Các thông số di truyền của tính trạng sinh sản của cá rô phi đỏ (Oreochromis spp.) ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam
TÓM TẮT Các thông số di truyền và tương quan di truyền của hai tính trạng mức độ sinh sản và hiệu quả sinh sản với khối lượng cá mẹ được ước tính trên quần thể cá rô phi đỏ (Oreochromis sp.) chọn giống tại ĐBSCL. Tính trạng mức độ sinh sản gồm các chỉ tiêu tổng số trứng (NEGG) và khối lượng trứng (EGGW) của 1 cá mẹ; tính trạng hiệu quả sinh sản gồm các chỉ tiêu số trứng thụ tinh (FEGG), tỉ lệ thụ tinh (FER, %), tỉ lệ nở (HAT, %) và tỉ lệ sống cá bột 10 ngày tuổi (SUR, %). Các chỉ tiêu thu được trên 196 cá cái đã tham gia sinh sản, thuộc 57 gia đình. Hệ số di truyền (h2) được ước tính bằng mô hình hồi quy hỗn hợp cá thể; dùng phương pháp phân tích hai biến để tính tương quan di truyền (r g ); các thông số kiểu gen, kiểu hình được ước tính bằng phần mềm ASReml version 4.1. h2 của khối lượng cá mẹ sinh sản (FW) là 0,44 ± 0,17; Đối với tính trạng mức độ sinh sản, h2 của NEGG là 0,31 ± 0,18; EGGW là 0,38 ± 0,40. r g giữa FW và NEGG cao (0,94 ± 0,22), trong khi tương quan giữa FW và EGGW thấp hơn (0,57 ± 0,57). Đối với tính trạng hiệu quả sinh sản, h2 của HAT là 0,52 ± 0,28, FEREGG là 0,12 ± 0,13 và SUR là 0,05 ± 0,11 (không ước tính chỉ tiêu FER), ước tính di truyền khác biệt không đáng kể so với 0. r g giữa FW và FEREGG là 0,98 ± 0,65, giữa FW và HAT là −0,30 ± 0,46, giữa FW và SUR là −0,82 ± 1,17. Ta có thể nhận định từ kết quả rằng cá mẹ càng lớn sẽ có nhiều trứng thụ tinh hơn nhưng tỉ lệ nở và tỉ lệ sống cá bột 10 ngày tuổi thấp hơn. Tuy nhiên, hiệu quả của hệ thống ấp trứng có thể ảnh hưởng đến tỉ lệ thụ tinh. Khi ấp trứng, các yếu tố không di truyền như quản lý quá trình ấp dự kiến có thể ảnh hưởng tới ước tính di truyền cho chỉ tiêu tỉ lệ thụ tinh
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Tóm tắt nội dung tài liệu: Các thông số di truyền của tính trạng sinh sản của cá rô phi đỏ (Oreochromis spp.) ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam
22 – 2.253 cho HATF, and 22 – 2.331 cho FRY10. (Bảng 3) Bảng 4. Tỉ lệ thụ tinh (FER, %), tỉ lệ nở (HAT, %), tỉ lệ sống cá 10 ngày tuổi (SUR, %) Chỉ tiêu Giai đoạn trứng/ cá bột Số cá cái Trung bình Độ lệch chuẩn Nhỏ nhất Lớn nhất FER 130 Trứng 1 57 59,7 23,2 2,6 98,1 Trứng 2 32 78,6 17,9 16,3 100,0 Trứng 3 41 86,2 16,2 30,5 100,0 Tổng 74,8 22,7 HAT 130 Trứng 1 57 96,5 6,6 70,1 100,0 Trứng 2 32 100,0 0,1 99,4 100,0 Trứng 3 41 100,0 0,0 100,0 100,0 Tổng 98,6 4,5 SUR 196 Trứng 1 57 90,2 10,9 45,5 100,0 Trứng 2 32 86,3 11,5 59,6 99,1 Trứng 3 41 81,3 14,9 19,8 99,0 Bột 1 28 78,8 20,0 8,8 100,0 Bột 2 10 90,2 8,8 77,7 98,8 Bột 3 10 86,0 26,5 5,0 100,0 Tổng 85,2 16,8 8 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 12 - THÁNG 12/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II 3.1.4. Thống số di truyền Các thông số di truyền của FW, NEGG và EGGW thể hiện trong Bảng 5. Hệ số di truyền (h2) của FW là 0,44 ± 0,17, EGGW là 0,38 ± 0,40 và NEGG là 0,31 ± 0,18. Tương quan di truyền (r g ) giữa FW và NEGG cao 0,94 ± 0,22, trong khi tương quan giữa FW và EGGW thấp hơn 0,57 ± 0,57. Bảng 5. Hệ số di truyền (đường