PHÁT TÁN VÀ MÔ HÌNH PHÁT TÁN CÁ RÔ PHI ĐỎ THÔNG QUA CÁC TRẠI GIỐNG VỆ TINH
Tạo vật liệu phát tán
Về mặt di truyền, nguồn cá hậu bị từ nơi chọn giống cung cấp cho các trại nhân giống vệ tinh phải có xuất xứ từ những gia đình hoặc nhóm gia đình khác nhau, không có huyết thống gần gũi (WorldFish Center, 2004). Vật liệu phát tán phải là những cá thể ưu tú nhất, tức là, có giá trị chọn giống (EBV) cao nhất để nhanh chóng phát huy hiệu quả chọn lọc đến tay người nuôi. Các cá thể ưu tú này chỉ nên được chọn lọc từ một số gia đình giới hạn (gia đình có trung bình EBV cao nhất). Trong mỗi gia đình, chọn ra những cá thể có EBV cao nhất để sản xuất 2 nhóm cá hậu bị A và B, trong đó các cá thể nhóm A không có quan hệ huyết thống gần gũi với các cá thể nhóm B.
Trong khuôn khổ đề tài, vật liệu phát tán được tạo ra từ 80 cá đực G0- Ecuador và 400 cá cái G0-Ecuador chọn lọc, với tỉ lệ ghép phối là 1 cá đực : 5 cá cái. Tỷ lệ 1 đực : 5 cái này được chọn dựa trên kinh nghiệm của nông dân sản xuất giống cá rô phi tại huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang, nơi được xem là khu vực sản xuất cá rô phi bột/giống lớn nhất nước. Cá bố mẹ được chọn lựa dựa trên giá trị chọn giống (EBV) cá thể, với màu sắc thuộc nhóm
‘đạt’ (không đốm hoặc đốm<5% diện tích bề mặt cơ thể) (Phụ lục 15). Cá bố mẹ được chọn lọc từ 54 gia đình cho nhóm 1 và từ 37 gia đình nhóm 2. Trong mỗi gia đình, chọn từ 1 đến 28 cá thể (Sơ đồ 6). Số lượng cá đực thuộc nhóm 1 là 47 và thuộc nhóm 2 là 33. Số lượng cá cái thuộc nhóm 1 là 202 và thuộc nhóm 2 là 198 (Sơ đồ 6).
65
Phương thức tạo vật liệu phát tán trong khuôn khổ đề tài có khác biệt so với phương thức mà Ponzoni và ctv (2007) đề nghị cho một chương trình chọn giống cá rô phi GIFT cấp quốc gia. Theo Ponzoni và ctv (2007), tất cả cá không chọn lọc từ các gia đình sẽ được chuyển đến cho các trại giống vệ tinh để sản xuất ra cá giống thương phẩm. Như vậy, giá trị di truyền của vật liệu phát tán (theo Ponzoni và ctv, 2007) sẽ thấp hơn so với đề tài hiện tại, vì trong đề tài chỉ sử dụng những cá thể có giá trị chọn giống cao nhất.
Mô hình phát tán
Trong hai mô hình phát tán trực tiếp và gián tiếp (Mục 2.8), phương thức phát tán gián tiếp tỏ ra phù hợp hơn. Lý do là các trung tâm chọn lọc thường không có đủ cơ sở vật chất (ao hồ, bể, nhân công, v.v…) để sản xuất (đại trà) cá bột hoặc cá giống với số lượng lớn cho người nuôi. Trong khi đó các trại nhân giống vệ tinh với thế mạnh về sản xuất của mình, sẽ nhanh chóng tạo ra một lượng lớn cá bột, giống đủ cung cấp cho nhu cầu của nghề nuôi. Tuy nhiên, phương pháp phát tán gián tiếp đòi hỏi sự tin tưởng lẫn nhau giữa các trại giống vệ tinh và nơi chọn giống. Trình độ kỹ thuật, năng lực và công suất của trại giống cũng phải thỏa mãn những điều kiện nhất định, đảm bảo con giống được sản xuất ra có số lượng và chất lượng đúng như yêu cầu.
