Ước tính các thông số di truyền một số tính trạng quan trọng trên quần thể chọn giống rô phi đỏ thế hệ thứ 5 tại Việt Nam
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
49
Genetic parameter estimates for important traits on the fifth generation in red tilapia
in Vietnam
Sang V. Nguyen∗, Phuc H. Tran, Truong V. Dang, & Khoa D. Pham
Research Institute for Aquaculture No. 2, Ho Chi Minh City, Vietnam
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Research Paper
Genetic parameters comprising heritability, genetic correlation and geno-
type by environment interaction (GxE) for growth survival rate and body
colour at harvest were estimated on the 5th selective generation of red
tilapia grown in two environments, freshwater and brackishwater ponds.
A total of 116 full- half-sib families was produced as well as 4,432 and
3,811 tagged individuals were tested in freshwater and brackishwater
ponds, respectively. Genetic parameters were estimated by ASReml 4.1
software. The heritability for body weight and survival rate was high
while medium heritability for body colour in freshwater was observed.
The heritability for those traits of red tilapia in brackishwater. Together
with the figures in earlier publication on previous generations (G1 to
G4) in the same selective population, the expected medium to high re-
sponse acquires if selection is done for each trait. Genetic correlations
among harvest body weight, survival rate and body colour are insignifi-
cantly different and ranging from -0.25 to 0.37 (P > 0.05). These results
implied that selection on one trait do not influence on responses of the
other traits. GxE interaction for body weight and body colour between
two tested environments is mostly negligible with genetic correlations
Received: January 21, 2021
Revised: February 18, 2021
Accepted: February 26, 2021
Keywords
Body colour
Genetic parameters
Growth
Red tilapia
Survival
∗Corresponding author
ranging from 0.63 - 0.80 while it is important for survival trait (rg
-0.17 0.40).
=
Nguyen Van Sang
Email: nvsangumb@gmail.com
Cited as: Nguyen, S. V., Tran, P. H., Dang, T. V., & Pham, K. D. (2021). Genetic parameter
estimates for important traits on the fifth generation in red tilapia in Vietnam. The Journal of
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
50
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Ước tính các thông số di truyền một số tính trạng quan trọng trên quần thể chọn
giống rô phi đỏ thế hệ thứ 5 tại Việt Nam
Nguyễn Văn Sáng∗, Trần Hữu Phúc, Đặng Văn Trường & Phạm Đăng Khoa
Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II, TP. Hồ Chí Minh
TÓM TẮT
THÔNG TIN BÀI BÁO
Bài báo khoa học
Nghiên cứu thực hiện ước tính các thông số di truyền bao gồm hệ số di
truyền, tương quan di truyền và tương tác giữa kiểu gen và môi trường
(GxE) các tính trạng tăng trưởng, tỷ lệ sống và màu sắc rô phi đỏ chọn
giống thế hệ thứ năm sau khi nuôi ở ao nước ngọt và lợ mặn. Tổng cộng
có 116 gia đình full- và half-sib được tạo ra, 4.432 và 3.811 cá giống được
đánh dấu từng cá thể và thả nuôi đánh giá các tính trạng tương ứng
trong ao nước ngọt và ao lợ mặn. Các thông số di truyền được ước tính
bằng phần mềm ASReml 4.1. Hệ số di truyền đạt mức cao cho tính trạng
khối lượng (0,42), tỷ lệ sống (0,58) và mức trung bình cho màu sắc (0,23)
nuôi ở môi trường nước ngọt, trong khi đó 3 tính trạng tương ứng ở môi
trường nước lợ là 0,26; 0,26 và 0,29. Kết quả này cùng với các giá trị
công bố ở các thế hệ trước cho thấy tiềm năng chọn lọc mang lại hiệu
quả từ trung bình đến cao cho từng tính trạng. Tương quan di truyền
khác zero (0) không có ý nghĩa thống kê (P > 0,05) được tìm thấy giữa
ba tính trạng (từ -0,25 đến 0,37) cho thấy chọn lọc nâng cao một trong
ba tính trạng sẽ không ảnh hưởng đến hiệu quả của tính trạng còn lại.
Tương tác GxE cho các tính trạng tăng trưởng và màu sắc giữa hai môi
trường nước ngọt và lợ mặn là không đáng kể (với hệ số tương quan 0,63
- 0,80), nhưng tương tác đáng kể cho tính trạng tỷ lệ sống giữa hai môi
trường nuôi được tìm thấy (rg = -0,17 0,40).
Ngày nhận: 21/01/2021
Ngày chỉnh sửa: 18/02/2021
Ngày chấp nhận: 26/02/2021
Từ khóa
Màu sắc
Rô phi đỏ
Tăng trưởng
Thông số di truyền
Tỷ lệ sống
∗Tác giả liên hệ
Nguyễn Văn Sáng
Email: nvsangumb@gmail.com
1. Đặt Vấn Đề
những cá thể có màu hồng phấn hoàn toàn, không
lẫn đốm đen.
Cá rô phi đỏ và vằn là 2 đối tượng nuôi nước
ngọt chủ lực sau cá tra với sản lượng năm 2020
đạt 260.000 tấn (Nguyen, 2021). Cá rô phi đỏ
hiện được nuôi tập trung chủ yếu ở Nam Bộ.
