Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu đa dạng hệ vi sinh trong ruột tôm thẻ chân trắng tại tỉnh Sóc Trăng bằng kỹ thuật metagenomics

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là tối ưu hóa quy trình tách chiết DNA metagenome phục vụ cho quá trình giải trình tự gen hệ vi sinh vật đất và ruột tôm thẻ chân trắng; đánh giá cấu trúc và đa dạng hệ vi sinh vật trong nước và ruột tôm thẻ chân trắng thông qua phân tích cơ sở dữ liệu 16S rRNA metagenome; xxác định mối tương quan giữa hệ vi sinh vật trong nước nuôi tôm thẻ và hệ vi sinh vật trong ruột tôm thẻ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu đa dạng hệ vi sinh trong ruột tôm thẻ chân trắng tại tỉnh Sóc Trăng bằng kỹ thuật metagenomics

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT Nguyễn Hồng Nhung NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG HỆ VI SINH TRONG RUỘT TÔM THẺ CHÂN TRẮNG TẠI TỈNH SÓC TRĂNG BẰNG KỸ THUẬT METAGENOMICS LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM Hà Nội - 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT Nguyễn Hồng Nhung NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG HỆ VI SINH TRONG RUỘT TÔM THẺ CHÂN TRẮNG TẠI TỈNH SÓC TRĂNG BẰNG KỸ THUẬT METAGENOMICS Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8.42.01.14 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Chu Hoàng Hà Hà Nội – 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Chu Hoàng Hà và TS. Nguyễn Trung Nam. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố dưới bất kỳ hình thức nào. Luận văn sử dụng thông tin, số liệu và hình ảnh từ các bài báo và nguồn tài liệu của các tác giả khác đều được chú thích và trích dẫn đầy đủ. Nếu có bất kỳ sự gian lận nào, tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về nội dung luận văn. Hà Nội, tháng 11 năm 2018 Học viên Nguyễn Hồng Nhung
ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Chu Hoàng Hà và TS. Nguyễn Trung Nam đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, làm việc và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn Ths. Lê Hoàng Đức, cùng tập thể cán bộ, nghiên cứu sinh, học viên Phòng Công nghệ ADN ứng dụng và Phòng Công nghệ tế bào thực vật, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ, truyền đạt kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo và Ban đào tạo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã hướng dẫn, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn đến bạn bè và gia đình đã giúp đỡ và chia sẻ, động viên trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện luận văn. Hà Nội, tháng 11 năm 2018 Học viên Nguyễn Hồng Nhung
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................v DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Giới thiệu.................................................................................................................1 2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................................2 NỘI DUNG .................................................................................................................3 Chương 1. Tổng quan tài liệu......................................................................................3 1.1. Đặc điểm sinh học tôm thẻ chân trắng..............................................................3 1.1.1. Hệ thống phân loại, đặc điểm hình thái cấu tạo của tôm thẻ chân trắng ..... 3 1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng, sinh thái và tập tính của tôm thẻ chân trắng; phân bố tự nhiên của tôm thẻ chân trắng ................................................................................... 4 1.2. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới và tại Việt Nam.....................6 1.2.1. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới và tại Việt Nam ................. 