Làm sao để sản xuất giống tôm càng xanh toàn đực?

Tại sao phải chuyển giới thành tôm càng xanh toàn đực?

Tôm càng xanh là loài thủy sản nước ngọt khá phổ biến ở Việt Nam. Trong đó, tôm càng xanh toàn đực sẽ có tốc độ tăng trưởng và kích thước lớn hơn rất nhiều so với tôm cái. Chiều dài tối đa của tôm đực có thể đạt tới 32cm, trong khi tôm cái chỉ đạt 25cm. Một điều đặc biệt là tôm đực thể hiện tính “gia trưởng” rất cao, những con tôm đực làm “thủ lĩnh” sẽ phát triển vượt bậc so với những con tôm khác.

Khi nuôi chung tôm càng xanh toàn đực và cái sẽ dẫn đến sự sai khác về kích thước trong cùng một đàn. Tỷ lệ sống của chúng sẽ giảm do tính cạnh tranh cao. Vì vậy, việc chuyển đổi giới tính tôm càng xanh theo hướng toàn đực, để nâng cao năng suất đã trở nên phổ biến trong nhiều năm nay. Dưới đây là tổng hợp những cách có thể giúp tôm càng xanh chuyển giới.

Đàn tôm càng xanh toàn có kích thước đồng đều, tỷ lệ sống và năng suất cao. Ảnh: Enzootic Ltd.

Các cách chuyển giới thành tôm càng xanh toàn đực?

*Dùng hormon chuyển trực tiếp sang tính đực.

Người ta cho tôm ăn thức ăn nhân tạo có chứa hormon 17α-methyltestosterol (17MT) để chuyển đổi sang tính đực. Các nghiên cứu đều cho ăn trong hơn 170 ngày liên tiếp, tuy nhiên tỷ lệ “chuyển giới” thành công rất thấp, mặc dù đã bắt đầu bổ sung 17MT từ giai đoạn rất sớm, khi tôm chưa biệt hóa giới tính. Nguyên nhân không thành công ở phương pháp này được các chuyên gia phân tích là do bản chất hormon tự nhiên (protein) của tôm và hormon nhân tạo (steroid) được đưa vào cơ thể là khác nhau. Điều này khẳng định phương pháp này không khả quan.

*Hướng “chuyển giới” dựa trên cơ chế biệt hóa giới tính của tôm càng xanh, tạo tôm cái giả mang bản chất là tôm đực, mang kiểu gen của con đực. Tiếp đó, cho tôm cái giả sinh sản với tôm đực bình thường, sẽ tạo nên đàn tôm con toàn đực.

a. Tạo tôm cái giả bằng phương pháp vi phẫu

Vi phẫu là một cuộc phẫu thuật nhỏ nhằm loại bỏ hoàn toàn tuyến đực trước khi tôm biệt hóa giới tính (10-25 ngày tuổi). Không có sự chi phối của hormon Mr-IAG tiết ra từ tuyến đực, thì các đặc trưng sinh dục của tôm sẽ phát triển theo hướng con cái, hình thành buồng trứng, bắt cặp, giao vỹ bình thường với những con đực khác.

Ở tôm đực, tinh hoàn nằm dưới tim, các ống dẫn tinh nằm bên dưới các lỗ của gốc chân bò thứ năm. Mà tuyến androgen nằm cạnh phần cuối của ống dẫn tinh và gắn với ống dẫn tinh, nên dưới kính hiển vi chuyên dụng, dùng các dụng cụ cắt chung quanh rồi kéo nhẹ hai chân bò thứ năm, sẽ loại bỏ được tuyến đực này. 

Ở phương pháp vi phẫu, tỉ lệ chuyển giới tính tôm càng xanh chỉ đạt khoảng 17-34%. Ảnh: Jarek Tuszyński.

Kết quả sau vi phẫu, tỉ lệ chuyển giới tính chỉ đạt khoảng 17-34%. Và phương pháp này gặp rất nhiều khó khăn khi thực hiện, do tốn thời gian, đòi hỏi kỹ thuật chuyên môn cao trong tất cả các khâu của quy trình sản xuất. Ngoài ra, khâu ương nuôi sau vi phẫu khá dài (trên 2 tháng) với chi phí bỏ ra rất cao, nhiều rủi ro trước khi đánh giá được mức độ thành công. Vì thế không được áp dụng rộng rãi hiện nay.

b. Tiêm iRNA để biệt hóa giới tính

Ở tôm càng xanh, gen IAG điều khiển hoạt động của tuyến Androgen để tiết ra hormon Mr-IAG, từ đây quyết định đến sự phát triển của đặc điểm sinh dục sơ cấp và thứ cấp. Phương pháp này dựa trên trình tự gen IAG và cơ chế gây bất hoạt gen này bằng sự can thiệp của RNAi. Từ đó ngăn cản hoạt động của tuyến Androgen, tôm càng xanh mang kiểu gen đực sẽ chuyển thành con cái giả.

Phương pháp thực hiện: Từ trình tự gen IAG có thể tổng hợp được sợi đôi RNA (ds-RNA) của gen này. Sau đó, ds-RNA được tiêm vào cơ thể tôm ở giai đoạn PL10-25 và kéo dài đến khi tôm cái thành thục. Tôm được tiêm 1 lần/ tuần trong 3 tháng với lượng 5 µg ds-RNA/g tôm để vô hiệu hóa lại chính gen IAG. Sợi đôi ds-RNA sau khi được tiêm vào tế bào chất, sẽ bị cắt (do enzyme Dicer) thành những sợi đôi ngắn hơn (siRNA). Tiếp đó siRNA tách làm 2 sợi đơn gồm 1 sợi bị phân hủy và sợi còn lại (gọi là sợi dẫn) bám vào phức hợp RISC. Phức hợp này có chứa enzyme để cắt mRNA. Sợi dẫn sẽ bắt cặp với mRNA của gen Mr-IAG (sản sinh từ quá trình phiên mã gen Mr-IAG) làm cho mRNA không thể dịch mã thành protein (hormon tuyến đực). Gen IAG bị vô hiệu hóa.

Tiêm iRNA để biệt hóa giới tính có tỷ lệ thành công cao, có thể sản xuất quy mô lớn. Ảnh: ExportersIndia

Việc bất hoạt tạm thời gen Mr-IAG đã ức chế sự hình thành đặc điểm sinh dục đực, tác động đến quá trình phát triển của tinh trùng ở tôm đực, hình thành tôm cái giả. Với tỷ lệ thành công hơn 93%, thì phương pháp này mở ra triển vọng lớn để phát triển đàn tôm càng xanh toàn đực trên quy mô rộng lớn. Ngoài ra, sợi đôi dsRNA lạ trong cơ tôm sẽ bị loại bỏ hoàn toàn sau 7 ngày, không có sự di truyền cho đời sau. Gen Mr-IAG sau khi tiêm chỉ bị vô hiệu hóa tạm thời. Tôm cái giả và cả đàn tôm toàn đực đời con đều phát triển và sinh sản bình thường, không có di chứng gì về sau.

Chuyển giới cho tôm càng xanh đã được thực hiện qua các cách trên. Nhìn chung, phương pháp tạo con cái giả rồi cho sinh sản với con đực bình thường là an toàn nhất và cũng cho kết quả cao nhất. Còn nhiều cách khác nửa để chuyển giới cho tôm. Tuy nhiên, việc này nên được thực hiện đồng bộ ngay từ lúc tôm chưa biệt hóa giới tính, điều này sẽ giúp chất lượng và năng suất tôm nuôi thương phẩm được đảm bảo sau này.