Tính di truyền sức chịu đựng Amonia của tôm thẻ

Tiềm năng nghiên cứu về sức chịu đựng amoniac của tôm ở các chương trình nhân giống với độ mặn cao

Do những ưu điểm của về khả năng chịu mặn tốt, tốc độ tăng trưởng nhanh và tỷ lệ sống sót nhiều ở mật độ cao, tôm thẻ chân trắng đang là loài tôm được nuôi phổ biến nhất trên thế giới.

Trong ao, nồng độ amoniac là yếu tố có nguy cơ độc hại lớn nhất. Khi nồng độ amoniac cao, hệ thống miễn dịch của tôm sẽ bị ức chế và tôm sẽ rất nhạy cảm đối với mầm bệnh. Một nghiên cứu đã được tiến hành để tìm hiểu ảnh hưởng của amoniac đến tôm thẻ chân trắng ở mức độ phân tử và cũng đã xác định được, phần lớn gen của hệ thống miễn dịch đã tham gia chống lại ảnh hưởng của amoniac.

Trong giai đoạn tôm nuôi thương phẩm, chủ yếu dinh dưỡng sẽ tập trung vào việc gia tăng trọng lượng cơ thể, sau giai đoạn đó tôm mới tập trung phát triển hệ sinh dục và hầu như không lớn nữa. Đó cũng là lúc tôm nhạy cảm nhất với sự amoniac tồn tại trong ao. Tương tác của kiểu gen và môi trường sẽ quyết định kiểu hình (biểu hiện ra ngoài của một đặc điểm cơ thể) của một tính trạng số lượng, đóng vai trò quan trọng trong cải thiện di truyền.

Tôm thẻ chân trắng được nuôi ở nhiều độ mặn khác nhau, nhưng một số nghiên cứu cho thấy độ mặn thấp có thể làm tăng độc tính của amoniac đối với tôm. Amoniac sẽ ảnh hưởng đến quá trình thẩm thấu của tôm. Vì môi trường sẽ quyết định một phần kiểu hình, do đó ở độ mặn khác nhau thì sự di truyền quy định sức chịu đựng amoniac ở tôm sẽ khác nhau.

Bài viết này sẽ tóm tắt báo cáo nghiên cứu đánh giá mức độ di truyền và giới hạn chịu đựng của tôm thẻ chân trắng với amoniac ở độ mặn là 5 và 30 phần nghìn (ppt). Với phương pháp thực hiện là theo dõi hệ số di truyền về sức chịu đựng amoniac ở tôm thẻ chân trắng nuôi thương phẩm trong độ mặn 5 và 30 ppt. Sau đó ước tính tương quan di truyền giữa kích thước cơ thể với sức chịu đựng amoniac trong hai môi trường trên để xác định mối quan hệ giữa sức chịu đựng amoniac với sự phát triển các gen quy định tính trạng trên.

Thiết lập nghiên cứu

Nghiên cứu này đã được thực hiện tại Trung Quốc. Bảy mẫu tôm được thu thập từ nhiều công ty khác nhau ở Mỹ và Singapore. Cho thụ tinh các mẫu với nhau, sau 45 ngày chọn ngẫu nhiên khoảng 400 con tôm postlarvae cho vào lồng lưới 0.5m3 và 60m3 nuôi riêng trong 2 ao lớn với mật độ như nhau. Một ao đươc pha loãng nước biển dần dần có độ mặn kéo dài từ 5 đến 30 phần nghìn trong 3 tuần, một ao duy trì ổn định ở mức 30 phần nghìn. Ngoài độ mặn, các điều kiện khác của chất lượng nước được duy trình như nhau. Theo dõi và áp dụng phân tích thống kê để đưa ra kết quả.

Kết quả và thảo luận

Trong nhiên cứu này, trước hết đã đưa ra báo cáo về sự di truyền sức chịu đựng amoniac của tôm nuôi thương phẩm ở giai đoạn sớm với độ mặn 30ppt và 5ppt. Đồng thời là sự tương tác giữa kiểu hình và môi trường giữa hai môi trường để xem xét tỷ lệ tử vong của tôm. Nhiều nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng amoniac độc hại với tôm nuôi trong giai đoạn đầu (30-55 ngày) và càng được minh chứng rõ hơn trong nghiên cứu này.