6 1.2.2. Tình hình dịch bệnh trên tôm nuôi và các biện pháp phòng trừ bệnh trên thế giới và Việt Nam ............................................................................................................. 8 1.3. Công nghệ metagenomics và hướng tiếp cận mới trong nuôi trồng và phòng trừ bệnh hại trên tôm nuôi......................................................................................10 1.3.1. Giới thiệu về công nghệ metagenomics .............................................................10 1.3.2. Các nghiên cứu và thành tựu của công nghệ metagenomics trong lĩnh vực thủy sản ...................................................................................................................................13 1.3.3. Công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (Next generation sequencing – NGS) và hệ thống giải trình gen thế hệ mới Illumina ................................................19 1.3.3.1. Công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới ..........................................................19 1.3.3.2. Công nghệ giải trình tự gen thế hệ thứ hai của Illumina ............................20
iv Chương 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ......................................................24 2.1. Vật liệu ............................................................................................................24 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu..................................................................................................24 2.1.2. Hóa chất phục vụ nghiên cứu................................................................................24 2.1.3. Thiết bị phục vụ nghiên cứu ..................................................................................24 2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................24 2.2.1. Phương pháp thu mẫu .............................................................................................25 2.2.2. Các phương pháp phân tích mẫu nước ...............................................................25 2.2.3. Phương pháp tách ADN .........................................................................................25 2.2.4. Đánh giá chất lượng ADN tách chiết ..................................................................33 2.2.5. Các phương pháp giải trình tự ..............................................................................33 2.2.6. Xử lý số liệu giải trình tự gen ADN 16S rARN ..............................................33 Chương 3. Kết quả và thảo luận ................................................................................35 3.1. Kết quả thu mẫu và đánh giá các chỉ tiêu môi trường ....................................35 3.2. Kết quả tách ADN tổng số của các mẫu ruột, nước .......................................37 3.2.1. Kết quả tách ADN mẫu ruột..................................................................................38 3.2.2. Kết quả tách ADN mẫu nước ................................................................................41 3.3. Kết quả xác định trình tự metagenome ADN .................................................46 3.3.1. Xác định trình tự ADN metagenome ..................................................................46 3.3.2. Kết quả phân tích đa dạng vi sinh vật mẫu ruột và nước ..............................48 3.3.3. Thành phần vi khuẩn trong mẫu tôm thẻ khỏe mạnh và bệnh .....................50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................56 1. Kết luận ..............................................................................................................56 2. Đề nghị ...............................................................................................................56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................57
