quần đàn cá Tra phục vụ đánh giá tăng trưởng và khả năng kháng bệnh
gan thận mủ
3.1.1. Kết quả sinh sản và ương nuôi
Nghiên cứu này áp dụng phương pháp phối tổ hợp thứ bậc n đực × 2n cái cho ra 2n gia đình. Cụ thể, từ 269 cá cái và 135 cá đực của bốn quần đàn bố mẹ G2 - 2001, G1 - 2002, G1 - 2003 và quần đàn tự nhiên đã tạo ra 269 gia đình quần đàn G3 - 2001. Trong số bốn quần đàn bố mẹ, quần đàn G2 - 2001 được chọn làm chủ lực với số lượng gia đình lai nội dòng cao nhất (159 gia đình).
Bảng 3.1. Bảng phối hợp các quần đàn bố mẹ. Cá cái Cá đự c G1-2002 G1-2003 G2-2001 Cá tự nhiên G1 - 2002 15 11 14 G1 - 2003 10 17 15 G2 - 2001 8 9 159 Cá tự nhiên 11
Nghiên cứu áp dụng phương pháp gieo tinh khô cho trung bình 50 g trứng (khoảng 60.000 trứng)/cá cái, với tỷ lệ thụ tinh trung bình là 78,98 % và tỷ lệ nở trung bình là 88,45% đã cho sản lượng cá bột trung bình là 41.915 con/gia đình. Trong mỗi gia đình, chọn khoảng 2.000 cá bột ương đến cá hương 20 ngày tuổi, tỷ lệ sống là 39%. Trong số này, chọn ngẫu nhiên 300 con cá hương/gia đình để tiếp tục ương đến kích cỡ đánh dấu (trọng lượng trung bình 19,7g). Có 5 gia đình có số cá hương còn quá thấp (< 100 cá thể) nên không được chọn để tiếp tục ương.
3.1.2. Kết quả đánh dấu PIT cho cá Tra giống
Mỗi gia đình cần khoảng 100 cá thể để phục vụ đánh giá tăng trưởng và khả năng kháng bệnh gan thận mủ (60 cá thể để đánh giá tăng trưởng, 30 để thí nghiệm cảm nhiễm, và 10 làm cá cohabitant). Một số gia đình số lượng cá giống còn lại không đủ 100 (ít nhất 50 con/gia đình) vẫn được chọn và chia theo tỷ lệ 2:1 tương ứng số cá đánh giá tăng trưởng:cá thí nghiệm, và không sử dụng làm cá cohabitant. Không chọn những gia đình nào số lượng cá giống < 50 cá thể. Trong thời gian theo dõi tình trạng sức khỏe và khả năng lưu tồn dấu sau khi đánh dấu PIT, có một số cá chết do bị stress hoặc nhiễm khuẩn và một số cá bị rớt dấu do vết thương chưa lành hoặc bị viêm tấy. Phải xi phông thu các dấu rớt ở đáy bể composite, kiểm tra và đánh dấu PIT bù số cá rớt dấu từ các gia đình tương ứng để đảm bảo ít nhất phải có số liệu (gây bệnh thực nghiệm) của 15 con/gia đình để ước tính các thông số di truyền một cách chính xác [31]. Có một số gia đình không còn cá giống nên để đảm bảo chỉ tiêu cá thí nghiệm (Bảng 3.2) phải bù số cá rớt dấu từ các gia đình khác. Như vậy trong 264 gia đình cá giống, do có một số gia đình không đủ cá giống (dưới 50 cá thể) để tham gia hoặc một số gia đình bị rớt dấu toàn bộ cả hai bể hoặc một trong hai bể thí nghiệm mà không còn cá để đánh dấu bù lại nên chỉ còn 249 gia đình tham gia thí nghiệm cảm nhiễm và đánh giá tính trạng tăng trưởng.
Bảng 3.2. Số lượng cá phục vụ đánh giá tăng trưởng và kháng bệnh gan thận mủ.