Tuy nhiên, nghề nuôi cá rô phi đỏ hiện còn nhiều
hạn chế về chất lượng con giống. Thứ nhất, tăng
trưởng kém, cá rô phi đỏ nuôi bè hoặc nuôi đăng
quần sau 6 tháng chỉ mới đạt trung bình 500
g/con, chỉ bằng 80% so với cá rô phi vằn dòng
GIFT, do đó hiệu quả kinh tế chưa cao. Thứ hai,
sức sống thấp, con giống dễ bệnh, tỷ lệ hao hụt
cao (tỷ lệ chết là 35% vào năm 2014) và có thời
điểm tỷ lệ hao hụt lên tới 70% từ giai đoạn cá
giống đến khi thu hoạch, làm tăng chi phí sản
xuất, nghề nuôi đạt hiệu quả kém (Trinh & ctv.,
2016). Thứ ba, cá rô phi đỏ hiện nay có màu
sắc không thuần nhất, đôi khi lẫn nhiều đốm
đen, chưa phù hợp thị hiếu người tiêu dùng. Thị
trường luôn ưa chuộng và trả giá cao hơn cho
Cá rô phi đỏ chọn giống tại Viện Nghiên cứu
Nuôi trồng Thủy sản II (Viện 2) có nguồn gốc
từ các dòng cá Ecuador, Đài Loan, Malaysia và
Thái Lan. Chương trình chọn giống cá rô phi đỏ
tại Viện 2 dựa trên lý thuyết di truyền số lượng
đã được chứng minh là cách thức khoa học và
có hiệu quả nhằm nâng cao các tính trạng mong
muốn. Hệ số di truyền ước tính cho tính trạng
tăng trưởng dao động từ mức trung bình đến cao
qua các thế hệ chọn giống thứ 1 đến thứ 4 (G1
- G4) là 0,19 - 0,35 và cho tính trạng màu sắc
(theo 3 mức đốm đen: không đốm, đốm ít, đốm
nhiều) ở mức trung bình đến cao (0,27 - 0,33) khi
nuôi ở môi trường nước ngọt. Trong môi trường
nuôi nước mặn, hệ số di truyền ước tính đạt mức
trung bình cho tính trạng tăng trưởng 0,26 - 0,28
(G1-G2) và về màu sắc ở mức trung bình đến
cao (0,30 ở G1 và 0,24 ở G2). Kết quả đánh giá
tương tác kiểu gen và môi trường (GxE) của cả
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
51
hai tính trạng (tăng trưởng và màu sắc) thông con/gia đình. Thả nuôi đánh giá tăng trưởng ao
qua hệ số tương quan của cùng tính trạng đánh nuôi nước ngọt 4.432 cá thể đã đánh dấu PIT tại
giá ở 2 môi trường nuôi nước ngọt và lợ mặn ở Trung tâm Quốc gia Giống Thủy sản Nước ngọt
mức 0,67-0,85 tức tương tác yếu (G1 - G2) cho Nam Bộ, Tiền Giang trong một ao 2.000 m2, độ
tăng trưởng (Trinh & ctv., 2016). Mục tiêu của sâu nước 1,5 m và 3.811 cá thể trong ao nước lợ
nghiên cứu này là đánh giá tính ổn định của hệ số mặn tại Trại Thực nghiệm Thủy sản nước lợ Nam
di truyền, khẳng định tương tác GxE cho hai tính Sông Hậu, Bạc Liêu trong một ao 2.000 m2, độ
trạng tăng trưởng và màu sắc, khả năng di truyền sâu nước 1,5 m. Độ mặn nước trong ao nuôi lợ
tính trạng mới quan tâm là tỷ lệ sống nuôi ở cả mặn trung bình 17,4%₀, cao nhất 22,5%₀và thấp
2 môi trường nước ngọt và lợ mặn thực hiện trên nhất 12,0%₀. Cho cá ăn 3 - 5% khối lượng thân
quần thể chọn giống thế hệ thứ 5, phục vụ cho bằng thức ăn viên công nghiệp ở nhiều vị trí khác
định hướng chọn lọc lâu dài và cung cấp giống nhau trong ao nuôi để giảm thiểu khả năng ảnh
phục vụ sản xuất tại Việt Nam.
hưởng của thức ăn lên các tính trạng khảo sát.
Sục khí liên tục trong ao nuôi. Sử dụng định kỳ
2. Vật Liệu và Phương Pháp Nghiên Cứu chế phẩm vi sinh nhằm cải thiện chất lượng nước
ao nuôi. Thay nước 2 lần/tháng và thay liên tục
hàng ngày trong thời gian triều cường, mỗi lần
thay 30% thể tích nước ao. Theo dõi các chỉ tiêu
2.1. Nuôi vỗ bố mẹ G4, ghép cặp cho sinh sản,
ấp và ương riêng rẽ đến kích cỡ đánh dấu
thủy lý hóa nước ao nuôi như oxy hòa tan, pH và
Cá bố mẹ đã chọn lọc tăng trưởng nhanh thế
hệ G4 được nuôi vỗ theo qui trình sản xuất giống
cá rô phi đỏ được hoàn thiện tại Viện 2 (Trinh &
ctv., 2016). Khi tỷ lệ cá cái sẵn sàng đẻ là 64,3%,
tỷ lệ cá đực sẵn sàng đẻ là 100% và khối lượng
trung bình tương ứng là 499 g và 816 g thì tiến
hành cho sinh sản. Kỹ thuật lựa chọn cá đực, cá
cái thành thục và phương pháp ghép cặp để sản
xuất gia đình full- và half-sib dựa theo phương
pháp sản xuất giống trong chương trình chọn
giống rô phi dòng GIFT (WFC, 2004). Kết quả
sau 29 ngày ghép cặp (từ ngày 4/1 - 2/2/2018)
đã thu được 196 gia đình cá rô phi đỏ G5 (thế hệ
thứ 5) theo 7 đợt sinh sản từ 116 cá mẹ và 63 cá
bố. Trong đó, có 10 gia đình cùng cha cùng mẹ
(full-sib) và không có cùng cha khác mẹ (half-sib)
và 53 gia đình cá cùng cha khác mẹ thứ 2 (half-sib
2).
nhiệt độ. Khi cá hết thời gian nuôi tăng trưởng,
phân biệt được cá đực và cá cái, tiến hành thu
thập số liệu cho tính trạng tăng trưởng, màu sắc
và tỷ lệ sống.
