Cải tiến di truyền: Công cụ nâng cao hiệu quả sản xuất tôm

Thứ Sáu, 30 Tháng Tám 2024

[Người Nuôi Tôm] – Trong thị trường toàn cầu có tính cạnh tranh cao như hiện nay, cải tiến di truyền được coi là một công cụ quan trọng để nâng cao hiệu quả sản xuất tôm và duy trì khả năng cạnh tranh, đặc biệt là trong sản xuất ấu trùng.

Cải thiện di truyền là mắt xích quan trọng để tăng khả năng cạnh tranh (Ảnh: Thanh Tung Luc)

Tác động của chọn lọc di truyền

Cải thiện di truyền có thể thúc đẩy đáng kể hiệu quả sản xuất tôm bằng cách chọn lọc các dòng tôm có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn, khả năng chống chịu bệnh tật và điều kiện môi trường tốt hơn. Những cải tiến này được tích lũy từ thế hệ này sang thế hệ khác, làm tăng hiệu quả trên một đơn vị diện tích và duy trì khả năng cạnh tranh thị trường bằng cách giảm chi phí sản xuất.

Cải thiện di truyền ở tôm vượt ra ngoài các giai đoạn tăng trưởng và nuôi thương phẩm, đến các thông số sinh sản như: số lượng sinh sản trong mỗi chu kỳ và số lượng trứng hoặc ấu trùng trên mỗi con cái. Điều này dẫn đến tôm bố mẹ phát triển hiệu quả hơn, giảm chi phí và tăng lợi nhuận trong thời gian dài.

Nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng những cải thiện về tần suất sinh sản có thể được di truyền với tỷ lệ từ 15-37%. Tương tự như vậy, sự cải thiện về số lượng trứng và ấu trùng trên mỗi con cái có khả năng di truyền ở tỷ lệ lần lượt khoảng 17-26% và 18%. Điều này cho thấy, các chương trình chọn lọc di truyền có thể tăng cường hiệu quả các thông số này, tăng năng suất và giảm chi phí trại giống.

Phúc lợi động vật cũng là một khía cạnh quan trọng khác. Theo truyền thống, nhiều trại giống áp dụng phương pháp cắt bỏ cuống mắt để tăng năng suất con cái. Tuy nhiên, cách làm này có tác động tiêu cực đến tôm, thể hiện ở việc rút ngắn tuổi thọ sản xuất, tăng tỷ lệ tử vong và tăng tỷ lệ mắc bệnh. Thay vào đó, chọn lọc di truyền sẽ cung cấp một giải pháp thay thế không xâm lấn vừa cải thiện năng suất lại không có tác dụng phụ. Hơn nữa, các chương trình cải tiến di truyền tập trung vào tăng trưởng có thể gián tiếp nâng cao năng suất của con cái, tác động tích cực đến hiệu quả của trại giống. Điều này được hỗ trợ bởi một mối tương quan mạnh mẽ (>90%) giữa trọng lượng con cái với số lượng trứng và ấu trùng được tạo ra trong mỗi lần sinh sản.

Thông tin di truyền cũng giúp quản lý cận huyết ở tôm bố mẹ, điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sự tăng trưởng và tỷ lệ sống trong giai đoạn phát triển và nuôi thương phẩm của ấu trùng. Mặc dù ảnh hưởng của cận huyết lên các thông số sinh sản chưa được nghiên cứu rộng rãi nhưng nó rất đáng kể. Tỷ lệ cận huyết ở con cái tăng 10% đã được quan sát thấy, giảm tỷ lệ thụ tinh của trứng từ 3-26% và giảm số lượng ấu trùng từ 2,9-24,6%. Do đó, quản lý cận huyết thông qua giám sát di truyền và chiến lược lai cận huyết là điều cần thiết.

Thực hiện các chương trình chọn lọc di truyền

Các bước thiết lập chương trình cải tiến di truyền

Xác định mục tiêu: xác định các đặc điểm cần cải thiện (ví dụ: tốc độ tăng trưởng, khả năng kháng bệnh, hiệu quả sinh sản).

Đánh giá cơ bản: tiến hành tổng quan về di truyền (GO) để mô tả sự đa dạng của di truyền hiện tại, mức độ cận huyết và các mối quan hệ trong quần thể tôm.

Chọn các dấu hiệu di truyền: chọn các dấu hiệu di truyền thích hợp (ví dụ: bảng SNP) để theo dõi các biến thể di truyền và hướng dẫn chọn lọc.