chéo, in đậm) và tương quan di truyền của FW với NEGG và EGGW FW NEGG EGGW FW 0,44 ± 0,17 0,94 ± 0,22 0,57 ± 0,57 NEGG 0,31 ± 0,18 −0,25 ± 0,70 EGGW 0,38 ± 0,40 Các thông số di truyền của FW, FERGG, HAT và SUR thể hiện ở Bảng 6. Hệ số di truyền cao ở chỉ tiêu HAT (0,52 ± 0,28), nhưng thấp ở các chỉ tiêu FEREGG (0,12 ± 0,13) và SUR (0,05 ± 0,11). Tương quan di truyền giữa FW và FEREGG là thuận cao (0,98 ± 0,65), trong khi tương quan giữa FW và HAT (−0,30 ± 0,46) và SUR (−0,30 ± 0,46) là nghịch. Các tương quan còn lại (giữa FW và FER, FER và HAT, FER và SUR) không thể ước tính (không ước tính được, NE, Bảng 6). Bảng 6. Hệ số di truyền (đường chéo, in đậm) và tương quan di truyền giữa (FW, g), (FER, %), (HAT, %), và (SUR, %). FW FER FEREGG HAT SUR FW 0,44 ± 0,17 NE 0,98 ± 0,65 −0,30 ± 0,46 −0,82 ± 1,17 FER NE NE NE NE FEREGG 0,12 ± 0,13 NE NE HAT 0,52 ± 0,28 NE SUR 0,05 ± 0,11 NE = Không thể ước tính. IV. THẢO LUẬN 4.1. Cá cái Cá cái tham gia sinh sản có khối lượng rất tốt 499 ± 104,7 g. Tất cả cá cái đạt từ 1,5 tuổi nằm trong khoảng tối ưu cho sinh sản (1 - 3 tuổi). Tỉ lệ cá cái tham gia sinh sản khá cao 64,3% (196 cá sinh sản trên tổng số 305 cá cái nuôi vỗ). Thời gian sinh sản 34 ngày (30/12/2017 đến 2/2/2018) là tương đối ngắn để sản xuất đủ số gia đình cho một thế hệ cá rô phi chọn giống. Ở cá rô phi vằn, thời gian để sinh sản đủ 100 gia đình vào khoảng 40 – 180 ngày (Trọng và ctv., 2013) và với cá rô phi đỏ là 30 – 45 ngày (Trọng và ctv., 2017). 4.2. Khả năng sinh sản Trong nghiên cứu này, hệ số di truyền của NEGG và EGGW của cá rô phi đỏ tương đương với cá hồi vân (Gall và Huang, 1988) là 0,32 ± 0,12 cho số lượng trứng, 0,28 ± 0,16 cho kích cỡ trứng (số trứng trong 30 ml), và 0,30 ± 0,15 cho thể tích trứng. Gall và Huang (1988) còn ghi nhận hệ số di truyền của khối lượng cá cái sau khi sinh là 0,15 ± 0,14 và thấp hơn với FW trong nghiên cứu này (0,44 ± 0,17). Các ước tính trong nghiên cứu dựa trên phương sai di truyền cộng gộp từ mô hình tuyến tính hỗn hợp cá thể. Ngược lại Gall và Huang (1988) ước tính các thông số di truyền dựa trên phương sai thành phần theo con bố (sire component). Tuy nhiên, Gall và Huang (1988) cũng rất đồng thuận với các công bố của Su và ctv., (1997) về hệ số di truyền của số lượng trứng và thể tích trứng ước tính bằng mô hình cá thể. 9TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 12 - THÁNG 12/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II Gần đây Gall và Neira (2004) dùng mô hình tính phương sai theo bố-mẹ đồng thời cũng thu được các kết quả tương tự Gall và Huang (1988) và Su và ctv., (1997) về số lượng trứng và khối lượng trứng của cá hồi coho. Nhìn chung, giá trị chọn giống ước tính (EBVs) thu được từ mô hình theo bố có thể kém chính xác và thiên lệch vì không có sự điều chỉnh cho khác biệt giữa các con mẹ (Van der Werf, 2003). Theo chúng tôi những khác biệt về hệ số di truyền giữa nghiên cứu này với các nghiên cứu của Gall và Huang (1988), Su và ctv., (1997), và Gall và Neira (2004) là do khác biệt về loài. Ở cá rô phi, buồng trứng gồm nhiều trứng ở giai đoạn khác nhau và số lượng trứng có thể sinh sản chỉ chiếm một phần nhỏ (Coward và Bromage, 2000). Ngược