Cá bột từ hai nhóm A và B được chuyển đến các trại giống vệ tinh để nuôi thành cá bố mẹ. Trại giống vệ tinh phải ương nuôi hai nhóm A và B riêng biệt. Khi cá đã thành thục thì trại giống chia thành 4 nhóm là cá đực nhóm A, cá cái nhóm A, cá đực nhóm B và cá cái nhóm B. Để tạo ra con giống thương phẩm, cá đực nhóm A sẽ được ghép phối với cá cái nhóm B và cá
66
cái nhóm A sẽ được ghép phối với cá đực nhóm B (Sơ đồ 6). Mục đích là tránh cận huyết xảy ra trong đàn cá giống thương phẩm, ảnh hưởng đến chất lượng của cá.
Trong khuôn khổ đề tài, tháng 06 năm 2011, đã chuyển giao 200.000 cá bột cho hai trại giống tại Tp. Mỹ Tho và tỉnh Vĩnh Long. Trong đó, 100.000 cá bột thuộc nhóm A và 100.000 thuộc nhóm B. Hai trại giống đã nuôi số cá này đến khi thành thục và sản xuất ra cá giống nuôi thương phẩm (Sơ đồ 6). Mô hình phát tán này trên thực tế đã chấm dứt vào giữa năm 2012, do nghề nuôi cá điêu hồng tại Đồng bằng sông Cửu Long gặp khó khăn lớn trong việc tiêu thụ cá thịt.
Mô hình phát tán nếu hoạt động hiệu quả sẽ làm cho chương trình chọn giống trở thành một phương tiện hữu hiệu để gia tăng hiệu quả của nuôi trồng thủy sản (Ponzoni và ctv, 2007; Skagemo và ctv, 2010). Ponzoni và ctv (2007) vẫn ước tính hiệu quả kinh tế của một chương trình phát tán lên đến 4 triệu đô-la Mỹ/năm. Con số này chỉ đạt được trong điều kiện thuận lợi, không rủi ro và các trại giống vệ tinh tuân thủ hợp đồng (trả tiền bản quyền/chất xám cho chương trình chọn giống). Trong điều kiện Việt Nam, điều này còn chưa khả thi, vì trại giống và người nuôi cá rô phi đỏ chưa nhận thức đầy đủ giá trị của vật liệu chọn giống và chưa có thói quen trả cao hơn cho con giống chọn lọc có chất lượng tốt hơn (so với con giống chưa chọn lọc).
67
Sơ đồ 6. Sơ đồ phát tán và số lượng cá bố mẹ sử dụng để tạo vật liệu phát tán cá rô phi đỏ chọn lọc cho hai trại giống trong năm 2011.
68
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
KẾT LUẬN
Trên cá rô phi đỏ, bên cạnh tăng trưởng, màu sắc là một tính trạng có ý nghĩa thương mại rất quan trọng. Màu sắc được công nhận là ‘đạt’ khi cá không có đốm, hoặc diện tích đốm <5% diện tích bề mặt cơ thể. Màu sắc bị xem là ‘không đạt’ khi diện tích đốm <5% diện tích bề mặt cơ thể.
Nội dung 1
Đề tài đã thu thập bô sung 4 dòng cá khác nhau có nguồn gôc từ Đài Loan, Malaysia, Israel và Thái Lan.
Kết quả đánh giá di truyền các dòng cá bằng chỉ thị phân tử cho thấy không có sự khác biệt lớn giữa các dòng, tuy rằng dòng cá Israel là kém nhất.
Kết quả nuôi tăng trưởng 16 tổ hợp (ghép phối từ quần thể G2-Ecuador và 3 dòng cá Đài Loan, Malaysia và Thái Lan) trong hai môi trường nuôi nước ngọt và lợ mặn cho thấy các tổ hợp có bao gồm quần thể G2- Ecuador tăng trưởng tốt nhất trong cả hai môi trường, tiếp theo là các tổ hợp có bao gồm dòng Malaysia.
Dựa vào nguồn vật liệu di truyền sẵn có (quần thể chọn giống G2- Ecuador), đã thành lập quần thể ban đầu cho chọn giống ĐT-1 (viết tắt của ‘Đề Tài-1’) với tỷ lệ đóng góp như sau: quần thể G2-Ecuador 80%, dòng cá Malaysia 10%, dòng cá Đài Loan 5% và dòng cá Thái Lan 5%.