2.3. Thu thập và xử lý số liệu
2.3.1. Thu thập số liệu
Sau gần 6 tháng (162 - 175 ngày) nuôi trong
ao nước ngọt và hơn 5 tháng (156 - 162 ngày)
nuôi trong ao nước lợ mặn tiến hành thu hoạch
thu thập số liệu. Cá được gây mê bằng ethylene
glycol monophenyl ether nồng độ 0,25 ppm. Từng
cá thể được truy dấu từ PIT; ghi nhận giới tính
(đực, cái); chiều dài tổng, chiều dài chuẩn, chiều
cao thân, chiều rộng (dầy thân) được đo bằng
thước và thước kẹp đến 1 mm; khối lượng được
cân đến 0,1 g; tỷ lệ sống được ghi nhận tương
ứng là “0” và “1” nếu cá thể đó đã chết và còn
sống lúc thu hoạch; màu sắc được đánh giá bằng
mắt thường sự hiện diện của đốm đen trên bề
mặt cơ thể, được ghi nhận theo ba mức độ là (1)
“không đốm”, (2) “ít đốm” (< 5% diện tích bề
mặt cơ thể) và (3) “nhiều đốm” (> 5% diện tích
bề mặt cơ thể). Tính trạng màu sắc được chia
làm 2 nhóm là ‘đạt’ (không đốm và ít đốm) và
‘không đạt’ (nhiều đốm).
Trứng thụ tinh được thu, ấp nở và ương riêng
rẽ theo gia đình đến kích cỡ đánh dấu. Sau thời
gian ương trung bình là 105 ngày (dao động trong
khoảng 74 đến 130 ngày), cá giống có kích cỡ
trung bình 7,9 g theo khối lượng ( SD =
3,6), 7,6 cm chiều dài tổng ( 1,2), 6,0 cm chiều
dài chuẩn ( 1,3) và 2,3 cm chiều cao thân (
0,6) được đánh dấu từ PIT (Passive Integrated
Transponder) theo từng cá thể.
2.2. Đánh dấu, nuôi đánh giá các tính trạng ở
hai môi trường nuôi nước ngọt và lợ mặn
2.3.2. Xử lý số liệu
Phương sai thành phần và hệ số di truyền
các tính trạng khảo sát
Đối với các gia đình có số lượng cá thể đạt kích
cỡ cá giống nhỏ hơn 60 con thì đánh dấu PIT
hết số lượng và số gia đình còn lại đánh dấu 60
Số liệu được lưu giữ và kiểm tra bằng phần
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
52
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
mềm Microsoft
Excel 2010. Mô tả thống kê ảnh hưởng môi trường ương riêng rẽ đến kích cỡ
bằng phần mềm R (V 3.4.4). Mô hình tuyến tính đánh dấu, δe2 là phương sai số dư và δP2 là phương
hỗn hợp cá thể (animal linear mixed model) (Mô sai kiểu hình được ước tính bằng các mô hình
hình 1) được dùng để ước tính các thành phần nếu trên. Hệ số di truyền (heritability, h2) được
phương sai bằng phần mềm ASReml phiên bản định nghĩa là tỉ số giữa phương sai của giá trị di
4.1 (Gilmour & ctv., 2015) và từ đó ước tính các truyền cộng gộp (additive genetic variance, σA2 )
thông số di truyền của tính trạng tăng trưởng và phương sai kiểu hình đo đạc được của tính
(chiều dài, khối lượng lúc thu hoạch):
trạng chọn lọc (phenotypic variance, σP2 ). Tính
trạng có hệ số di truyền cao đồng nghĩa với việc
kiểu hình được đo đạc ước đoán tốt cho kiểu gen
của tính trạng đó và ngược lại.
Tăng trưởngijkl
=
+ β1 × tuổi cái + β2×
(tuổi cá)2i + giới tínhj + cá thểk + cá mẹl + eijkl
(1).
Đối với tính trạng tăng trưởng (chiều dài, khối
Trong đó:
lượng lúc thu hoạch), hệ số di truyền (h2) được
Tăng trưởngijkl là tăng trưởng khi thu hoạch
của cá thể k.
σA2
tính theo công thức h2 =
(4).
σA2 + σC2 + σE2
là giá trị trung bình của quần thể.
σA2
σA2 + σE2
Đối với tính trạng màu sắc
bao gồm ảnh hưởng c2.
(5), không
β1 là hệ số hồi quy của hiệp biến ‘tuổi cá’.
tuổi cái là ảnh hưởng cố định của tuổi i của
từng cá thể tính từ ngày cá được đẻ ra đến ngày
thu hoạch lên tăng trưởng.
σA2
Tỷ lệ sống h2 =
(6) do không
π2
σA2 + σE2 ×
β2 là hệ số hồi quy bậc hai (quadratic regres-
sion) của hiệp biến bình phương tuổi cá ‘(thời
gian nuôi)2’.
