0,11 0,86±0,02 0,83±0,12
Tuần 18
Trang 6Tương tự tương quan di truyền, tương quan
kiểu hình giữa các tính trạng ở tuần thứ 10 (0,54
đến 0,88) và tuần thứ 18 (0,79 to 0,94) cũng
đều cao mặc dù thấp hơn so với tương quan di
truyền ở 2 lứa tuổi
Bảng 6: Tương quan di truyền (r g ) và ảnh hưởng
chung của con mẹ và môi trường nuôi (r c ) của
các tính trạng ở tuần thứ 10 và tuần thứ 18
Sqrt(BW) 0,97±0,19 0,99±0,03
BL 0,98±0,26 0,94±0,03
CL 0,93±0,22 0,97±0,03
AL 0,98±0,25 0,81±0,03
CW 0,98±0,30 0,85±0,03
AW 0,99±0,26 0,96±0,03
Tương quan di truyền của các tính trạng ở 2
lứa tuổi cũng cao, gần như bằng 1 (Bảng 6) mặc
dù sai số chuẩn trong các giá trị ước tính này
khá cao Tương quan di truyền về trọng lượng
thân giữa tuần thứ 10 và thứ 18 cũng ở mức cao
(0,97±0,19)
IV THẢO LUẬN
Tương quan di truyền cao giữa các tính
trạng kích thước cơ thể ở từng lứa tuổi và tính
trạng trọng lượng thân giữa hai lứa tuổi trên tôm
càng xanh trong nghiên cứu này tương tự với
kết quả được công bố trên tôm thẻ chân trắng
(Pérez-Rostro và Ibarra, 2003) và tôm càng
xanh (Kitcharoen và ctv, 2011) Kết quả nghiên
cứu của Hùng và ctv (in review) trên tôm càng
xanh cũng cho thấy tương quan di truyền cao
về trọng lượng thân giữa 2 giới tính ở tuổi
thu-hoạch Những kết quả này có thể do các tính
trạng kích thước cơ thể liên quan di truyền chặt
chẽ với nhau và được điều khiển bởi cùng một
nhóm gien Tương quan di truyền gần bằng 1
giữa hai lứa tuổi trên tôm càng xanh cao hơn so
với tôm sú P monodon (Coman và ctv, 2010; Kenway và ctv, 2006) Trong nghiên cứu trên cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) Su và ctv (2002)
khi theo dõi trọng lượng trước-thu-hoạch một cách liên tục hơn (mỗi 28 ngày) cho thấy tương quan di truyền giữa các lứa tuổi trước-thu-hoạch với trọng lượng thân ở 1 năm tuổi tăng dần từ 0,24 đến 0,93 từ ngày nuôi 168 đến ngày nuôi
336, tương quan này chỉ vượt 0,7 sau ngày nuôi
280 Kết quả này cho thấy tương quan di truyền không chỉ phụ thuộc vào giai đoạn nuôi mà còn phụ thuộc vào khoảng cách giữa các lần cân đo Tương quan di truyền thường ở mức thấp đến trung bình trong giai đoạn sớm và tăng dần khi sinh vật càng gần đến tuổi thu-hoạch Vì vậy, chọn lọc nếu áp dụng ở giai đoạn quá sớm, kích thước sinh vật còn quá nhỏ so với kích thước thu-hoạch, khi mà ảnh hưởng của con mẹ và các yếu tố nuôi chung còn chi phối mạnh có thể sẽ mang lại hiệu quả không cao Trong nghiên cứu này, tương quan di truyền giữa các tính trạng tuy khá cao nhưng cũng chỉ khảo sát ở duy nhất một lứa tuổi trước-thu-hoạch Để tìm được lứa tuổi phù hợp nhất áp dụng chọn lọc cần có những khảo sát ở nhiều lứa tuổi trước-thu-hoạch khác nhau khác
Hệ số di truyền tính trạng trọng lượng thân
ở thế hệ F3 trong nghiên cứu này tương đương với hệ số di truyền tính toán ở 4 thế hệ trên cùng
nguồn vật liệu (Hùng và ctv, in review) Trong
cả 2 nghiên cứu, hệ số di truyền ước tính là cao hơn so với những nghiên cứu trước đó trên
cùng loài (M rosenbergii) (Kitcharoen và ctv, 2011; Luan và ctv, 2012; Malecha và ctv, 1984) Kitcharoen và ctv, (2011) công bố hệ số di truyền trọng lượng thân h 2 = 0,11±0,08 ở 5 tháng tuổi;
BL 0,93±0,01 0,90±0,01 0,86±0,01 0,89±0,01 0,80±0,01
CL 0,98±0,02 0,94±0,01 0,94±0,01 0,89±0,01 0,83±0,01
AL 0,98±0,02 0,98±0,02 0,79±0,01 0,86±0,01 0,79±0,01
CW 0,88±0,10 0,97±0,02 0,92±0,06 0,81±0,01 0,86±0,01
AW 0,98±0,02 0,97±0,04 0,97±0,04 0,90±0,08 0,82±0,01
0,95±0,04 0,98±0,04 0,92±0,05 0,97±0,04 0,89±0,07
Trang 79 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - 1 - THÁNG 7/2013
h 2 = 0,07±0,04; h 2 = 0,20±0,71 (khơng khác biệt
so với 0) ở 6 tháng tuổi khi nuơi chung và nuơi
riêng rẽ theo cá thể Tuy nhiên các nghiên cứu