69
Nội dung 2
Hệ số di truyền (h2) của tính trạng tăng trưởng (được ghi nhận bằng trọng lượng cá khi thu hoạch) được ước tính ở mức khá: cho quần thể G1-Ecuador là 0,17 ± 0,09, cho quần thể G2-Ecuador 0,20 ± 0,10, cho quần thể ĐT-2 (viết tắt của ‘Đề tài-2’) nuôi trong nước ngọt 0,35 ± 0,23, và cho quần thể ĐT-2 nuôi trong nước lợ mặn là 0,28 ± 0,15.
Ảnh hưởng của môi trường (c2) của tính trạng tăng trưởng (được ghi nhận bằng trọng lượng cá khi thu hoạch) nằm trong khoảng được báo cáo trên cá rô phi: cho quần thể G1-Ecuador là 0,17 ± 0,05, cho quần thể G2-Ecuador 0,80 ± 0,04, cho quần thể ĐT-2 nuôi trong nước ngọt 0,17 ± 0,10, và cho quần thể ĐT-2 nuôi trong nước lợ mặn là 0,12 ± 0,06.
Hệ số di truyền (h2) của tính trạng màu sắc (bao gồm 2 nhóm là ‘đạt’ và ‘không đạt’) được ước tính ở mức khá: cho quần thể G1-Ecuador là 0,19 ± 0,16, cho quần thể G2-Ecuador 0,33 ± 0,03, cho quần thể ĐT-2 nuôi trong nước ngọt 0,32 ± 0,03, và cho quần thể ĐT-2 nuôi trong nước lợ mặn là 0,30 ± 0,04.
Tương quan di truyền (rg) giữa tính trạng trọng lượng thu hoạch và màu sắc (‘đạt’/’không đạt’) được ước tính rất thấp với sai số lớn: cho quần thể G1-Ecuador là 0,04 ± 0,05, cho quần thể G2-Ecuador là 0,07 ± 0,13, cho quần thể ĐT-2 nuôi trong nước ngọt 0,06 ± 0,10, và cho quần thể ĐT-2 nuôi trong nước lợ mặn là 0,18 ± 0,15.
Tương quan di truyền (rg) của tính trạng trọng lượng thu hoạch giữa hai môi trường nuôi nước ngọt và lợ mặn của quần thể ĐT-2 được ước tính là 0,67 ± 0,55; cho thấy có tương tác kiểu gen–môi trường ở mức tương đối.
70
Nội dung 3
Hiệu quả chọn lọc đạt 5% đối với quần thể G1-Ecuador và 12% đối với
quần thể G2-Ecuador. Chưa ước tính được hiệu quả chọn giống của hai quần thể ban đầu ĐT-1 và ĐT-2, do chưa có nhóm đối chứng. Phân bố EBV của ĐT-1 và ĐT-2 cho thấy có sự biến đổi di truyền theo hướng tích cực.
Nội dung 4
Vật liệu phát tán được tạo ra từ 80 cá đực và 400 cá cái chọn lọc thuộc 91 gia đình, với tỉ lệ ghép phối là 1 cá đực : 5 cá cái, được chia làm hai nhóm. Tổng cộng có 54 gia đình thuộc nhóm 1 và 37 gia đình thuộc nhóm 2. Trong mỗi gia đình, chọn từ 1 đến 18 cá thể theo EBV. Số lượng cá đực của nhóm 1 là 47 và của nhóm 2 là 33. Số lượng cá cái của nhóm 1 là 202 và của nhóm 2 là 198. Từ hai nhóm này, đã sản xuất hai dòng A và B cung cấp cho hai trại giống để sản xuất cá giống cho nuôi thương phẩm.
71
ĐỀ XUẤT
Tiếp tục chương trình chọn giống cá rô phi đỏ dựa trên nguồn vật liệu ban đầu được thành lập trong khuôn khổ đề tài. Tính trạng chọn lọc chính vẫn là tăng trưởng (được ghi nhận thông qua trọng lượng thu hoạch). Xem xét bổ sung tính trạng màu sắc và tỷ lệ sống vào chương trình chọn giống dài hạn. Nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử cho truy xuất phả hệ, nhằm giảm thiểu ảnh hưởng chung của môi trường (c2) do việc ương nuôi riêng rẽ các gai đình (trước khi đánh dấu) gây ra, tăng độ chính xác của ước tính các thông số di truyền.
72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Amal, M.N.A., Zamri-Saad, M., 2011. Streptococcosis in Tilapia (Oreochromis niloticus): A Review. Pertanika Journal Tropical Agriculture Science. 34, 195-206.