(tuổi cá)2i là ảnh hưởng cố định bậc hai của
tuổi i của từng cá thể tính từ ngày cá được đẻ ra
đến ngày thu hoạch lên tăng trưởng.
3
bao gồm ảnh hưởng c2 (vì mô hình toán không
hội tụ được) và khi sử dụng hàm logit thì σE2 được
cố định bằng 1.
Ảnh hưởng c2 của môi trường ương nuôi riêng
rẽ của tính trạng tăng trưởng (chiều dài, khối
lượng lúc thu hoạch) được tính theo công thức c2
σC2
giới tínhj là ảnh hưởng cố định của giới tính j
(đực hoặc cái) lên tăng trưởng.
=
(7).
σA2 + σC2 + σE2
cá thểk là ảnh hưởng di truyền cộng gộp của
cá thể k.
Tương tác kiểu gen - môi trường (tương
tác G E)
cá mẹl là ảnh hưởng của môi trường chung (en-
vironmental effect common to full-sibs, c2) của
các cá con của cùng một cá mẹ l.
Tương tác G E của quần thể G5 nuôi trong
hai môi trường nước ngọt và lợ mặn được đánh
giá thông qua tương quan di truyền (rg) của tính
trạng (chiều dài, khối lượng, màu sắc và tỷ lệ
sống) khi thu hoạch giữa hai môi trường và tương
eijkl là ảnh hưởng của số dư.
Đối với tính trạng nhị phân màu sắc
(“đạt”/”không đạt”) và tỷ lệ sống (“sống”/”chết”),
phương trình tuyến tính cá thể hỗn hợp sử dụng
hàm logit (logit link function, phần mềm tự
chuyển số liệu sang dạng logarit trước khi phân
tích), với ảnh hưởng cố định là ‘giới tính’, ‘tuổi
cá’, ‘tuổi đánh dấu’ và ảnh hưởng ngẫu nhiên là
‘cá thể’. ‘Tuổi đánh dấu’ là ảnh hưởng cố định
của tuổi của từng cá thể tính từ ngày cá được đẻ
ra đến ngày đánh dấu từ PIT.
quan di truyền được tính theo công thức: rg
=
σ12
σ12 + σ22
p
p
(8).
Trong đó σ12 là hiệp phương sai của ảnh hưởng
di truyền cộng gộp của khối lượng thu hoạch
trong hai môi trường nuôi, σ12 và σ22 lần lượt là
phương sai của ảnh hưởng di truyền cộng gộp của
tính trạng (chiều dài, khối lượng, màu sắc và tỷ
lệ sống) thu hoạch trong môi trường nước ngọt và
môi trường nước lợ mặn và được ước tính bằng
mô hình hai biến với các biến cố định và ngẫu
nhiên tương tự như mô tả trong mô hình (1), (2)
và (3) tương ứng cho từng tính trạng thu hoạch
(chiều dài, khối lượng, màu sắc và tỷ lệ sống).
Màu sắcijk
=
+ β1× tuổi cái + β2× (tuổi
cá)2i + giới tínhj + cá thểk + eijkl (2).
Tỷ lệ sốngij
thểj + eij (3).
=
+ β1× tuổi đánh dấui + cá
Các thành phần phương sai bao gồm δa2 là
phương sai di truyền cộng gộp, δc2 là phương sai
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
53
Tương quan di truyền có thể được tính toán bằng dài tổng và chiều dài chuẩn thấp nhất ở cả hai
phần mềm ASReml 4.1 (Gilmour & ctv., 2015). môi trường nuôi (9,0 - 9,5%) và 8,8 – 9,8%).
Tương quan di truyền (genetic correla-
tion, rg) giữa các tính trạng khảo sát
3.2. Hệ số di truyền các tính trạng nghiên cứu
Tương quan di truyền (genetic correlation, rg)
Các thành phần phương sai và hệ số di truyền
cho biết mối tương quan di truyền của hai tính
của tính trạng tăng trưởng (thông qua khối
trạng quan tâm bao gồm chiều dài, khối lượng,
lượng), màu sắc và tỷ lệ sống tại thời điểm thu
màu sắc và tỷ lệ sống trong từng môi trường nuôi.