trên tơm càng xanh trước đây thường chỉ dựa
trên số lượng mẫu khá khiêm tốn của một thế hệ
và các nghiên cứu tiến hành trong điều kiện thí
nghiệm trong bể nuơi chứ khơng phải điều kiện
nuơi thực tế ngồi ao, vì vậy tăng trưởng của tơm
là thấp hơn rất nhiều lần so với điều kiện thực
tế Hệ số di truyền trọng lượng thân tăng nhẹ từ
tuổi trước-thu-hoạch đến tuổi thu-hoạch trong
nghiên cứu này tương tự kết quả nghiên cứu
trên tơm thẻ chân trắng (Pérez-Rostro và Ibarra,
2003; Pérez-Rostro và ctv, 1999) nhưng ngược
lại với kết quả trên tơm sú (Coman và ctv, 2010;
Kenway và ctv, 2006) Hệ số di truyền trọng
lượng thân ở tuổi thu-hoạch (0,15±0,07) trong
nghiên cứu này cũng thấp hơn so với một số lồi
thủy sản khác như tơm thẻ chân trắng (Argue và
ctv, 2002; Castillo-Juárez và ctv, 2007; Gitterle
và ctv, 2005), tơm sú (Coman và ctv, 2010;
Kenway và ctv, 2006; Macbeth và ctv, 2007),
tơm he Nhật Bản (P japonicus) (Hetzel và ctv,
2000), crayfish (Jones và ctv, 2000; McPhee
và ctv, 2004), cá rơ phi GIFT (Nguyên và ctv,
2007) và cá tra (Sáng, 2010) Tuy nhiên, cần lưu
ý rằng các kết quả cơng bố trên tơm thường là
những ước tính cĩ sai lệch tăng (overestimated)
bởi những nghiên cứu này khơng thể phân tách
ảnh hưởng của con mẹ và các yếu tố nuơi chung
ra khỏi biến dị di truyền cộng gộp và vì vậy làm
cho ước tính hệ số di truyền thiếu chính xác
Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên đưa hai
yếu tố ảnh hưởng cố định là kiểu hình trên tơm
đực và tình trạng sinh sản trên tơm cái vào mơ
hình tốn Kiểu hình của tơm đực là kết quả do
ảnh hưởng của các yếu tố liên quan đến cấu trúc
quần đàn tơm đực, một đặc điểm rất riêng biệt
chỉ cĩ ở tơm càng xanh (Karplus và ctv, 1991)
Tình trạng sinh sản của tơm cái cũng đã được
đề cập trong các nghiên cứu của một số tác giả
(Aflalo và ctv, 2012; Hùng và ctv, in review;
Thành và ctv, 2009) nhưng cả 2 yếu tố này chưa
bao giờ được đưa vào mơ hình tốn mặc dù
chúng cĩ ảnh hưởng cĩ ý nghĩa và vì vậy khơng thể bỏ qua trong mơ hình tốn trên tơm càng xanh nhằm hạn chế sai lệch
Tương quan di truyền cao giữa các tính trạng kích thước đo đạt, cho phép chúng
ta kết luận rằng chọn lọc tính trạng trọng lượng cơ thể sẽ mang lại hiệu quả chọn lọc cao cho các kích thước cơ thể cịn lại, hay nĩi cách khác tơm tăng trưởng đồng đều (cân đối) theo các chi tiêu chiều dài, chiều ngang
và khối lượng
V KẾT LUẬN
Ước tính hệ số di truyền ở cả hai lứa tuổi trước-thu-hoạch và thu-hoạch đều ở mức trung bình Tương quan di truyền cao giữa trọng lượng thân ở hai lứa tuổi này cho phép dự đốn hiệu quả chọn lọc tương đương nếu chọn lọc áp dụng ở giai đoạn trước-thu-hoạch Tương quan
di truyền cao giữa các tính trạng kích thước cơ thể ở cả hai lứa tuổi trên tơm càng xanh cũng cho phép dự đốn các tính trạng này cĩ thể được
di truyền cùng nhau trong quá trình chọn giống
VI ĐỀ XUẤT
Tiếp tục khảo sát hệ số di truyền tính trạng trọng lượng thân ở các lứa tuổi khác nhau để cĩ thể xác định lứa tuổi thu hoạch tơm càng xanh hợp lý nhất cho việc chọn giống
LỜI CẢM ƠN
Xin gửi lời cám ơn chân thành đến Ban lãnh đạo Viện NCNT Thủy sản II, Trung tâm Quốc Gia giống thủy sản nước ngọt Nam Bộ và các đồng nghiệp Nguyễn Thanh Vũ, Nguyễn Trung
Ký, Kiều Thị Nguyệt Nga trong thực hiện thí nghiệm và thu thập số liệu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Aflalo, E D., Raju, D V S N., Bommi, N A., Verghese, J T., Samraj, T Y C., Hulata, G., Ovadia, O and Sagi, A, 2012 Toward a sustainable production of genetically improved
all-male prawn (Macrobrachium rosenbergii):
Evaluation of production traits and obtaining neo-females in three Indian strains Aquaculture, 338-341, 197-207.