Asian Development Bank, 2005. An impact evaluation of the development of genetically improved farmed tilapia and their dissemination in selected countries. Operations Evaluation Department, Asian Development Bank, 124.
Behrends, L.L., Nelson, R.G., Smithrman, R.O., and Stone, N.M., 1982. Breeding and Culture of the red-gold colour phase of tilapia. journal of World Marocuture Society. 13, 210 - 220.
Bentsen, H.B., Eknath, A.E., Palada-de Vera, M.S., Danting, J.C., Bolivar, H.L., Reyes, R.A., Dionisio, E.E., Longalong, F.M., Circa, A.V., Tayamen, M.M., Gjerde, B., 1998. Genetic improvement of farmed tilapias: growth performance in a complete diallel cross experiment with eight strains of
Oreochromis niloticus. Aquaculture. 160, 145-173.
Bentsen, H.B., Gjerde, B., Nguyen, N.H., Rye, M., Ponzoni, R.W., Palada de Vera, M.S., Bolivar, H.L., Velasco, R.R., Danting, J.C., Dionisio, E.E., Longalong, F.M., Reyes, R.A., Abella, T.A., Tayamen, M.M., Eknath, A.E., 2012. Genetic improvement of farmed tilapias: Genetic parameters for body weight at harvest in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) during five generations of testing in multiple environments. Aquaculture. 338– 341, 56-65.
Beveridge, M.C.M., McAndrew, B.J., 2000. Tilapias: Biology and exploitation. Kluwer Academic Publishers, the Netherlands.
Bourdon, R.M., 1999. Understanding animal breeding. Prentice Hall.
Eknath, A.E., Bentsen, H.B., Ponzoni, R.W., Rye, M., Nguyen, N.H., Thodesen, J., Gjerde, B., 2007. Genetic improvement of farmed tilapias: Composition and genetic parameters of a synthetic base population of
Oreochromis niloticus for selective breeding. Aquaculture. 273, 1-14. Eknath, A.E., Hulata, G., 2009. Use and exchange of genetic resources of Nile
tilapia (Oreochromis niloticus). Reviews in Aquaculture. 1, 197-213. El-Sayed, A.F.M., 2006. Tilapia culture. CABI Publishing, Wallingford.
Falconer, D.S., Mackay, T.F.C., 1996. Introduction to quantitative genetics. Longman, Harlow.
Garduño-Lugo, M., Muñoz-Córdova, G., Olvera-Novoa, M.Á., 2004. Mass selection for red colour in Oreochromis niloticus (Linnaeus 1758). Aquaculture Research. 35, 340-344.
Gilmour, A.R., Gogel, B.J., Cullis, B.R., Thompson, R., 2009. ASReml user guide release 3.0. VNS International Ltd., Hemel Hempstead, HP1 1ES, United Kingdom.
Gjedrem, T., Gjøen, H.M., Gjerde, B., 1991. Genetic origin of Norwegian farmed Atlantic salmon. Aquaculture. 98, 41-50.
73
Gjedrem, T., 2005. Selection and breeding programs in aquaculture. Springer Netherlands.
Gjedrem, T., 2012. Genetic improvement for the development of efficient global aquaculture: A personal opinion review. Aquaculture. 344–349, 12-22. Gjerde, B., 2005. Design of Breeding Programs. in: Gjedrem, T. (Ed.), Selection
and Breeding Programs in Aquaculture. Springer Netherlands, pp. 173- 195.
Goudet, J., 1995. FSTAT (Version 1.2): A Computer Program to Calculate F- Statistics. Journal of Heredity. 86, 485-486.
Hartl, D.L., Clark, A.G., 2007. Principles of population genetics, Fourth Edition. Sinauer Associates, Inc.
Hayes, B., He, J., Moen, T., Bennewitz, J., 2006. Use of molecular markers to maximise diversity of founder populations for aquaculture breeding programs. Aquaculture. 255, 573-578.
Hedgecock, D., Sly, F., 1990. Genetic drift and effective population sizes of hatchery-propagated stocks of the Pacific oyster, Crassostrea gigas. Aquaculture. 88, 21-38.
Huang, C.M., Chang, S.L., Cheng, H.J., Liao, I.C., 1988. Single gene inheritance of red body coloration in Taiwanese red tilapia. Aquaculture. 74, 227-232. Hulata, G., Wohlfarth, G.W., Halevy, A., 1986. Mass selection for growth rate in
the Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture. 57, 177-184.