Hệ số di truyền ước tính (h2) của khối lượng thu
hoạch đạt ở mức cao (0,42) ở nước ngọt và trung
3. Kết Quả và Thảo Luận
bình (0,26) ở nước lợ mặn, khác biệt có ý nghĩa
3.1. Giá trị kiểu hình các tính trạng nghiên
thống kê so với 0 (zero). Hệ số di truyền cho khối
cứu
lượng lúc thu hoạch ở nghiên cứu này trên thế
hệ G5 ở nước ngọt cao hơn ở các thế hệ trước
Khi thu hoạch số lượng các cá thể còn sống
(G1: 0,35; G2: 0,22; G3: 0,19 và G4: 0,29) và ở
thuộc đầy đủ 116 gia đình còn cho 2 môi trường
nước lợ mặn là tương đương với các thế hệ trước
nuôi. Số lượng, khối lượng trung bình và tỷ lệ sống
(G1: 0,28; G2: 0,33) (Trinh & ctv., 2013; Trinh
trung bình tương ứng cho 2 môi trường nước ngọt
& ctv., 2017). Với hệ số di truyền cho tính trạng
và lợ mặn là 3.470 cá thể, 473,3 g, 78,3% và 3.231
khối lượng lúc thu hoạch ở mức trung bình và cao
cá thể, 434,4 g và 84,9%. Chiều dài tổng và chuẩn
qua các thế hệ từ 1 đến 5 cho thấy tiềm năng cải
trung bình tương ứng cho 2 môi trường nước ngọt
thiện di truyền sẽ ở mức trung bình và cao nếu
và lợ mặn là 27,7 cm và 22,8 cm, 27,3 cm và 22,5
chúng ta cho chọn lọc cho tính trạng này. Ảnh
hưởng của môi trường ương nuôi riêng rẽ (c2) lên
khối lượng lúc thu hoạch ở cả 2 môi trường ở mức
thấp và khác biệt không có ý nghĩa so với zero
(0,05 0,03 và 0,05 0,03). Giá trị c2 ở mức cao
hơn và khác zero có ý nghĩa thống kê được công
bố ở các thế hệ trước G1 - G4 trên cùng quần
thể chọn giống (0,07 - 0,17; Trinh & ctv., 2013;
Trinh & ctv., 2017). Theo Bentsen & ctv. (2012),
ảnh hưởng của môi trường c2 trên cá rô phi vằn
dao động trong khoảng 0,08 - 0,21. Do đó, đối với
quần thể G5 thì ảnh hưởng c2 được cải thiện nhờ
thời gian sinh sản các gia đình, thời gian ương
các gia đình được rút ngắn nên giảm thiểu ảnh
hưởng c2.
Hệ số di truyền ước tính (h2) trên tính trạng
màu sắc ở mức trung bình (0,23) và (0,29) ở nước
ngọt và lợ mặn và khác biệt có ý nghĩa thống kê
so với 0 (zero). Hệ số di truyền này nằm trong
khoảng công bố trên cùng quần thể chọn giống
nhưng ở thế hệ trước ở nước ngọt G2-G4 (dao
động 0,27 - 0,33) và nước lợ mặn G1 - G2 (0,24 -
0,31). Với hệ số di truyền cho tính trạng màu sắc
lúc thu hoạch ở mức trung bình và cao qua các
thế hệ từ 2 đến 5 cho thấy tiềm năng hiệu quả
mang lại sẽ ở mức trung bình và cao nếu chúng
ta chọn lọc cho tính trạng này. Thêm vào đó, hệ
số di truyền cao cũng được công bố trên quần thể
chọn giống cá rô phi đỏ Progift tại Trung Quốc
(0,51) (Thodesen & ctv., 2013) càng hỗ trợ cho
nhận định trên. Hệ số di truyền ước tính (h2)
lượng, chiều dài tổng, chiều dài chuẩn là cao hơn
so với cá nuôi nước lợ mặn. Tỷ lệ sống của G5
- nước ngọt (78,3%) thấp hơn tỷ lệ sống của G5
- lợ mặn (84,9%) kết quả này phù hợp với báo
cáo trên cùng quần thể chọn giống nhưng ở thế
hệ trước, G1 - nước ngọt (65,0%) và G1 - lợ mặn
(66,7%) là cá nuôi trong môi trường nước mặn có
tỷ lệ sống cao hơn nuôi trong môi trường nước
ngọt (Trinh & ctv., 2013). Tỷ lệ cá có màu sắc
“đạt” và màu sắc “không đạt” tương ứng cho 2
môi trường nước ngọt và lợ mặn là 99,0%, 1,0%
và 82,0%, 16,0%.
Hệ số biến thiên (CV, %) là một đại lượng quan
trọng dùng để nghiên cứu mức độ biến dị và đặc
biệt khi cần so sánh mức độ biến dị của tính trạng
giữa các nhóm, các quần thể hay các loài khác
nhau hoặc giữa các tính trạng khác nhau trong
cùng một loài (Tran & Dang, 2005). Trong nghiên
cứu này, giá trị CV của khối lượng thu hoạch cao
ở cả hai môi trường ao nuôi nước ngọt và nước lợ
mặn lần lượt 25,7% và 29,1%. Tỷ lệ sống có giá
trị CV cao ở ao nuôi nước ngọt 32,6%, trong khi
các tính trạng tăng trưởng khác và tỷ lệ sống của
ao nuôi nước lợ mặn có giá trị CV thấp hơn (8,8
- 12,2%). Hệ số biến thiên của tính trạng khối
lượng nằm trong khoảng báo cáo cá rô phi đỏ các
thế hệ G2, G3, G4 (dao động 21,7 - 30,1%; Trinh
& ctv., 2017). Hệ số biến thiên tính trạng chiều
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
54
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Bảng 1. Giá trị kiểu hình các tính trạng kháo sát tại thời điểm thu hoạch ở hai môi trường nuôi
Trung bình Độ
