Ước tính thông số di truyền ở hai lứa tuổi khác nhau trên tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii) chọn giống theo tính trạng tăng trưởng
TÓM TẮT
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. 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 thông tin di truyền của 18.387 cá thể thuộc 4 thế hệ trong chương trình chọn giống tôm
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
không có 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 công tác chọn giống tôm càng xanh theo tính trạng trọng lượng thân có thể tiến hành hiệu quả
ở giai đoạn sớm hơn so với tuổi thu-hoạch đang áp dụng.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Tóm tắt nội dung tài liệu: Ước tính thông số di truyền ở hai lứa tuổi khác nhau trên tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii) chọn giống theo tính trạng tăng trưởng
với tương quan di truyền ở 2 lứa tuổi. Bảng 6: Tương quan di truyền (rg) và ảnh hưởng chung của con mẹ và môi trường nuôi (rc) của các tính trạng ở tuần thứ 10 và tuần thứ 18 Tính trạng rg rc 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 h2 = 0,11±0,08 ở 5 tháng tuổi; Sqrt(BW) Sqrt(BW) BL CL AL CW AW 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 9TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 h2 = 0,07±0,04; h2 = 0,20±0,71 (không khác biệt so với 0) ở 6 tháng tuổi khi nuôi chung và nuôi riêng rẽ theo cá thể. Tuy nhiên các nghiên cứu trên tôm 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 nuôi chứ không phải điều kiện nuôi thực tế ngoài ao, vì vậy tăng trưởng của tôm 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 tôm thẻ chân trắng (Pérez-Rostro và Ibarra, 2003; Pérez-Rostro và ctv, 1999) nhưng ngược lại với kết quả trên tôm 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 loài thủy sản khác như tôm thẻ chân trắng (Argue và ctv, 2002; Castillo-Juárez và ctv, 2007; Gitterle và ctv, 2005), tôm sú (Coman và ctv, 2010; Kenway và ctv, 2006; Macbeth và ctv, 2007), tôm he Nhật Bản (P. japonicus) (Hetzel và ctv, 2000), crayfish (Jones và ctv, 2000; McPhee và ctv, 2004), cá rô phi GIFT (Nguyên và ctv, 2007) và cá tra (Sáng, 2010). Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các kết quả công bố trên tôm thường là những ước tính có sai lệch tăng (overestimated) bởi những nghiên cứu này không thể phân tách ảnh hưởng của con mẹ và các yếu tố nuôi 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 tôm đực và tình trạng sinh sản trên tôm cái vào mô hình toán. Kiểu hình của tôm đực là kết quả do ảnh hưởng của các yếu tố liên quan đến cấu trúc quần đàn tôm đực, một đặc điểm rất riêng biệt chỉ có ở tôm càng xanh (Karplus và ctv, 1991). Tình trạng sinh sản của tôm 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 mô hình toán mặc dù chúng có ảnh hưởng có ý nghĩa và vì vậy không thể bỏ qua trong mô hình toán trên tôm 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 còn lại, hay nói cách khác tôm 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 đoán 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 tôm càng xanh cũng cho phép dự đoán các tính trạng này có 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 có thể xác định lứa tuổi thu hoạch tôm 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. 10 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Argue, 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 11TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 1 - THAÙNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 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 thông 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
File đính kèm:
- uoc_tinh_thong_so_di_truyen_o_hai_lua_tuoi_khac_nhau_tren_to.pdf