Hulata, G., Karplus, I., Harpaz, S., 1995. Evaluation of some red tilapia strains for aquaculture: growth and colour segregation in hybrid progeny. Aquaculture Research. 26, 765-771.
Kohlmann, K., Kersten, P., Flajšhans, M., 2005. Microsatellite-based genetic variability and differentiation of domesticated, wild and feral common carp (Cyprinus carpio L.) populations. Aquaculture. 247, 253-266.
Kuo, H., 1969. Note on the hybridization of tilapia. JCRR Fish. Ser. No 8. 116 - 117.
Liao, I.C., Chen, T.P., 1983. Status and prospects of tilapia culture in Taiwan. In: L. Fishelson and Z. Yaron (compiler), Proceedings of the International Symposium on Tilapia in Aquaculture, 8 - 13 May 1983, Nazareth, Israel. 588 - 598.
Lovshin, L.L., 2000. Criteria for for selecting Nile Tilapia and red tilapia for culture. In: Fitzsimmons, K., Carvalho Filho, J. (Eds), Tilapia Aquaculture in the 21st Century. Proceedings from the Fifth International symposium on Tilapia in Aquaculture, Vol. 1, Ministry of Agriculture, Rio de janero, Brazil. 49 - 57.
Mather, P.B., Lal, S.N., Wilson, J., 2001. Experimental evaluation of mass selection to improve red body colour in Fijian hybrid tilapia (Oreochromis niloticus × Oreochromis mossambicus). Aquaculture Research. 32, 329- 336.
74
McAndrew, B.J., Roubal, F.R., Roberts, R.J., Bullock, A.M., McEwen, I.M., 1988. The genetics and histology of red, blond and associated colour variants in Oreochromis niloticus. Genetica. 76, 127-137.
Miller, S.A., Dykes, D.D., Polesky, H.F., 1988. A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells. Nucleic Acids Research. 16, 1215.
Ng, W.-K., Hanim, R., 2007. Performance of genetically improved Nile tilapia compared with red hybrid tilapia fed diets containing two protein levels. Aquaculture Research. 38, 965-972.
Palti, Y., Shirak, A., Cnaani, A., Hulata, G., Avtalion, R.R., Ron, M., 2002. Detection of genes with deleterious alleles in an inbred line of tilapia (Oreochromis aureus). Aquaculture. 206, 151-164.
Pante, M.J.R., Lester, L.J., Pullin, R.S.V., 1988. A preliminary study on the use of canonical discriminant analysis of morphometric and meristic characters to identify cultured tilapias. in: Pullin, R.S.V., Bhukaswan, T., Tonguthai, K., Maclean, J.L. (Eds.), The second international symposium on tilapia in aquaculture, ICLARM conference proceeding 15, Department of Fisheries, Bangkok, Thailand and International Center for Living Aquatic Resources Management, Manila, Philippines, pp. 251-257.
Pongthana, N., Nguyen, N.H., Ponzoni, R.W., 2010. Comparative performance of four red tilapia strains and their crosses in fresh- and saline water environments. Aquaculture. 308, Supplement 1, S109-S114.
Ponzoni, R.W., Nguyen, N.H., Khaw, H.L., 2007. Investment appraisal of genetic improvement programs in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture. 269, 187-199.
Ponzoni, R.W., Nguyen, N.H., Khaw, H.L., Hamzah, A., Bakar, K.R.A., Yee, H.Y., 2011. Genetic improvement of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) with special reference to the work conducted by the World Fish Center with the GIFT strain. Reviews in Aquaculture. 3, 27-41.
Ponzoni, R.W., Nguyen, N.H., Khaw, H.L., Rodriguez, J.B.M., 2012. Considerations about dissemination of improved fish strains, Penang, Malaysia, pp. 15.
Ponzoni, R.W., James, J.W., Nguyen, N.H., Wekkawy, W., Khaw, H.L., 2013. Strain comparisons in aquaculture species: a manual. WorldFish, Penang, Malaysia.
Reich, L., Don, J., Avtalion, R.R., 1990. Inheritance of the red color in tilapias. Genetica. 80, 195-200.
Romana-Eguia, M.R.R., Ikeda, M., Basiao, Z.U., Taniguchi, N., 2004. Genetic diversity in farmed Asian Nile and red hybrid tilapia stocks evaluated from microsatellite and mitochondrial DNA analysis. Aquaculture. 236,