Chỉ tiêu Số lượng (con)
Tổng số cá cohabitant 2.520
Tổng số cá thí nghiệm 8.390
Tổng số cá nuôi thương phẩm 16.140
3.2. Hệ số di truyền ước tính (h2), hệ số di truyền thực tế (H2) và hiệu quả chọn lọc thực tế (R) của tính trạng tăng trưởng
Hệ số di truyền thực tế nằm ở mức trung bình (0,24). Hiệu quả chọn lọc cho quần đàn G3 - 2001 ở mức trung bình là R = 8,9%. (Bảng 3.7).
Hệ số di truyền thực tế trong nghiên cứu này nằm ở mức trung bình so với cùng tính trạng trên các đối tượng khác (0,10 đến 0,59) như trên cá Nheo Mỹ, cá Chép [72], sò Điệp Catarina [44] và sò Điệp Bay [73]; trên cá Rô phi, trên hàu và nghêu là 0,40 - 0,42 [36].
Hiệu quả chọn lọc thực tế trong nghiên cứu này ở mức trung bình như kết quả nghiên cứu của một số đối tượng khác (R = 7 - 12%) như cá nước lạnh [35], cá Rô phi [27], [47], [60].
Bảng 3.3. Hệ số di truyền ước tính (h2), hệ số di truyền thực tế (H2) và hiệu quả chọn lọc thực tế (R) của tính trạng tăng trưởng trên quần đàn chọn giống.
Nhóm* TB (g) LSM (g) RS RW H2 h2±se g % g % S 898,5 923,2 75,8 8,9 - - 0,24 0,50 ± 0,06 C 770,6 847,4 - - - - W 729,3 781,6 - - 141,6 18,1 *S: nhóm chọn lọc, C: nhóm đối chứng, W: nhóm tự nhiên
Kết quả hệ số di truyền ước tính (h2) cho quần đàn nghiên cứu được thể hiện trong Bảng 3.7. Hệ số di truyền ước tính (h2) ở mức cao (0,50) kết hợp với hệ số di truyền thực tế (H2)ở mức trung bình như đã trình bày ở trên cho thấy hiệu quả chọn lọc cho tính trạng tăng trưởng có nhiều triển vọng.
3.3. Kết quả thí nghiệm gây bệnh thực nghiệm các gia đình chọn giống
3.3.1 Các yếu tố môi trường
Một số chỉ tiêu chất lượng nước trong hai bể thí nghiệm được theo dõi hàng ngày và đươc trình bày trong Phụ lục 1.
3.3.1.1 Nhiệt độ (oC)
Để tạo điều kiện cho vi khuẩn E. ictaluri có thể dễ dàng gây nhiễm và tỉ lệ chết cao trên cá thí nghiệm, nhiệt độ trong phòng và nước luôn được kiểm tra vả điều chỉnh để giữ ở mức trung bình 260
3.3.1.2 Oxy hòa tan - DO (mg/L)
Hình 3.1. Đồ thị biến động DO trong quá trình thí nghiệm.
Biến động DO theo đồ thị Hình 3.1: Trong 3 ngày đầu thí nghiệm hàm lượng oxy hoà tan khá cao (4 mg/L). Từ ngày 4 – 6 cá cohabitant bắt đầu chết và phân hủy làm cho lượng oxy trong nước giảm còn 3 – 3,5 mg/L và 2,5 mg/L từ ngày 7 -10. Ngày 11 - 14 tiếp tục giảm đến 0,8mg/L. Từ ngày 15 đến kết thúc thí nghiệm hàm lượng DO duy trì ở mức thấp 0,5 mg/L. Cá tra có thể sống được ở mức DO > 0,3 mg/L, DO >0,7 mg/L thì cá phát triển bình thường nhưng DO từ 0,4 - 0,7 mg/L thì nhu cầu sử dụng thức ăn của cá giảm rõ [6], [10], [39]. Như vậy, đây là yếu tố không tối ưu cho cá thí nghiệm, có thể góp phần cho việc lan truyền bệnh.
3.3.1.3. pH
Đồ thị Hình 3.2 cho thấy pH tương đối ổn định ở mức 6 - 6,5, sau ngày cá chết nhiều nhất (ngày 13 trở đi) pH bắt đầu tăng lên và tăng đến 7,5 vào ngày 19. Tuy nhiên yếu tố pH ở đây không gây ảnh hưởng đến cá thí nghiệm. Vì khoảng pH tốt nhất cho sự phát triển của cá tra là từ 6 - 9 [6], [10].