v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT AHPND Acute Hepatopancreatic Chứng hoại tử gan tụy cấp Necrosis Disease BOD5 Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học EMS Early Mortality Syndrome Hội chứng chết sớm FAO Food and Agriculture Tổ chức Lương thực và Nông Organization of the United nghiệp Liên Hiệp Quốc Nations GAA Global Aquaculture Alliance Liên minh Nuôi trồng Thủy sản Toàn cầu GOAL Global Outlook for Hội nghị Dự báo Toàn cầu cho Aquaculture Leadership Giới lãnh đạo Nuôi trồng Thủy sản GOLD Genomes OnLine Database MBV Monodon Baculovirus Bệnh còi do Monodon Baculovirus gây ra OTUs Operational Taxonomic Units Đơn vị phân loài PCR-DDGE Denaturing Gradient Gel Phương pháp PCR điện di gel Electrophoresis dải nồng độ biến tính rt-PCR Real time PCR SHIV Shrimp hemocyte iridescent virus TAN Total ammonia nitrogen Tổng đạm amôn TARS The Aquaculture Roundtable Chuỗi Hội nghị bàn tròn về nuôi Series trồng thủy sản TDS Total Dissolved Solids Tổng chất rắn hòa tan TN Total nitrogen Tổng nitơ TP Total phosphorus Tổng phospho
vi TSS Turbidity and suspendid solids Tổng chất rắn lơ lửng
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Thông tin các vị trí thu mẫu ..................................................................... 35 Bảng 3.2. Kết quả phân tích các chỉ tiêu môi trường ao nuôi thu mẫu .................... 36 Bảng 3.3. Kết quả định lượng ADN tổng số tách chiết theo ba phương pháp ......... 39 Bảng 3.4. Kết quả định lượng ADN tổng số tách chiết theo ba phương pháp ......... 42 Bảng 3.5. Bảng mô tả bộ dữ liệu giải trình tự gen trên máy Illumina ...................... 48 Bảng 3.6. Các thông số giải trình tự và các chỉ số đa dạng phân tích ở các mẫu nước, ruột của tôm thẻ bị bệnh và khỏe mạnh .......................................................... 49
viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hình thái tôm thẻ chân trắng ......................................................................3 Hình 1.2. Quy trình sản xuất tôm thẻ chân trắng (Nguồn: FAO) ...............................6 Hình 1.3. Sản lượng tôm trên thế giới giai đoạn 1995-2017, dự báo đến năm 2019 .7 Hình 1.4. Tổng sản lượng tôm đánh bắt và nuôi trồng (Nguồn: FAO) ......................7 Hình 1.5. Số liệu sản xuất ngành tôm năm 2017 ........................................................8 Hình 1.6. Xây dựng và sàng lọc thư viện metagenomics. ........................................12 Hình 2.1. Hình ảnh quá trình lọc nước qua các màng lọc có kích thước 8 µm, 0,8 µm và 0,22 µm. .........................................................................................................29 Hình 3.1. Hình ảnh ao nuôi tôm thu mẫu (A); và mẫu tôm khỏe (hình B, phải) và mẫu tôm bệnh (hình B, trái) ......................................................................................35 Hình 3.2. Sản phẩm tách chiết ADN tổng số từ mẫu ruột tôm sử dụng ba phương pháp khác nhau ..........................................................................................................39 Hình 3.3. Sơ đồ quy trình tách chiết metagenome ADN từ mẫu ruột tôm phục vụ giải trình tự gen thế hệ mới .......................................................................................41 Hình 3.4. Sản phẩm tách chiết ADN tổng số từ mẫu ruột tôm sử dụng ba phương pháp khác nhau ..........................................................................................................43 Hình 3.5. Hình ảnh điện đi metagenomic ADN của mẫu với nhiệt độ ly giải 95 và 70 độ ..........................................................................................................................44 Hình 3.6. Sơ đồ quy trình tách chiết metagenome ADN từ mẫu nước phục vụ giải trình tự gen