Môi trường nuôi Tính trạng
Khối lượng
Đơn vị
Hệ số biến thiên CV (%)
lệch chuẩn SD
473,3 121,9
27,7 2,5
22,8 2,0
78,3 25,5
g
25,7
9,0
8,8
Chiều dài tổng
cm
cm
%
Chiều dài chuẩn
Tỷ lệ sống
Màu sắc
Nước ngọt
32,6
Ưa chuộng
Không
%
%
99,0
1,0
Khối lượng
Chiều dài tổng
Chiều dài chuẩn
Tỷ lệ sống
Màu sắc
g
434,4 126,4
27,3 2,6
22,5 2,2
84,9 8,4
29,1
9,5
9,8
9,9
cm
cm
%
Nước lợ mặn
Ưa chuộng
Không
%
%
82,0
18,0
Bảng 2. Các thành phần phương sai, hệ số di truyền và ảnh hưởng của môi trường ương riêng
rẽ các tính trạng kháo sát tại thời điểm thu hoạch ở hai môi trường nuôi
Tính trạng
Nước ngọt
σA2
σC2
σE2
σP2
h2 ± SE
c2 ± SE
Tăng trưởng 1235,7
987,6
-
-
6701,6
0,07
456,4
8924,9
0,3
600,6
0,42 0,12 0,05 0,05
Tỷ lệ sống
Màu sắc
0,2
144,2
0,58 0,06
0,23 0,05
-
-
Lợ mặn
Tăng trưởng 867,7 1.067,9 9.350,2 11.286,0 0,26 0,09 0,05 0,03
Tỷ lệ sống
Màu sắc
0,0009
488,2
-
-
0,1
986,8
0,1
1475,0
0,26 0,04
0,29 0,05
-
-
trên tính trạng tỷ lệ sống đạt ở mức cao ở môi ngọt và lợ mặn trên quần thể chọn giống thế hệ
trường nước ngọt (0,58) và ở mức trung bình ở G5. Tương quan di truyền thuận và gần như tuyệt
môi trường nước lợ mặn (0,26) và khác biệt có ý đối giữa chiều dài tổng và chuẩn (0,98 - 0,99),
nghĩa thống kê so với 0 (zero). Chưa có công bố cho thấy chúng ta có thể chọn một trong hai chỉ
hệ số di truyền tính trạng tỷ lệ sống trên cá rô phi tiêu trong tương lai cho ước tính các thông số di
đỏ ở các thế hệ chọn giống trước, nhưng ở cá tra truyền và chọn lọc. Tương quan di truyền thuận
và tôm sú thì hệ số di truyền này tương ứng cũng và cao được tìm thấy giữa tính trạng khối lượng
ở mức trung bình (0,27; Nguyen & ctv., 2019) và với chiều dài tổng và chiều dài chuẩn ở cả 2 môi
mức cao (0,34 - 0,45; Nguyen & ctv., 2020). Tính trường nuôi (0,83 - 0,86), cho phép nhận định
trạng tỷ lệ sống rất quan trọng quyết định đến nếu chúng ta chọn lọc nâng cao khối lượng thì
hiệu quả của nghề nuôi, nên với hệ số di truyền cũng nâng cao chiều dài tương ứng hay nói cách
trung bình và cao ở quần thể rô phi đỏ chọn giống khác không làm thay đổi hình dạng của cá. Tương
G5 cho thấy tiềm nay chọn lọc mang lại hiệu quả quan di truyền thuận hay nghịch thấp được tìm
của tính trạng này.
thấy giữa tính trạng khối lượng với tính trạng
tỷ lệ sống ở 2 môi trường nuôi (0,25 và 0,27) và
với màu sắc (- 0,08 và 0,16) và tương quan này
khác zero không có ý nghĩa thống kê (P > 0,05).
Tương quan di truyền nghịch và thấp (- 0,25 và
- 0,22) được tìm thấy giữa các tính trạng màu
sắc và tỷ lệ sống tương ứng 2 môi trường nuôi và
3.3. Tương quan di truyền giữa các tính trạng
nghiên cứu
hình các tính trạng tăng trưởng, màu sắc và tỷ lệ
sống nghiên cứu trong môi trường ao nuôi nước
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
55
tương quan này khác zero không có ý nghĩa thống
kê. Kết quả này cho thấy nếu chọn lọc nâng cao
khối lượng hay 1 trong 2 tính trạng kia thì không
làm thay đổi lớn cải thiện di truyền 2 tính trạng
còn lại. Đây được xem là kết quả công bố đầu
tiên về tương quan giữa tăng trưởng với màu sắc
và tỷ lệ sống trên cá rô phi đỏ. Tương quan di
truyền thuận và thấp, khác zero (0) có ý nghĩa
thống kê giữa khối lượng với tính trạng tỷ lệ sống
cũng được tìm thấy trên cá tra qua 3 thế hệ chọn
giống (0,27; Nguyen & ctv., 2019) và thuận trung
bình và khác zero (0) có ý nghĩa thống kê giữa
2 tính trạng cũng được tìm thấy ở thế hệ chọn
giống tôm sú thứ 4 (Nguyen & ctv., 2020).
3.4. Tương tác kiểu gen và môi trường (G E)
các tính trạng nghiên cứu ở hai môi trường
nuôi khác nhau
tính trạng được xem như là 2 tính trạng ở 2 môi
trường nuôi khác nhau. Nhìn chung, tương quan
di truyền tính trạng tăng trưởng (khối lượng,
chiều dài tổng, chiều dài chuẩn) giữa 2 môi trường
ao nuôi nước ngọt và ao nuôi nước lợ mặn đều là
tương quan thuận và ở mức cao (0,63 - 0,80) và
khác 1 có ý nghĩa thống kê (P < 0,05), ngoại
trừ giá trị này cho khối lượng thu hoạch. Theo
Robertson (1959) giá trị tương quan di truyền
rg ở mức 0,8 là cột mốc để đánh giá G x E có
hoặc không hiện diện. Theo đó, khi tương quan
di truyền lớn hơn 0,8 thì GxE là không tồn tại.