Hình 3.2. Đồ thị biến động pH trong qúa trình thí nghiệm.
3.3.1.4 Nồng độ NH3 tự do (mg/L)
Sự biến động NH3 qua đồ thị Hình 3.3 cho thấy nồng độ NH3 tự do trong 2 ngày đầu thí nghiệm ở mức rất thấp 0,003 mg/L. Với mật độ thí nghiệm khá cao (10 kg cá/m3), sau 2 ngày chất thải của chúng cùng với cá cohabitant bắt đầu chết và phân hủy làm cho nồng độ NH3 tự do trong nước bắt đầu tăng lên đến 0,03 mg/L và giữ ổn định trong những ngày kế tiếp. Nồng độ NH3tự do tăng lên 0,06 mg/L ở bể 2 vào ngày 10 và bể 1 vào ngày 11. Ngày kết thúc thí nghiệm nồng độ NH3 tự do tăng cao lên đến 0,17 mg/L. Nồng độ NH3 tự do trong nước từ 0,03 - 0,36 mg/L thì không an toàn cho cá tra nhưng chúng vẫn chịu đưng được [10], [39]. Như vậy, đây là yếu tố gây bất lợi cho sức khỏe cá làm cho chúng dễ dàng nhiễm bệnh trong quá trình thí nghiệm.
Tóm lại, môi trường thí nghiệm là tương đối bất lợi cho sức khỏe cá như : stress mật độ, biến động nồng độ oxy, NH3 đã làm tăng khả năng cảm nhiễm của cá đối với mầm bệnh đồng thời nhiệt độ môi trường thích hợp cho mầm bệnh phát triển nên đã gây chết cao đối với cá thí nghiệm.
3.3.2. Kết quả thí nghiệm gây bệnh thực nghiệm
3.3.2.1. Kết quả thí nghiệm gây bệnh thực nghiệm trên quần đàn chọn giống Kết quả kiểm tra tác nhân gây chết cá đã cho kết quả tỷ lệ nhiễm mầm bệnh
E. ictaluri là 100% (Phụ lục 7).
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm gây bệnh thực nghiệm trên quần đàn chọn giống.
Chỉ tiêu Bể 1 Bể 2
Mật độ thí nghiệm (kg/m3
) 10 10
Tỷ lệ cá cohabitant: cá thí nghiệm (%) 30 30
Chủng vi khuẩn Gly09 - M Gly09 - M
Số ngày để xuất hiện cá cohabitant chết đầu tiên 3 3 Số ngày để xuất hiện cá thí nghiệm chết đầu tiên 3 3
Số ngày theo dõi thí nghiệm 19 19
Số ngày có xuất hiện cá chết (ngày) 17 17
Thời điểm cá cohabitant được cho vào sống chung với cá thí nghiệm được tính là ngày đầu tiên. Với liều gây nhiễm là 105vi khuẩn/cá, cá cohabitant bắt đầu chết ở ngày thứ 3 và chết 100% ở ngày thứ 10. Nhằm làm tăng khả năng phát tán mầm bệnh ra môi trường thí nghiệm, cá cohabitant chỉ được vớt ra khi cá có dấu hiệu phân hủy. Cá thí nghiệm bắt đầu chết ở ngày thứ 3 với số lượng ít. Đến ngày thứ 5 thì bắt đầu bổ sung vi khuẩn cho cả 2 bể với mật độ 7x105vi khuẩn/ml. Duy trì việc bổ sung vi khuẩn vào bể hàng ngày, đến ngày thứ 7 cá cohabitant chết đạt đỉnh thì ngưng bổ sung vi khuẩn. Sau khi được bổ sung vi khuẩn thì ở cả 2 bể cá chết tăng dần, đến ngày thứ 12 thì bắt đầu bùng phát dịch và cá chết đạt đỉnh (bể 1 là 460 con, bể 2 là 632 con). Sau đó cá chết giảm dần và duy trì ở mức thấp đến ngày thứ 19 (Hình 3.4 và 3.5). Tỷ lệ cá chết đạt khá cao ở bể 1 (81,78%) và bể 2 (77,53%). Nếu nhìn vào đỉnh của hai đồ thị thì bể 1đạt đỉnh (10,8%) thấp hơn bể 2 (15,3%), nhưng vẫn phù hợp vì tỷ lệ chết ở bể 1 những ngày tiếp theo cao hơn bể 2.
Hình 3.5. Đồ thị tỷ lệ chết của cá thí nghiệm theo ngày (bể 2).
Đề tài cơ sở của Viện NCNTTS II ‘‘Đánh giá tính khả thi của việc chọn giống cá tra trên tính trạng kháng bệnh gan thận mủ’’ năm 2009 sử dụng phương pháp gây bệnh thực nghiệm bằng cách cho cá cohabitant sống chung với cá thí nghiệm; Kết quả cho thấy tỷ lệ chết của cá thí nghiệm đạt rất thấp (24,7%), không đảm bảo cho việc tính toán chính xác các thông số di truyền. Tỷ lệ cá chết đạt rất thấp có thể là do: Liều gây nhiễm quá cao (5×106 và 5×105vi khuẩn/cá cho lần tiêm 1 và 2) làm cho cá cohabitant chết quá nhanh, mầm bệnh E. ictaluri chưa kịp tăng sinh nhiều để phát tán ra môi trường xung quanh. Đồng thời cá thí nghiệm không có nhiều điều kiện để tiếp xúc với cá cohabitant một cách tự nhiên do cá cohabitant được thả vào trong giai vàtỷ lệ ghép cá cohabitant vào cá thí nghiệm là 15%. Ngoài ra, nhiệt độ nước tương đối cao (28,5 - 29,00C và sau 10 ngày là 270C) trong thời gian tiến hành thí nghiệm. Nhiệt độ cao cũng có thể làm ảnh hưởng đến độc lực của vi khuẩn E. ictaluri [7].
Đề tài tiếp nối ”Bước đầu đánh giá một số các thông số di truyền của tính trạng kháng bệnh gan thận mủ trên các Tra” năm 2010 đã áp dụng các cải tiến được rút ra từ thí nghiệm trước: Kết hợp phương pháp cho cá cohabitant sống chung với cá thí nghiệm với việc tăng cường bổ sung vi khuẩn vào trong môi trường; Liều tiêm cho cá cohabitant giảm xuống còn 1×105
vi khuẩn/cá; tỷ lệ cá cohabitant ghép tương ứng vào cá thí nghiệm tăng lên 30%; nhiệt độ nước hạ xuống còn 260C. Kết quả cho thấy tỷ lệ chết của cá thí nghiệm đạt cao 85,07 % và 83,94 % [8]. Tỷ lệ chết của cá thí nghiệm đạt cao như vậy có thể là do: Bổ sung vi khuẩn cho cả hai bể với liều 5×105 vi khuẩn/ml trong thời gian dài (bể 1 là 6 ngày và bể 2 là 8 ngày); Các yếu tố thủy lý hóa ở mức thuận lợi cần thiết để ảnh hưởng tích cực lên khả năng nhiễm bệnh của cá; Cá thí nghiệm được tiếp xúc với cá cohabitant một cách tự nhiên do cá cohabitant được thả vào sống chung với cá thí nghiệm. Tuy nhiên, khi kiểm tra tác nhân gây bệnh/chết chỉ có 68,6% số cá thí nghiệm bị nhiễm mầm bệnh
E. ictaluri. Như vậy tỷ lệ cá chết cao ngoài nguyên nhân nhiễm mầm bệnh E. ictaluri thì còn có thể chết do những nguyên nhân khác như cá bị xây xát trong quá trình vận chuyển hoặc do nhiễm mầm bệnh khác.