lại, ở cá hồi trứng hầu như rụng đồng loạt (cùng một giai đoạn) và có thể thụ tinh khi cho sinh sản nhân tạo. Đối với các loài cá sinh sản theo mùa như cá hồi và cá chép, khối lượng buồng trứng có thể xác định là khối lượng trứng sau khi sinh và thường có tương quan cao với khả năng sinh sản do cá đẻ róc. Tuy nhiên, cá rô phi đỏ là loài đẻ nhiều lần trong năm nên số trứng sinh sản được chỉ chiếm một phần của buồng trứng (Macintosh và Little, 1995; Rana, 1988). Nhìn chung cá cái càng có khối lượng lớn thì đẻ càng nhiều trứng, tương quan di truyền (r g ) rất cao (0,94 ± 0,22) giữa khối lượng cá mẹ (FW) và tổng số lượng trứng (EGGW). Cá cái lớn hơn có khuynh hướng đẻ trứng lớn hơn, hệ số di truyền giữa FW và EGGW cao nhưng sai số chuẩn cũng cao (0,57 ± 0,57). Tổng số trứng/cá cái tương quan âm với EGGW (−0,25 ± 0,70), có thể nhận định cá cái đẻ càng nhiều trứng càng nhẹ, tuy nhiên nhận định này cần xem xét cẩn thận vì sai số chuẩn rất cao. Không thể cân cả buồng trứng của cá cái vì có thể gây chết cá, thay vào đó chúng tôi cân 30 trứng/cá cái (chỉ là một phần của số trứng cá mẹ sản xuất) và trong cùng một ổ trứng thì nhiều trường hợp giai đoạn phát triển của trứng có sự chênh lệch với nhau, điều này có thể ảnh hưởng đến ước tính. 4.3. Hiệu quả sinh sản Hiệu quả của hệ thống ấp cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ thụ tinh. Sau khi thu trứng từ cá mẹ và ấp trong nhà giống các yếu tố không di truyền, như quản lý trong thời gian ấp, có khả năng sẽ ảnh hưởng đến ước tính di truyền đối với tính trạng hiệu quả sinh sản. Đối với FER, khả năng di truyền không thể ước lượng được, một phần vì cá rô phi cái có đặc tính tự làm sạch (loại bỏ những trứng không thụ tinh hoặc bị hư) trong ổ trứng trong thời gian ấp trứng trong miệng cá (trước khi được thu). Hệ số di truyền của HAT là 0,52 ± 0,28. Đối với FEREGG (0,12 ± 0,13) và SUR (0,05 ± 0,11), ước tính di truyền khác biệt không đáng kể so với không nếu xét đến sai số chuẩn. Các chỉ tiêu có liên kết như FER, HAT và SUR, khó ước tính vì các lỗi tích lũy trong các ước tính kiểu hình của các chỉ tiêu thành phần (FEGG, HATF và FRY10 trong trường hợp này) (Sokal và Rohlf, 1981). Nói cách khác, rất có thể là ảnh hưởng tích lũy của môi trường tới các phương sai thành phần khác. Tương quan di truyền giữa FW và FEREGG là thuận dương (0,98 ± 0,65), nhưng nghịch giữa FW và HAT (-0,30 ± 0,46) và giữa FW và SUR (-0,82 ± 1,17). Những ước tính này cho thấy những con cái nặng hơn thường có nhiều trứng thụ tinh hơn, nhưng tỷ lệ nở và tỉ lệ sống của cá con 10 ngày tuổi thấp hơn. 4.4. Thảo luận chung Thông số di truyền cho một số tính trạng không ước tính được và hầu như khác không (zero) không có ý nghĩa thống kê. Kết quả này có thể có liên quan đến cấu trúc số liệu là cá mẹ trong nghiên cứu thuộc 57 gia đình, cá bố thuộc 41 gia đình. Thời điểm thu trứng (4-7 ngày khác nhau), cách thu trứng cân khối lượng, thể tích ấp trứng và chứa cá bột cho tổng số lượng trứng thu được khác nhau, chỉ thu trên số trứng sinh sản,... Có thể cũng đã ảnh hưởng đến tính trạng, từ đó ảnh hưởng đến ước tính các phương sai thành phần và thông số di truyền. Cần có nghiên cứu bổ sung để có kết luận