intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Ước tính các thông số di truyền của chương trình chọn giống thương mại trên cá tuyết (Gadus morhua) tại Na Uy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

19
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này thực hiện việc ước tính các thông số di truyền cơ bản với dữ liệu có được từ một chương trình chọn giống thương mại trên đối tượng này (từ công ty CodFarmers AS) ở Na Uy trong 3 thế hệ chọn lọc, từ năm 2002 đến năm 2008 nhằm mục đích ước tính các chỉ tiêu đó cho chương trình chọn giống này. Mô hình một tính trạng và hai tính trạng được sử dụng để tính toán các (hiệp) phương sai thành phần.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ước tính các thông số di truyền của chương trình chọn giống thương mại trên cá tuyết (Gadus morhua) tại Na Uy

  1. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 ƯỚC TÍNH CÁC THÔNG SỐ DI TRUYỀN CỦA CHƯƠNG TRÌNH CHỌN GIỐNG THƯƠNG MẠI TRÊN CÁ TUYẾT (Gadus morhua) TẠI NA UY Nguyễn Thanh Vũ1 TÓM TẮT Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về di truyền số lượng trên cá Tuyết (Atlantic cod) trong vòng hai thập kỷ qua, việc ước tính hệ số di truyền và tương quan di truyền cho một số tính trạng kinh tế quan trọng (tính trạng tăng trưởng và tính trạng phần thịt) cũng như ước tính tương tác giữa kiểu gien và môi trường (G×E) vẫn còn khá ít. Do đó, nghiên cứu này thực hiện việc ước tính các thông số di truyền cơ bản với dữ liệu có được từ một chương trình chọn giống thương mại trên đối tượng này (từ công ty CodFarmers AS) ở Na Uy trong 3 thế hệ chọn lọc, từ năm 2002 đến năm 2008 nhằm mục đích ước tính các chỉ tiêu đó cho chương trình chọn giống này. Mô hình một tính trạng và hai tính trạng được sử dụng để tính toán các (hiệp) phương sai thành phần, kết quả cho thấy hệ số di truyền (h2) ước tính được ở mức trung bình đến khá cao cho tính trạng khối lượng thân (KLT) ở 9 địa điểm nuôi, từ 0,11 – 0,86; và ước tính riêng cho từng thế hệ (2002, 2005 và 2008) lần lượt là 0,54±0,15, 0,29±0,04 và 0,22±0,04. Ở thế hệ 2005, các tính trạng thu khi giết mổ cá được ghi nhận cùng với tính trạng tăng trưởng (KL không ruột, KL phile, KL cắt khúc và KL gan), với hệ số di truyền ở mức thấp đến trung bình (từ 0,18 – 0,28). Một vài tính trạng có hệ số di truyền được ước tính cao như chiều dài thân và KL tuyến sinh dục (đều là 0,43), nhưng rất thấp cho tính trạng KL phần đầu (0,06). Chưa tìm thấy tương quan chặt giữa kiểu gien và môi trường (G×E) qua 2 thế hệ (2002 và 2005). Có tương tác G×E nhẹ được tìm thấy trong thế hệ 2008. Tương quan di truyền (rg) chặt đã tìm thấy giữa các tính trạng được nghiên cứu (như KL phile, KL cắt khúc, KL không ruột và KL thân) cho thấy về bản chất di truyền là cùng nhiều gien tương đối giống nhau và việc ước tính các thông số di truyền của tính trạng này giúp ta phỏng đoán tốt các tính trạng còn lại. Từ khóa: cá Tuyết, hệ số di truyền, tương quan di truyền, GxE I. GIỚI THIỆU và Skretting, 2006). Nhóm tác giả (Rosenlund Cá Tuyết (Gadus morhua) là một đối tượng và Skretting, 2006) tin rằng, sản xuất cá Tuyết nuôi trồng thủy sản mới ở các quốc gia Châu có thể tiến đến mức của sản lượng nuôi cá hồi Âu, đặc biệt là Na Uy, là đối tượng nuôi quan trong vòng 15 – 20 năm nữa. trọng thứ 2 sau cá hồi Đại Tây Dương (Salmon Tuy nhiên, nuôi cá Tuyết tại Na Uy gần đây salar) (Jørstad và ctv., 2006). Cá Tuyết nuôi có