Lấy 3624 mẫu trong môi trường có độ mặn 30ppt và 3597 mẫu ở độ mặn 5ppt. Sau đó tiến hành tính toán theo phân tích thống kê. Kết quả cho thấy ảnh hưởng đột ngột của amoniac trong độ mặn 30ppt thấp hơn nhiều so với độ mặn 5ppt. Hơn nửa thời gian sống sót khi tiếp xúc với amoniac ở hai độ mặn là khác nhau. Tỷ lệ tử vong và thời gian sống của mẫu với hai độ mặn khác nhau được thể hiện qua biểu đồ sau:

Tỷ lệ tử vong và thời gian sống của mẫu với hai độ mặn khác nhau.

Tỷ lệ chết ở độ mặn 5ppt là cao hơn đáng kể so với những mẫu trong môi trường có độ mặn 30ppt. Tất cả các mẫu trong điều kiện độ mặn 5pp đều chết sau 69 giờ tiếp xúc đột ngột với amoniac, nhưng 119 mẫu ở độ mặn 30ppt vẫn còn sống.

Qua nghiên cứu thấy được rằng tôm nuôi thương phẩm rất nhạy cảm với amoniac trong ao nhất là khi độ mặn thấp. Nồng độ gây chết của amoniac trong 72 giờ ở độ mặn 30ppt là 32mg/l cao hơn đáng kể so với 18mg/l ở độ mặn 5ppt. Thời gian sống trung bình của mẫu ở điều kiện độ mặn 30ppt là 36,62 giờ so với 24,8 giờ ở độ mặn 5ppt. Các kết quả này cho thấy độ mặn thấp làm tăng độc tính của amonia trên tôm, phù hợp với một số nghiên cứu trước đây. Việc lựa chọn tôm có sức chịu đựng amoniac cao nên thực hiện ở giai đoạn đầu khi nuôi và trong nước có độ mặn thấp.

Các hệ số di truyền của sức chịu đựng amoniac trên tôm 0,5g ở cả hai độ mặn đều lớn hơn so với các nghiên cứu trước. Điều này chứng tỏ rằng việc chọn lựa tôm thí nghiệm ở giai đoạn đầu là ưu điểm trong nghiên cứu này. Sau thí nghiệm này, một nghiên cứu khác về mối quan hệ giữa sức chịu đựng amoniac và sức đề kháng chống lại virus WSSV ở tôm chứng minh rằng sức chịu đựng của tôm đối với amoniac cải thiện được chủ yếu là nhờ di truyền, ngoài ra nhờ đó cũng giảm được tỷ lệ tử vong, tăng cường sức đề kháng và giảm các bệnh truyền nhiễm. Ở đây có một mối tương quan tích cực giữa kích thước cơ thể và giới hạn chịu đựng amoniac của tôm. Nó có nghĩa là tôm càng lớn thì sức chống chịu với amoniac càng cao.

Như đã nói ở trên, môi trường ảnh hưởng rất lớn đến sự biểu hiện kiểu hình của tính trạng. Do đó sức chịu đựng với amoniac của tôm ở các thế hệ khác nhau là khác nhau. Nghiên cứu cũng phát hiện được có một loại gen quy định sức chịu đựng với amoniac của tôm, nhưng gen đó bị ảnh hưởng bởi độ mặn. Khi môi trường và kiểu hình tương tác mạnh mẽ với nhau, có thể lựa chọn môi trường phù hợp để tính trạng trội biểu hiện nhiều hơn trong các nghiên cứu về sau.

Quan điểm

Qua kết quả đạt được, nhóm nghiên cứu đã báo cáo các hệ số di truyền về sức chịu đựng amoniac ở tôm nuôi thương phẩm giai đoạn đầu. Cùng với đó là sự tương tác kiểu hình và môi trường với gen quy định ở độ mặn khác nhau. Từ đó có hướng để cải thiện khả năng chịu đựng amoniac của tôm. Kết quả cho thấy sức chịu đựng này là tương đối cao ở tôm thẻ chân trắng nuôi thương phẩm. Việc chọn giống theo bài bản nghiêm túc được thực hiện ban đầu đã giúp cải thiện các gen quy định tính trạng này trên tôm. Hệ số di truyền này cao hơn khi kiểm tra ở độ mặn cao.

Thêm vào đó, kiểu hình biểu hiện như thế nào đã chịu sự chi phối rất lớn của môi trường cả 2 độ mặn khác nhau. Các chương trình nhân giống nên thực hiện ở độ mặn bình thường mà tôm sống được, điều này cũng sẽ làm gia tăng hệ số di truyền về sức chịu đựng của tôm với amoniac. Ngoài ra, kích thước cơ thể tôm với sức chịu đựng amoniac tỷ lệ thuận với nhau nên việc này sẽ giúp ích cho việc lựa chọn giống nuôi ban đầu.