Do đó, để đánh giá chính xác các thông số di truyền của tính trạng kháng bệnh thì thí nghiệm năm nay tiếp tục chuẩn hóa qui trình gây bệnh thực nghiệm sao cho tỷ lệ nhiễm mầm bệnh E. ictaluri tăng lên và tỷ lệ cá chết giảm còn khoảng 50%. Vì mức tỷ lệ chết đạt 50% là được khuyến cáo sẽ cho kết quả đánh giá chính xác và hiệu quả nhất các thông số di truyền của tính trạng kháng bệnh [33], [56]. Thí nghiệm vẫn áp dụng phương pháp cá cohabitant sống chung với cá thí nghiệm nhưng thời gian bổ sung vi khuẩn vào trong môi trường thí nghiệm giảm xuống còn 3 ngày với liều 7x105 vi khuẩn/ml. Tạo các tác nhân gây stress cho cá trước và trong khi tiến hành thí nghiệm bằng cách tăng mật độ cá thí nghiệm và giảm thời gian thuần dưỡng sau đánh dấu (từ 10 ngày xuống còn 5 ngày). Tỷ lệ chết của cá trong thí nghiệm này có giảm so với thí nghiệm năm trước nhưng vẫn còn khá cao (81,78% và 77,53%). và tỷ lệ cá chết do nhiễm mầm bệnh E. ictaluri là 100%, điều này cho thấy các khả năng là: 1) Điều kiện thí nghiệm thích hợp cho sự lây lan và
gây chết của bệnh gan thận mủ, các yếu tố thủy lý hóa ở mức bất lợi cần thiết để ảnh hưởng tích cực lên khả năng nhiễm bệnh của cá; 2) Do bản chất sinh học của vi khuẩn (có thể gây thiệt hại lên đến 90% nếu không được chữa trị kịp thời [4]; 3) Cá thí nghiệm được tiếp xúc với cá cohabitant một cách tự nhiên do cá cohabitant được thả vào sống chung với cá thí nghiệm; 4) Liều gây nhiễm 1×105 vi khuẩn/cá làm cho cá cohabitant bắt đầu chết sau 2 ngày và thời gian chết kéo dài đến 8 ngày kết hợp với việc tăng cường bổ sung vi khuẩn liều 7×105 vi khuẩn/ml vào môi trường thí nghiệm đã làm tăng sinh và phát tán vi khuẩn E. ictaruli ra môi trường để có thể gây bệnh đồng loạt cho cá thí nghiệm.
Để ước tính các thông số di truyền một cánh chính xác, ít nhất phải có số liệu (gây bệnh thực nghiệm) của 15 con/ gia đình và số lượng gia đình phải đủ lớn [31]. Phương pháp cohabitantion cải tiến được áp dụng cho quần đàn G3 - 2001 đạt tỷ lệ chết cao và thỏa mãn yêu cầu trên. Tuy nhiên, trong thí nghiệm này cho tỷ lệ chết chưa phải là tối ưu (khoảng 50% [56]). Thí nghiệm gây bệnh thực nghiệm cần được hoàn thiện theo hướng lựa chọn mật độ và thời gian bổ sung vi khuẩn vào bể thí nghiệm cho phương pháp cohabitantion. Từ đó, tiến đến xây dựng qui trình chuẩn gây bệnh gan thận mủthực nghiệm trên cá Tra.
Ở nhóm cá sống, khối lượng trước và sau khi thí nghiệm không có sự khác biệt (P<0,05), còn ở nhóm cá còn chết thì khối lượng trước và sau khi thí nghiệm sự khác biệt về mặt thống kê (P<0,05) (Bảng 3.4). Điều này cho thấy là cá bị nhiễm bệnh cũng bị giảm tăng trưởng. Cá chết sau thí nghiệm có khối lượng nhỏ hơn cá còn sống, cho thấy khuynh hướng cá có khối lượng nhỏ hơn có xu hướng nhiễm bệnh và chết cao hơn.
Bảng 3.5. Số gia đình tham gia, tỷ lệ chết, số lượng cá chết, khối lượng trước và sau khi thí nghiệm gây bệnh thực nghiệm.
Chỉ tiêu
Bể 1 Bể 2
Giá trị biến dị Hệ số (%)
Giá trị biến dị Hệ số (%) Tổng số gia đình tham gia thí
nghiệm 249 249
Số lượng cá mẹ (con) 269 269
Số lượng cá bố (con) 135 135
Khối lượng trung bình trước khi thí
nghiệm (g) 20,33 ± 8,87 18,93 ± 8,10
Khối lượng trung bình sau khi thí
nghiệm (g) 21,48 ± 8,24 20,38 ± 7,74
Khối lượng trung bình nhóm cá
chết trước khi thí nghiệm (g) 19,83 ± 8,56a 18,40 ± 7,52 c Khối lượng trung bình nhóm cá
chết sau khi thí nghiệm (g) 21,18 ± 8,10b 19,98 ± 7,32 d