tốt hơn về hệ số di truyền cho chỉ tiêu (FEREGG, HAT) và tương 10 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 12 - THÁNG 12/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II quan di truyền giữa FW và FEREGG, FW và HAT, FW và EGGW. V. KẾT LUẬN Đây là một trong những nghiên cứu và công bố đầu tiên về chỉ tiêu sinh sản, đã có một số kết quả có thể tham khảo ngay nhưng cần nghiên cứu bổ sung để có kết luận đầy đủ hơn về hệ số di truyền cho chỉ tiêu (FEREGG, HAT) và tương quan di truyền giữa FW và FEREGG, FW và HAT, FW và EGGW. Hệ số di truyền cao cho trọng lượng cá cái lúc sinh sản (0,44 ± 0,17). Tương quan di truyền thuận cao giữa tính trạng này với NEGG (0,31 ± 0,18) cho thấy có thể nâng cao năng suất trứng, từ đó có định hướng tăng số lượng cá bột sản xuất. TÀI LIỆU THAM KHẢO Coward, K., Bromage, N.R., 2000. Reproductive physiology of female tilapia broodstock. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 10, 1 - 25. Gall, G.A.E., Huang, N., 1988. Heritability and selection schemes for rainbow trout: Female reproductive performance. Aquaculture, 73, 57 – 66. Gall, G.A.E., Neira, R., 2004. Genetic analysis of female reproduction traits of farmed coho salmon (Oncorhyncus kisutch). Aquaculture, 234, 143 – 154. Gilmour, A.R., Gogel, B.J., Cullis, B.R., Welham, S.J., Thompson, R., 2015. ASReml User Guide Release 4.1 Structural Specification. VNS International Ltd., Hemel Hempstead, HP1 1ES, United Kingdom. Macintosh, D.J. and Little, D.C., 1995. Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Broodstock management and egg and larval quality, 277. Merican, Z., 2011. Tilapia is gaining popularity in Vietnam, Aquaculture Asia Pacific, pp. 40. Rana, K., 1988. Reproductive biology and the hatchery rearing of Tilapia eggs and fry. Recent Advances in Aquaculture. 343 – 406. Sokal, R.R., Rohlf, F.J., 1981. Biometry, second edition. Freeman, San Francisco. Su, G.S., Liljedahl, L.E., Gall, G.A.E., 1997. Genetic and environmental variation of female reproductive traits in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture, 154, 115 – 124. Tổng cục Thuỷ sản, 2016 (https://tongcucthuysan. gov.vn/vi-vn/nu%C3%B4i-tr%E1%BB%93ng- t h % E 1 % B B % A 7 y - s % E 1 % B A % A 3 n / - n u % C 3 % B 4 i - t h % E 1 % B B % A 7 y - s%E1%BA%A3n/doc-tin/005686/2016-08-08/ Banner007) Trịnh Quốc Trọng, Johan A.M. van Arendonk, Hans Komen, 2013. Genetic parameters for reproductive traits in female Nile tilapia (Oreochromis niloticus): I. Spawning success and time to spawn. Aquaculture 416 – 417, p. 57 – 64. Trịnh Quốc Trọng, Johan A.M. van Arendonk, Hans Komen, 2013. Genetic parameters for reproductive traits in female Nile tilapia (Oreochromis niloticus): II. Fecundity and fertility. Aquaculture 416 – 417, p. 72 – 77. Trịnh Quốc Trọng, Nguyễn Văn Sáng, Trần Hữu Phúc, Phạm Đăng Khoa, Lao Thanh Tùng, Lê Trung Đỉnh, Nguyễn Công Minh, 2017. Final report for project ‘Applications of molecular and quantitative genetics in selective breeding for red tilapia (Oreochromis spp.)’, Biotechnology in Agriculture and Aquaculture Programme. Research Institute for Aquaculture No. 2, pp. 90 (in Vietnamese). Julius Van der Werf and Mike Goddard, 2003. Models and methods for genetic analysis. J Van der Werf, M Goddard - Course Notes. University of New England (UNE). 11TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 12 - THÁNG 12/2018 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II GENETIC PARAMETERS FOR REPRODUCTIVE TRAITS IN RED TILAPIA (Oreochromis spp.) IN THE MEKONG DELTA OF VIETNAM Pham Dang Khoa1*, Tran Huu Phuc1, Muhirwa Safari Charles 2, Trinh Quoc Trong1**, Vo Thi Hong Tham1, Nguyen Thi Kieu Nga1, Nguyen Huynh Duy1, Nguyen Thanh Vu1 ABSTRACT We estimated the genetic parameters for reproductive traits and their genetic correlation with female body weight at spawning in a selected population of red tilapia (Oreochromis sp.) in the Mekong Delta of Vietnam. The studied traits were grouped into two categories, namely fecundity- related (fecundity) and fertility-related traits (fertility). Fecundity traits include total number of eggs collected per female (NEGG) and total weight of 30 eggs per female (EGGW). Fertility traits included number of fertilised eggs (FEGG), fertilisation rate (FER, in %), hatching rate (HAT, in %), and survival rate of 10-day-old fry (SUR, in %). The parameters of 196 spawned female was in 57 families. Heritabity (h2), genetic correlation (r g ), genetic and phenotype parameters were estimated by ASReml (version 4.1). h2 estimate for female body weight at spawning (FW) was 0.44 ± 0.17. For fecundity traits, heritability estimates were 0.38 ± 0.40 for EGGW and 0.31 ± 0.18 for NEGG. Genetic correlation between FW and NEGG was high (0.94 ± 0.22), while it was lower between FW and EGGW (0.57 ± 0.57), implicating that heavier females produced more eggs and heavier eggs. For fertility traits, heritability was not estimable for FER. Heritability estimate for HAT was 0.52 ± 0.28. For FEREGG (0.12 ± 0.13) and SUR (0.05 ± 0.11), heritability estimates were not significantly different from zero. This might be because of accumulated errors in the phenotypic estimates of the component traits. In other words, it was most likely due to the high environmental error that accumulated in the component traits. Genetic correlation between FW and FEREGG was 0.98 ± 0.65, between FW and HAT was −0.30 ± 0.46, and between FW and SUR was −0.82 ± 1.17. These estimates implicated that heavier females tended to have more fertilized eggs, but have lower hatching rate and survival rate of 10-day-old fry. However, the effectiveness of the incubation system also affected fertilisation rates. As collected eggs entered the hatchery, non-genetic factors, such as management during incubation, are expected to affect estimates of heritability for fertility traits. Keywords: genetic correlation, heritability, Oreochromis sp, reproductive traits Người phản biện: TS. Nguyễn Văn Sáng Ngày nhận bài: 20/11/2018 Ngày thông qua phản biện: 20/12/2018 Ngày duyệt đăng: 25/12/2018 1 National Breeding Centre for Southern Freshwater Aquaculture, Research Institute for Aquaculture No. 2 (1** NBF, before 01/2018) 2 Can Tho University * Email: pdk19045@gmail.com
File đính kèm:
- cac_thong_so_di_truyen_cua_tinh_trang_sinh_san_cua_ca_ro_phi.pdf