thế hệ mới ..............................................................................................46 Hình 3.7. Sơ đồ quy trình giải trình tự ADN metagenome ......................................47 Hình 3.8. Kết quả kiểm tra thư viện ADN được gắn adapter của các mẫu bằng Bioanalyzer................................................................................................................47 Hình 3.9. Sơ đồ quá trình phân tích dữ liệu 16S rARN ...........................................48 Hình 3.10. Đường cong biểu diễn mối tương quan giữa số lượng trình tự và số lượng OTU ở các mẫu ...............................................................................................50
ix Hình 3.11. Thành phần 10 ngành chính trong mẫu ruột, nước của tôm thẻ bị bệnh và khỏe mạnh ............................................................................................................51 Hình 3.12. Thành phần 10 lớp chính trong mẫu ruột, nước của tôm thẻ bị bệnh và khỏe mạnh .................................................................................................................52 Hình 3.13. Thành phần 10 lớp chính trong mẫu ruột, nước của tôm thẻ bị bệnh và khỏe mạnh .................................................................................................................52 Hình 3.14. Thành phần 10 chi chính trong mẫu ruột, nước của tôm thẻ bị bệnh và khỏe mạnh .................................................................................................................53 Hình 3.15. Kết quả phân tích thành phần chính (PcoA) ở các mẫu nước và ruột tôm thẻ ..............................................................................................................................54
1 MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu Theo dự báo của GOAL 2018, đến năm 2020 Việt Nam sẽ vượt qua hai quốc gia xuất khẩu tôm lớn ở châu Á là Ấn Độ và Indonexia để trở thành quốc gia xuất khẩu tôm lớn thứ hai châu Á, sau Trung Quốc. Theo VASEP, sản lượng tôm ước tính của Việt Nam vào năm 2019 có thể đạt 700.000 tấn. Diện tích nuôi trồng và sản lượng liên tục tăng là dấu hiệu đáng mừng đối với ngành nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, sự tăng trưởng này cũng đi kèm với sự gia tăng nhiều yếu tố rủi ro, trong đó, nan giải nhất vẫn là vấn đề dịch bệnh trên tôm nuôi với diễn biến phức tạp qua các năm. Các bệnh phổ biến trên tôm nuôi có thể kể đến là bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND) (hay bệnh chết sớm – EMS) do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây ra, hội chứng đốm trắng (Bacterial White Spot Syndrome – BWSS) do vi khuẩn thuộc họ Bacillaceae, bệnh đốm trắng (White Spot Disease – WSD) do White spot syndrome virus (WSSV) gây ra,…. Hiện nay kháng sinh được sử dụng phổ biến để kiểm soát dịch bệnh. Tuy nhiên, từ việc phụ thuộc vào kháng sinh trước khi sử dụng các biện pháp phòng trị bệnh khác đến việc sử dụng kháng sinh mất kiểm soát đã dẫn đến hiện tượng kháng kháng sinh (ABR - antibiotic resistance). Cùng với đó, chính sách kiểm duyệt vệ sinh an toàn thực phẩm đối với dư lượng chất kháng sinh trong sản phẩm thủy sản của các thị trường nhập khẩu và tiêu thụ lớn như Mỹ, EU,… ngày càng chặt chẽ và gắt gao đã đặt ra thách thức không nhỏ đối với ngành Nuôi trồng thủy sản Việt Nam trong việc quản lý sử dụng và nghiên cứu đưa ra các biện pháp thay thế kháng sinh trong phòng ngừa và điều trị các bệnh thủy sản. Một trong những hướng đi mới và hiệu quả đã được nhiều quốc gia trên thế giới hướng tới là sử dụng các chế phẩm probiotics. Tuy nhiên, sử dụng probiotics trong nuôi trồng thủy sản hầu hết đều dựa vào kinh nghiệm thực hành [91]; hơn nữa, việc nuôi cấy, phân lập và tìm hiểu các cơ chế tương tác giữa các vi sinh vật trong môi trường nuôi tôm còn gặp nhiều khó khăn, từ đó dẫn đến việc các chế phẩm probiotics chưa thực sự phát huy được tiềm năng hiệu quả của chúng. Sự phát triển vượt bậc của Công nghệ gen trong những năm gần đây đã cho ra đời nhiều công cụ kỹ thuật hữu ích. Trong đó, công nghệ metagenomics được xem là