Thiết kế chương trình chọn lọc di truyền: phát triển chiến lược nhân giống bao gồm chọn lọc hàng loạt, nhân giống dựa trên gia đình hoặc chọn lọc bộ gen dựa trên mục tiêu và nguồn lực.

Thực hiện: bắt đầu chọn lọc và nhân giống tôm dựa trên các dấu hiệu đã xác định và các tính trạng mong muốn.

Giám sát và điều chỉnh: liên tục theo dõi tiến trình di truyền và điều chỉnh chương trình nhân giống khi cần thiết để đảm bảo sự cải tiến liên tục và tính bền vững.

Những cải thiện có thể đo lường về năng suất và giảm chi phí khác nhau tùy theo loài, chương trình nhân giống và sự đa dạng di truyền ban đầu. Nói chung, những cải tiến ban đầu có thể được nhìn thấy trong vòng một đến ba thế hệ. Việc giám sát và điều chỉnh liên tục có thể nâng cao những lợi ích này theo thời gian.

Chi phí ban đầu

Phân tích di truyền: chi phí tiến hành tổng quan di truyền và phát triển bảng SNP.

Thiết kế chương trình: chi phí thiết kế và xây dựng chương trình di truyền.

Chi phí vận hành: chi phí liên tục để duy trì chương trình nhân giống, bao gồm thu thập, phân tích và giám sát dữ liệu.

Mặc dù có chi phí để thiết lập và chạy chương trình nhưng lợi tức đầu tư (ROI) trong trung và dài hạn là rất đáng kể do năng suất được cải thiện và chi phí sản xuất giảm.

Các nghiên cứu và hợp tác đang diễn ra

Các dự án nghiên cứu và hợp tác đang diễn ra tại Trung tâm Công nghệ Nuôi trồng Thủy sản (CAT) tiếp tục mở rộng ranh giới về di truyền tôm. Ví dụ, bảng SNP mật độ cao để xác định kiểu gen tôm đã được phát triển, tích hợp dữ liệu từ hơn 20 quần thể tôm trên toàn thế giới. Những bảng này cung cấp các phân tích di truyền chính xác và hỗ trợ các chương trình nhân giống phức tạp.

Nghiên cứu cũng bao gồm việc khám phá các công nghệ chọn lọc bộ gen và chỉnh sửa bộ gen để nâng cao hơn nữa hoạt động chăn nuôi tôm. Bằng cách tập trung vào các đặc điểm như tăng trưởng, khả năng kháng bệnh và hiệu quả sinh sản, những nỗ lực này hướng tới mục tiêu đạt được những bước tiến đáng kể trong việc cải thiện sản xuất tôm.

Một lĩnh vực đầy hứa hẹn khác là chỉnh sửa bộ gen, cho phép sửa đổi chính xác DNA của tôm để nâng cao các đặc tính mong muốn. Các phòng thí nghiệm nghiên cứu, chẳng hạn như tại CAT ở San Diego, đang đi đầu trong việc phát triển các công nghệ này, có tiềm năng cách mạng hóa nghề nuôi tôm trong tương lai gần.

Cải thiện di truyền rất quan trọng để tăng hiệu quả sản xuất và duy trì khả năng cạnh tranh trong ngành tôm. Bằng cách tập trung vào sản xuất tôm khỏe mạnh, kháng bệnh với các thông số sinh sản tốt hơn, góp phần giải quyết những thách thức hiện tại và đảm bảo một tương lai bền vững cho ngành tôm. CAT có thể giúp thiết lập một phương pháp cải tiến di truyền toàn diện, mang lại lợi ích cho nhà sản xuất bằng cách giảm chi phí, tăng lợi nhuận và thúc đẩy sản xuất tôm bền vững và phúc lợi động vật.

Bằng cách tận dụng công nghệ di truyền và nghiên cứu liên tục, ngành tôm có thể phát triển để đáp ứng nhu cầu của thị trường, đồng thời đảm bảo tính bền vững và khả năng kinh tế. Các chương trình cải tiến di truyền khi được thực hiện đúng cách, sẽ cung cấp một công cụ mạnh mẽ để đạt được những mục tiêu này, mở đường cho ngành nuôi tôm hiệu quả và bền vững.

Phương Nhung (Theo Hatchery Feed & Management)

Từ khóa