Trang 8Argue, B J., Arce, S M., Lotz, J M and Moss, S M.,
2002 Selective breeding of Pacific white shrimp
(Litopenaeus vannamei) for growth and resistance
to Taura Syndrome Virus Aquaculture, 204(3-4),
447-460.
Argue, B J., Arce, S M and Moss, S M., 2000
Correlation between two size classes of Pacific
white shrimp Litopenaeus vannamei and its
potential implications for selective breeding
programs Journal of the World Aquaculture
Society, 31(1), 119-122.
Castillo-Juárez, H., Casares, J C Q., Campos-Montes,
G., Villela, C C., Ortega, A M and Montaldo, H
H., 2007 Heritability for body weight at harvest size
in the Pacific white shrimp, Penaeus (Litopenaeus)
vannamei, from a multi-environment experiment
using univariate and multivariate animal models
Aquaculture, 273(1), 42-49.
Coman, G J., Arnold, S J., Wood, A T and Kube, P
D., 2010 Age: Age genetic correlations for weight
of Penaeus monodon reared in broodstock tank
systems Aquaculture, 307(1-2), 1-5.
Gilmour, A R., Gogel, B J., Cullis, B R., Welham,
S J and Thompson, R., 2009 ASReml User
Guide Release 2.1 VSN International Ltd, Hemel
Hemptead, HP1 1ES, UK.
Gitterle, T., Rye, M., Salte, R., Cock, J., Johansen,
H., Lozano, C., Arturo Suárez, J and Gjerde,
B., 2005 Genetic (co)variation in harvest body
weight and survival in Penaeus (Litopenaeus)
vannamei under standard commercial conditions
Aquaculture, 243(1-4), 83-92.
Hetzel, D J S., Crocos, P J., Davis, G P., and Preston,
N C., 2000 Response to selection and heritability
for growth in the Kuruma prawn, Penaeus
japonicus Aquaculture, 181(3-4), 215-223.
Hùng, D., Coman, G., Hurwood, D and Mather, P.,
2012 Experimental assessment of the utility
of VIE tags in a stock improvement program
for giant freshwater prawn (Macrobrachium
rosenbergii) in Vietnam Aquaculture Research,
43, 1471–1479.
Hùng, D., Vu, N T., Nguyên, N H., Ponzoni, R
W., Hurwood, D and Mather, P., in review
Quantitative genetic parameter estimates for body
and carcass weight traits in a cultured stock of giant
freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii)
selected for fast growth Aquaculture.
Jones, C M., McPhee, C P and Ruscoe, I M., 2000
A review of genetic improvement in growth rate
in redclaw crayfish Cherax quadricarinatus (von
Martens) (Decapoda: Parastacidae) Aquaculture Research, 31(1), 61-67.
Karplus, I., Barki, A., Israel, Y and Cohen, S , 1991
Social control of growth in Macrobrachium rosenbergii II The “leapfrog” growth pattern
Aquaculture, 96(3-4), 353-365.
Kennedy, B W., 1990 Use of mixed model methodology in analysis of designed experiments
In Advances in Statistical Methods for Genetic Improvement of Livestock (D Gianola and K Hammond, eds): Springer-Verlag, Berlin, 77-97 Kenway, M., Macbeth, M., Salmon, M., McPhee, C., Benzie, J., Wilson, K and Knibb, W., 2006 Heritability and genetic correlations of growth and
survival in black tiger prawn Penaeus monodon
reared in tanks Aquaculture, 259(1-4), 138-145 Kitcharoen, N., Rungsin, W., Koonawootrittriron, S and Na-Nakorn, U., 2011 Heritability for growth
traits in giant freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii (de Mann 1879) based on best linear
unbiased prediction methodology Aquaculture Research, 1-7.