Trong khi tương quan ở mức nhỏ hơn 0,8 và lớn
hơn 0,65 thì tương tác G x E được xem là có
xuất hiện, nhưng không có ý nghĩa về mặt sinh
học (Robertson, 1959). Tuy nhiên, về mặt toán
học thì chỉ hoàn toàn không có tương tác khi rg
là 1, nếu rg nhỏ hơn 1 thì luôn có tương tác. Giá
trị rg thuận và cao cho tính trạng khối lượng (rg
= 0,63), cho thấy có GxE ở mức thấp. Do đó, khi
áp dụng chọn lọc đối với tính trạng khối lượng lúc
thu hoạch cần xem xét chọn những cá thể thuộc
các gia đình tăng trưởng tốt ở cả môi trường nước
ngọt và lợ mặn, vì xu hướng nuôi cá rô phi đỏ
trong nước lợ mặn ngày càng tăng. Từ ba giá trị
tương quan trên ta có thể thấy rằng, các số liệu
ước tính cho các tính trạng tăng trưởng trong ao
nuôi nước ngọt có thể sử dụng để đánh giá và
chọn lọc cho các tính trạng tăng trưởng trong ao
nuôi nước lợ mặn và ngược lại. Kết quả tương
quan di truyền trong nghiên cứu này phù hợp với
cùng quần thể chọn giống ở thế hệ G1, tính trạng
khối lượng giữa hai môi trường nuôi là 0,67 cho
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
56
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
thấy có G x E thấp cho tính trạng khối lượng thu nghiên cứu này có tương quan di truyền cũng như
hoạch giữa cá nuôi trong nước ngọt và lợ mặn G x E khi ước tính với sai số (SE) lớn. Trong khi
(Trinh & ctv., 2013) nhưng hầu như không tồn đó, chương trình chọn giống cũng đã có số liệu
tại G x E ở G2 (rg = 0,63; Trinh và ctv., 2016). đánh giá tính trạng ở môi trường nước ngọt qua
5 thế hệ và lợ mặn 3 thế hệ (G1, G2, G5), nếu
Ở cá rô phi đỏ, tương quan di truyền giữa tăng
chúng ta gộp số liệu nhiều thế hệ và xử lý chung
trưởng trong ao và lồng nuôi nước ngọt rất cao
thì có thể ước tính các thông số di truyền chính
(0,92 0,06), trong khi đó giữa ao nước ngọt và
xác hơn với sai số nhỏ hơn.
bể nước lợ thấp (0,33 0,14) (Thodesen & ctv.,
2013). Một kết quả tương tự khi nuôi cá rô phi đỏ
trong môi trường nước ngọt nhưng mô hình nuôi
4. Kết Luận
khác nhau là ao và lồng, Nguyen & ctv. (2017)
Hệ số di truyền tính trạng khối lượng, tỷ lệ
đã báo cáo tương quan di truyền các tính trạng
sống và màu sắc lúc thu hoạch cá rô phi đỏ chọn
là tương quan thuận và cao (rg = 0,90).
giống thế hệ thứ 5 ở mức trung bình đến cao,
tiềm năng cho chọn lọc tiếp theo mang lại hiệu
quả ở mức trung bình đến cao. Tương quan di
truyền giữa 3 tính trạng này khác zero không có
Bảng 4. Tương quan di truyền cùng tính trạng được
xem như là 2 tính trạng ở 2 môi trường nuôi khác
nhau
ý nghĩa thống kê, nên nếu chọn lọc nâng cao khối
lượng hay 1 trong 2 tính trạng kia thì không làm
thay đổi lớn cải thiện di truyền 2 tính trạng còn
lại. Tương tác kiểu gen và môi trường cho tính
trạng khối lượng và màu sắc tồn tại ở mức thấp
giữa 2 môi trường nuôi nước ngọt và lợ mặn, nên
việc chọn giống vẫn có thể thực hiện tạo quần thể
có đặc tính tốt cho từng tính trạng. Đối với tính
trạng tỷ lệ sống do có tương tác kiểu gen và môi
trường nên cần chú ý khi tính toán đến chọn lọc
đồng thời cho 2 môi trường hay thành lập 2 quần
thể chọn giống theo tính trạng này.
Tương quan di
truyền (rg SE)
0,63 0,17
Chỉ tiêu tăng trưởng
Khối lượng (g)
Chiều dài tổng (cm)
Chiều dài chuẩn (cm)
Tỷ lệ sống
0,80 0,15
0,74 0,17
-0,17 0,40
0,77 0,10
Màu sắc
Tương tự đối với tính trạng màu sắc, tương
quan di truyền (rg) thuận và cao được ước tính
giữa ao nuôi nước ngọt và ao nuôi nước lợ mặn
(0,77
0,10). Kết quả này cho thấy có G x E
thấp giữa hai môi trường. Do đó, khi áp dụng
chọn lọc cũng cần lưu ý như cho tính trạng khối
lượng thu hoạch. Đối với tỷ lệ sống, tương quan
di truyền nghịch và thấp (- 0,17), sai số chuẩn cao
và cho thấy có G x E. Kết quả này chỉ ra rằng
các số liệu ước tính cho tỷ lệ sống trong ao nuôi
nước ngọt không thể sử dụng để đánh giá và chọn
lọc cho tỷ lệ sống trong ao nuôi nước lợ mặn. Do
đó, đối với tính trạng tỷ lệ sống, cần lưu ý nếu
muốn chọn lọc nâng cao tính trạng ở 2 môi trường
cần có quần đàn chọn giống riêng hoặc có thể sử
dụng chỉ số chọn giống (selection index) để chọn
lọc, nhưng khi đó hiệu quả mang lại cho từng môi
trường sẽ thấp (Gjerde, 2005). Theo Sae-Lim &
ctv. (2016) khi tổng quan G x E tính trạng tăng
trưởng và tỷ lệ sống ở một số đối tượng thuỷ sản
trên thế giới cho thấy tương quan di truyền (rg)
nằm trong khoảng 0,54 - 0,72. Từ đây, nhóm tác
giả cũng lưu ý xem xét chọn lọc đình tính trạng
quan tâm cho cá thể hay gia đình biểu hiện tốt
cả 2 môi trường và có thể hình thành 2 quần thể
chọn giống khác nhau cho 2 môi trường.