2 sự tổng hợp sức mạnh và các thành tựu mới nhất của các công nghệ genomics, sinh tin học, sinh học hệ thống. Công nghệ này cho phép tiếp cận và phân tích toàn bộ hệ gen của quần xã sinh vật trong sinh cảnh nhất định và tìm hiểu mối quan hệ tương tác giữa các thành phần vi sinh vật trong quần xã đó. Từ đó cho phép phát hiện sớm các chủng vi sinh vật gây bệnh cũng như tìm được các chủng vi sinh vật hoặc các gen có ích trong phòng ngừa và điều trị các bệnh thủy sản. Xuất phát từ thực tiễn này, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đa dạng hệ vi sinh trong ruột tôm thẻ chân trắng tại tỉnh Sóc Trăng bằng kỹ thuật metagenomics”. 2. Mục tiêu của đề tài Mục tiêu của đề tài nhằm: - Tối ưu hóa quy trình tách chiết DNA metagenome phục vụ cho quá trình giải trình tự gen hệ vi sinh vật đất và ruột tôm thẻ chân trắng. - Đánh giá cấu trúc và đa dạng hệ vi sinh vật trong nước và ruột tôm thẻ chân trắng thông qua phân tích cơ sở dữ liệu 16S rRNA metagenome. - Xác định mối tương quan giữa hệ vi sinh vật trong nước nuôi tôm thẻ và hệ vi sinh vật trong ruột tôm thẻ.
3 NỘI DUNG Chương 1. Tổng quan tài liệu 1.1. Đặc điểm sinh học tôm thẻ chân trắng 1.1.1. Hệ thống phân loại, đặc điểm hình thái cấu tạo của tôm thẻ chân trắng Tôm thẻ chân trắng có tên khoa học là Litopenaeus vannamei (Boone, 1931), tên tiếng anh là Pacific white shrimp, thuộc giống Litopenaeus, họ Penaeidae, bộ Decapoda, lớp Malacostraca, ngành Arthropoda. Tôm thẻ chân trắng có vỏ màu xanh lam, khi vỏ mỏng có màu trắng đục, chân bò có màu trắng ngà (Hình 1.1.). Chùy là phần kéo dài tiếp với bụng. Dưới chùy có 2 – 4 răng cưa, đôi khi có tới 5 - 6 răng cưa ở phía bụng, các răng cưa này kéo dài, đôi khi tới đốt thứ hai. Vỏ đầu ngực của tôm thẻ chân trắng có những gai gân và gai râu rất rõ, không có gai mắt và gai đuôi (gai telssm), không có rãnh sau mắt, đường gờ sau chuỳ khá dài đôi khi từ mép sau vỏ đầu ngực. Gờ bên chuỳ ngắn, chỉ kéo dài tới gai thượng vị. Phần bụng của tôm có 6 đốt bụng, ở đốt mang trứng, rãnh bụng rất hẹp hoặc không có. Telsson (gai đuôi) không phân nhánh. Râu không có gai phụ và chiều dài râu ngắn hơn nhiều so với vỏ giáp. Xúc biện của hàm dưới thứ nhất thon dài và thường có 3 - 4 hàng, phần cuối của xúc biện có hình roi. Gai gốc (basial) và gai ischial nằm ở đốt thứ nhất chân ngực [3]. Hình 1.1. Hình thái tôm thẻ chân trắng (Nguồn: wikipedia)
4 1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng, sinh thái và tập tính của tôm thẻ chân trắng; phân bố tự nhiên của tôm thẻ chân trắng Đặc điểm sinh trưởng Vòng đời của tôm thẻ chân trắng được chia làm 6 thời kỳ: Thời kỳ phôi: bắt đầu từ khi trứng được thụ tinh đến khi trứng nở, bao gồm nhiều giai đoạn đến khi phát triển thành phôi Nauplius. Thời kỳ ấu trùng: bao gồm nhiều giai đoạn để ấu trùng tôm lột xác và biến thái hoàn toàn: Giai đoạn Nauplius (N): gồm 6 giai đoạn phụ tương ứng với 6 lần lột xác của ấu trùng Nauplius, diễn ra trong khoảng 36-51 giờ, trong đó các Nauplius bơi từng đoạn ngắn rồi nghỉ, lột vỏ 4 lần, mỗi lần khoảng 7 giờ, tự sống bằng noãn hoàng, không cần cho ăn. Giai đoạn Zoea (Z): gồm 3 giai đoạn phụ, diễn ra trong khoảng 105- 120 giờ, trong đó các Zoea bơi liên tục gần mặt nước, lột vỏ hai lần, mỗi lần khoảng 36 giờ. Ở giai đoạn này, ấu trùng Zoea bơi lội liên tục có định hướng, thẳng về phía trước và ăn thực vật nổi bằng hình thức lọc. Giai đoạn Mysis (M): gồm 3 giai đoạn, diễn ra trong 72 giờ, trong đó các Mysis có đặc tính treo mình trong nước, đầu chúc xuống dưới, và ăn các động vật nổi hoặc tảo silic bằng hình thức bắt mồi chủ động. Giai đoạn Post-larvae (PL) (giai đoạn hậu ấu trùng): tôm thẻ đã có hình dạng loài nhưng chưa hoàn thiện sắc tố, các Post-larvae hoạt động nhanh nhẹn, bắt mồi chủ động với thức ăn chủ yếu là động vật nổi. Ở cuối giai đoạn này, các Post-larvae chuyển sang sống đáy. Thời kỳ ấu niên: ở thời kỳ này, hệ thống mang của tôm đã hoàn chỉnh, tôm chuyển sang sống đáy hoàn toàn, bắt đầu bò bằng chân và bơi bằng chân bơi. Thời kỳ này tương ứng với cuối giai đoạn tôm bột và đầu tôm giống trong sản xuất [3]. Thời kỳ thiếu niên: tôm bắt đầu ổn định tỷ lệ thân. Giai đoạn này tương đương với giai đoạn ươm giống và nuôi thịt trong sản xuất.
5 Thời kỳ sắp trưởng thành: thời kỳ này tôm trưởng thành về mặt sinh dục và thể hiện sự sinh trưởng không đồng đều một cách rõ rệt giữa hai giới tính, trong đó con cái lớn nhanh hơn con đực. Thời kỳ trưởng thành: tôm có khả năng tham gia sinh sản. Lúc này, tôm trưởng thành sống ở vùng xa bờ nơi có độ trong cao và độ mặn ổn định [1]. Phân bố và tập tính Trong tự nhiên, tôm thẻ chân trắng phân bố ở vùng ven bờ phía đông Thái Bình Dương, từ biển Bắc peru đến nam Mexico và Equador. Ở vùng biển tự nhiên, tôm chân trắng thích nghi sống nơi đáy là bùn, độ sâu khoảng 72 m, có thể sống ở độ mặn trong phạm vi 5 - 50‰, thích hợp ở độ mặn nước biển 28 - 34‰, pH = 7,7 - 8,3, nhiệt độ thích hợp 25 - 32oC, tuy nhiên chúng có thể sống được ở nhiệt độ 12 - 28oC. Tôm chân trắng là loài ăn tạp giống như những loài tôm khác. Song không đòi hỏi thức ăn có hàm lượng đạm cao như tôm sú. Tôm chân trắng có tốc độ sinh trưởng nhanh, chúng lớn nhanh hơn tôm sú ở tuổi thành niên. Trong điều kiện tự nhiên từ tôm bột đến tôm cỡ 40 g/con mất khoảng thời gian 180 ngày hoặc từ 0,1 g có thể lớn tới 15 g trong giai đoạn 90 - 120 ngày. Sinh sản Tôm chân trắng thành thục sớm, con cái có khối lượng từ 30 - 45 g/con là có thể tham gia sinh sản. Ở khu vực tự nhiên có tôm chân trắng phân bố thì quanh năm đều bắt được tôm chân trắng. Song mùa sinh sản của tôm chân trắng ở vùng biển lại có sự khác nhau ví dụ: ở ven biển phía Bắc Equađo tôm đẻ tử tháng 12 đến tháng 4. Lượng trứng của mỗi vụ đẻ phụ thuộc vào cỡ tôm mẹ: Nếu tôm mẹ từ 30 - 45g thì lượng trứng từ 100.000 - 250.000 trứng, đường kính trứng 0,22 mm. Sau mỗi lần đẻ hết trứng, buồng trứng tôm lại phát triển tiếp. Thời gian giữa 2 lần đẻ cách nhau 2 - 3 ngày. Con đẻ nhiều nhất tới 10 lần/năm. Thường sau 3 - 4 lần đẻ liên tục thì có lần lột vỏ. Sau khi đẻ 14 - 16 giờ trứng nở ra ấu trùng Nauplius. ấu trùng Nauplius trải qua 6 giai đoạn: Zoea qua 3 giai đoạn, Mysis qua 3 giai đoạn thành Postlarvae. Chiều dài của Postlarvae tôm P.Vannamei khoảng 0,88 - 3mm.
6 Hình 1.2. Quy trình sản xuất tôm thẻ chân trắng (Nguồn: FAO) 1.2. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới và tại Việt Nam 1.2.1. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới và tại Việt Nam Tôm thẻ chân trắng bắt đầu được đánh bắt tự nhiên từ năm 1981 với sản lượng khiêm tốn. Đến năm 1995 chúng mới bắt đầu được nuôi trồng và cho đến nay, đây là loài tôm được nuôi phổ biến nhất. Theo thống kê của FAO (2018) và GOAL (2017), tổng sản lượng tôm thẻ chân trắng đánh bắt tự nhiên và nuôi trồng liên tục tăng qua các năm, và tăng mạnh từ những năm 2000 đến nay (Hình 1.3) [22]. Đặc biệt, đối với sản lượng tôm thẻ chân trắng nuôi trồng, có thể dễ dàng thấy được sự tăng trưởng mạnh và đều qua các năm, và được dự doán là tiếp tục tăng trong năm 2019 (Hình 1.3). Trong báo cáo của FAO năm 2018, tính đến năm 2015, sản lượng tôm thẻ chân