Luan, S., Yang, G., Wang, J., Luo, K., Zhang, Y., Gao, Q., Hu, H and Kong, J., 2012 Genetic parameters and response to selection for harvest body weight
of the giant freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii Aquaculture, 262-263, 88-96.
Macbeth, M., Kenway, M., Salmon, M., Benzie, J., Knibb, W and Wilson, K., 2007 Heritability of reproductive traits and genetic correlations with
growth in the black tiger prawn Penaeus monodon reared in tanks Aquaculture, 270(1-4), 51-56.
Malecha, S R., Masuno, S and Onizuka, D., 1984 The feasibility of measuring the heritability of growth pattern variation in juvenile freshwater prawns, Macrobrachium rosenbergii (de Man) Aquaculture, 38(4), 347-363.
McPhee, C P., Jones, C M and Shanks, S A., 2004 Selection for increased weight at 9 months in
redclaw crayfish (Cherax quadricarinatus)
Aquaculture, 237(1-4), 131-140.
Nguyên, N H., Khaw, H L., Ponzoni, R W., Hamzah,
A and Kamaruzzaman, N., 2007 Can sexual dimorphism and body shape be altered in Nile
tilapia (Oreochromis niloticus) by genetic means?
Aquaculture, 272(Supplement 1), S38-S46 Ninh, N H., Ponzoni, R W., Nguyen, N H., Woolliams, J A., Taggart, J B., McAndrew, B
J and Penman, D J., 2011 A comparison of communal and separate rearing of families in
selective breeding of common carp (Cyprinus
Trang 911 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - 1 - THÁNG 7/2013
carpio): Estimation of genetic parameters
Aquaculture, 322-323(0), 39-46.
Pérez-Rostro, C I and Ibarra, A M., 2003 Quantitative
genetic parameter estimates for size and growth
rate traits in Pacific white shrimp, Penaeus
vannamei (Boone 1931) when reared indoors
Aquaculture Research, 34(7), 543-553.
Pérez-Rostro, C I., Ramirez, J L and Ibarra, A
M., 1999 Maternal and cage effects on genetic
parameter estimation for Pacific white shrimp
Penaeus vannamei Boone Aquaculture Research,
30(9), 681-693.
Rutten, M J M., Bovenhuis, H and Komen, H., 2004
Modeling fillet traits based on body measurements
in three Nile tilapia strains (Oreochromis niloticus
L.) Aquaculture, 231(1-4), 113-122.
Sang, N V., 2010 Genetic studies on improvement of
striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus)
for economically important traits Unpublished Docterial thesis, Norwegian University of Life Sciences, Aas, Norway.
Su, G.-S., Liljedahl, L.-E and Gall, G A E., 2002 Genetic correlations between body weight at different ages and with reproductive traits in rainbow trout Aquaculture, 213(1-4), 85-94 Thành, N M., Ponzoni, R W., Nguyen, N H., Vu, N T., Barnes, A and Mather, P B., 2009 Evaluation
of growth performance in a diallel cross of three
strains of giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii) in Vietnam Aquaculture, 287(1-2),
75-83.
QUANTITATIVE GENETIC PARAMETERS FOR BODY TRAITS AT DIFFERENT AGES IN A CULTURED STOCK OF GIANT FRESHWATER
PRAWN A (Macrobrachium rosenbergii) SELECTED FOR FAST GROWTH
Dinh Hung1
ABSTRACT
The data set consisted of 4,650 body records collected at weeks 10 and 18 in the full pedigree comprising a total of 18,387 records Variance and covariance components were estimated using restricted maximum like-lihood fitting a multi-trait animal model Estimates of heritability for body traits were moderate and ranged from 0.06 to 0.11 and 0.11 to 0.22 at weeks 10 and 18, respectively Genetic correlations between body traits within age and genetic correlations for body traits between ages were generally high Results suggest that selection for high growth rate in GFP can be undertaken successfully before full market size has been reached.
Key words: Macrobrachium rosenbergii, heritability, genetic correlation, different age.
Người phản biện: ThS Phan Minh Quý
Ngày nhận bài: 6/6/2013 Ngày thơng qua phản biện: 29/6/2013
Ngày duyệt đăng: 8/7/2013
1 Department of Experimental Biology, Research Institute for Aquaculture No.2
Email: dinhhungria2@gmail.com