Lời Cam Đoan
Chúng tôi xin tuyên bố không có mâu thuẫn
nào giữa các tác giả và đồng tác giả của bài báo.
Lời Cảm Ơn
Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ
dự án ‘Hoàn thiện công nghệ chọn tạo giống rô
phi đỏ (Oreochromis spp.) tăng trưởng nhanh,
2017-2019’ thuộc chương trình Công nghệ Sinh
học Nông nghiệp và Thuỷ sản - Bộ Nông Nghiệp
và Phát triển Nông thôn. Chân thành cám ơn các
anh chị thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy
sản II đã tham gia một số công việc liên quan
cùng nhóm nghiên.
Tài Liệu Tham Khảo (References)
Bentsen, H. B., Gjerde, B., Nguyen, N. H., Rye, M., Pon-
zoni, R. W., Palada de Vera, M. S., Bolivar, H. L.,
Velasco, R. R., Danting, J. C., Dionisio, E. E., Longa-
long, F. M., Reyes, R. A., Abella, T. A., Tayamen, M.
M., & Eknath, A. E. (2012). Genetic improvement of
Đối với quần thể chọn giống rô phi đỏ G5 trong
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
57
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.
Thodesen, J., Rye, M., Wang, Y. X., Li, S. J., Bentsen,
H. B., & Yazdi, M. H., & Gjedrem, T. (2013). Genetic
improvement of tilapias in China: genetic parameters
and selection responses in growth, survival and exter-
nal color traits of red tilapia (Oreochromis spp.) after
four generations of multi-trait selection. Aquaculture
416, 354-366.
Gilmour, A., Gogel, B., Cullis, B., Welham, S., & Thomp-
son, R. (2015). ASReml user guide release 4.1 struc-
tural specifcation. Hemel Hempstead, England: VSN
International.
Tran, D. T., & Dang, H. L. (2005). Genetic basis and
selective breeding in fish. Nha Trang, Vietnam: Nha
Trang Fisheries University.
Gjerde, B. (2005). Design of breeding programs. In
Gjedrem, T. (Ed.). Selection and breeding programs
in aquaculture (73-195). Heidelberg, Netherlands:
Springer.
Trinh, Q. T., Nguyen, V.S., Tran, H. P., Nguyen, C. M.,
Pham, D. K., Lao, T. T., & Le, T. D. (2013). Ge-
netic papameters of growth rate on red tilapia (Oreo-
choromis spp.). Mekong Journal of Fisheries 02, 24-
29.
Nguyen, H. N., Hamzah, A., & Thoa, N. P. (2017). Effects
of genotype by environment interaction on genetic gain
and genetic parameter estimates in red tilapia (Ore-
ochromis spp.). Frontiers in Genetics 8, 82.
Trinh, Q. T., Phạm, D. K., Le, T. D., Nguyen, T. T.,
Nguyen, T. V., & Nguyen, T. D. (2017). Red tilapia
seed improvement through 3 generations of selection.
Mekong Journal of Fisheries 10, 66-75.
Nguyen, H. V. (2021). “Mighty eagerness” in the version
for the lunar new year. Vietnam Fisheries Magazine,
3&4, 86-87.
Trinh, Q. T., Phạm, D. K., Le, T. D., Nguyen, T.
T., Nguyen, T. V., Nguyen, T. D., & Tran, H. P.
(2016). Final report of project ‘application of molecu-
lar and quantitative genetics for selective breeding of
red tilapia (Oreochromis spp.) for improving growth
rate’. Ho Chi Minh City, Vietnam: Research Institute
of Aquaculture 2.
Nguyen, T. V., Nguyen, V. S., Tran, H. P., Nguyen, T. V.,
& Nguyen, N. H. (2019). Genetic evaluation of a 15-
year selection program for high growth in striped cat-
fish Pangasianodon hypophthalmus. Aquaculture 509,
221-226.
Nguyen, V. S., Nguyen, T. L., Nguyen, V. H., Tran, V. N.,
Nguyen, T. V., & Nguyen, H. N. (2020). Genotype by
environment interaction for survival and harvest body
weight between recirculating tank system and pond
culture in Penaeus monodon. Aquaculture 525, 735-
278.
WFC (World Fish Center). (2004). GIFT technol-
ogy manual: An aid to tilapia selective breeding.
Penang, Malaysia. Retrieved January 21, 2021,
Robertson, A. (1959). The sampling variance of the ge-
netic correlation coefficient. Biometrics 15(3), 469-85.
Sae-Lim, P., Gjerde, B., Nielsen, H. M., Mulder, H.,
&
Kause, A. (2016). A review of genotype-by-
environment interaction and micro-environmental
sensitivity in aquaculture species. Aquaculrue 8,
369-393.
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 20(1)
9 trang
17640
Free
Bạn đang xem tài liệu "Ước tính các thông số di truyền một số tính trạng quan trọng trên quần thể chọn giống rô phi đỏ thế hệ thứ 5 tại Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- uoc_tinh_cac_thong_so_di_truyen_mot_so_tinh_trang_quan_trong.pdf