7 trắng tự nhiên và nuôi trồng chiếm 47% tổng sản lượng tôm trên thế giới (2015) (Hình 1.4). Hình 1.3. Sản lượng tôm trên thế giới giai đoạn 1995-2017, dự báo đến năm 2019 Hình 1.4. Tổng sản lượng tôm đánh bắt và nuôi trồng (Nguồn: FAO) Các quốc gia dẫn đầu trong nuôi trồng và xuất khẩu tôm thẻ chân trắng có thể kể đến là Trung Quốc, Ấn Độ, Ecuador, Việt Nam và Indonexia [22]. Theo thống kê của FAO Fishery Stastistics, bắt đầu từ năm 2006, Việt Nam là một trong những nước sản xuất tôm thẻ chân trắng chính trên toàn thế giới. Báo cáo của FAO (2018) chỉ ra rằng trong suốt chín tháng (từ tháng 1 đến tháng 9) năm 2017, xuất khẩu tôm thẻ chân
8 trắng của Việt Nam đạt 390 000 tấn, tăng 11% so với cùng kỳ năm 2016. Thị trường chính của tôm Việt Nam xuất khẩu là Trung Quốc (chiểm 50-60% tổng lượng tôm xuất khẩu), tiếp đến là Mỹ, EU28, Nhật Bản, và Hàn Quốc. Tại Việt Nam, theo thống kê của Tổng cục thủy sản, diện tích nuôi tôm nước lợ trong năm 2017 cả nước đạt 721,1 nghìn ha; tăng 3,8% so với năm 2016 trong đó diện tích tôm chân trắng là 98,7 nghìn ha; tăng 4,7% so với năm 2016; và sản lượng tôm nước lợ năm 2017 đạt 683,4 nghìn tấn, tăng 4% so với năm 2016 trong đó sản lượng tôm chân trắng 427 nghìn tấn, tăng 8,5% so với năm 2016 (Hình 1.5.). Và theo thống kê sơ bộ mới nhất của Tổng cục thủy sản, trong chín tháng đầu năm 2018, diện tích nuôi tôm nước lợ đạt 701.302 ha (tăng 0,7% so với cùng kỳ năm 2017), sản lượng nuôi đạt 509.400 tấn (tăng 8,0% so với cùng kỳ năm 2017). Hình 1.5. Số liệu sản xuất ngành tôm năm 2017 (Nguồn: Tổng cục Thủy sản Việt Nam - 2017) 1.2.2. Tình hình dịch bệnh trên tôm nuôi và các biện pháp phòng trừ bệnh trên thế giới và Việt Nam
9 Theo đánh giá của GAA qua các năm, vấn đề bệnh và dịch bệnh trên tôm luôn là vấn đề thách thức đối với sự phát triển bền vững của sản xuất tôm nuôi. Năm 1987 và 1988 sự bùng phát của bệnh gan tụy (MBV) tại Đài Loan gây thiệt hại nghiêm trọng cho nghề nuôi tôm sú [14]. Tại Trung Quốc, sự bùng phát của dịch bệnh đốm trắng vào năm 1992 làm sụt giảm nghiêm trọng sản lượng tôm sú nuôi trồng, và kéo dài đến năm 2000. Bệnh này cũng gây thiệt hại tới năng suất tôm nuôi ở Thái Lan và Ấn Độ trong giai đoạn 1995-2003 [37]. Sự phục hồi sản lượng tôm nuôi trồng được thu nhận từ năm 2003 với sự xuất hiện của tôm thẻ chân trắng. Tuy nhiên, theo khảo sát của GOAL, sản lượng trong năm 2012 giảm xuống còn 3,4 triệu tấn (giảm 5% so với năm 2011) do tác động của hội chứng tôm chết sớm (EMS) hay là hội chứng hoại tử gan tụy cấp tính ở Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam và Malaysia. Gần đây nhất, trong Chuỗi Hội nghị Bàn tròn Nuôi trồng thủy sản gần đây (TARS) ở Chang Mai, Thái Lan, bệnh SHIV - căn bệnh do virus gây ra, lần đầu tiên được phát hiện và xác định trong mẫu tôm tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei được thu thập từ một trang trại ở tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc, vào tháng 12 năm 2014, đã được báo cáo là “sát thủ” đối với tôm đã xuất hiện và hoành hành ở Trung Quốc, và cũng xuất hiện ở một số quốc gia khác có sản lượng tôm thẻ chân trắng nuôi trồng lớn như Ấn Độ, Việt Nam; và các thông tin liên quan đến tác nhân gây bệnh – SHIV mới chỉ được nghiên cứu ở mức độ xác định đặc điểm [56], [57], phát hiện và định lượng bằng rt- PCR hoặc bằng hệ thống SHIV RT-PCR/POCKITTM system và giải trình tự toàn bộ hệ gen của loại virus này [55]. Tại Việt Nam, Theo báo cáo về tình hình dịch bệnh trên tôm nuôi của Tổng cục Thủy sản, trong 6 tháng đầu năm 2017 tổng diện tích nuôi tôm nước lợ bị thiệt hại là 11.430 ha, chiếm 1,89% tổng diện tích nuôi tôm của cả nước. Trong đó, tổng diện tích tôm nuôi bị bệnh là 4.165,78 ha, chiếm 36.4% (các bệnh trên tôm nuôi: bệnh đốm trắng 14%, bệnh hoại tử gan tụy cấp 14%, bệnh đỏ thân, còi, phân trắng... chiếm 8%) tổng diện tích bị thiệt hại; không xác định nguyên nhân 4.745 ha, chiếm 41,6%; do biến đổi môi trường, thời tiết là 2.519 ha, chiếm 22,0 %. Thống kê hàng năm của GAA đều chỉ ra rằng, bệnh trên tôm luôn là thách thức lớn đối với ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản nói chung và ngành công nghiệp