vướng phải nhiều khó khăn, thành thục sớm vẫn được tiếng vang tốt trên các thị trường tiêu thụ, là một vấn đề rất lớn cho công nghiệp nuôi dù xử với sản phẩm là cá loại bỏ phần ruột và loại bỏ lý ánh sáng được áp dụng (Karlsen và ctv., 2006; phần đầu (Conference, 2011). Một lợi thế không Kolstad và ctv., 2006b; Kolstad và ctv., 2006a; nhỏ là nuôi cá Tuyết có thể dùng nhiều cơ sở vật Cowan và ctv., 2011; Mikkelsen và Seppola, chất và kể cả các kỹ thuật áp dụng trên cá hồi 2013). Thêm nữa, việc có được giá cả hợp lý và vốn đã rất nổi tiếng và đã áp dụng thành công ổn định là khó khăn bởi vì việc khai khác cá ngoài rộng rãi (Bekkevold và ctv., 2006; Rosenlund tự nhiên vẫn còn phổ biến (Conference, 2011). 1 Trung tâm Quốc gia Giống Thủy sản Nước ngọt Nam bộ, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2 Email: nguyenthanhvu190782@gmail.com 12 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
  2. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Việc ứng dụng di truyền chọn lọc dựa trên di Mục đích của nghiên cứu này là ước tính truyền số lượng đã áp dụng thành công trên các các thông số di truyền (hệ số di truyền và tương đối tượng gia súc (Gjedrem, 2005). So sánh với quan di truyền) cho tính trạng khối lượng thân gia súc thì các ứng dụng nguyên lý di truyền số (KLT) của một chương trình chọn giống thương lượng trên chọn giống cá rất có hạn cho đến thời mại. Thực hiện ước tính tương tự cho các tính gian gần đây. Các chương trình chọn giống trên cá trạng khác bao gồm chiều dài thân (CDT), khối Tuyết đã bắt đầu ở vài quốc gia, ở Na Uy (2002), lượng không ruột (KLKR), khối lượng phile sau đó là Iceland (2003) và Canada (2005) cho (KLPL), khối lượng đầu (KLĐ), khối lượng cắt các tính trạng kinh tế quan trọng như tăng trưởng khúc (KLCK), khối lượng gan (KLG) và KL và hạn chế thành thục sớm (Conference, 2011). tuyến sinh dục (KLTSD). Tất cả các tính trạng Ở hầu hết các chương trình chọn giống thủy được ghi nhận lúc thu hoạch hoặc giết mổ. Việc sản, tăng trưởng là tính trạng rất quan trọng thu số liệu sẽ giúp ta ước tính nhiều thông số hàng đầu bởi vì nó rút ngắn xoay vòng sản xuất di truyền của rất nhiều tính trạng trong chương và cá lớn nhanh sẽ cho khối lượng cơ thể nặng trình chọn giống này. hơn trước khi nó bước vào giai đoạn thành thục II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP (Gjedrem, 2005). Để điều hành tốt chương trình NGHIÊN CỨU chọn giống, các thông số di truyền cơ bản cho Thu thập và mô tả dữ liệu các tính trạng kinh tế quan trọng cần phải được tính toán. Các (hiệp) phương sai thành phần bao Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu này đã gồm giá trị di truyền cộng gộp và hệ số di truyền được mô tả một phần bởi Kolstad và ctv (2006b) đáng tin cậy đóng vai trò cực kỳ quan trọng và và Kolstad và ctv., (2006a). Tất cả số liệu đã cần thiết phải biết mối tương quan di truyền được thu thập từ trước bởi công ty MarineBreed giữa các tính trạng để tối ưu chọn lọc và điều AS trong chương trình chọn giống đối tượng khiển các đáp ứng tương quan di truyền khả dĩ. này từ năm 2000 đến năm 2008. Quần đàn tham gia sinh sản ban đầu gồm 103 cá thể (35 đực Hệ số di truyền của cá Tuyết đã được ước và 68 cái) được cho phối theo từng cặp để sản tính trong các nghiên cứu trước đây (Gjerde và xuất các gia đình full- và half-sib. Các cá thể ctv., 2004; Kolstad và ctv., 2006b; Kolstad và tốt nhất trong mỗi thế hệ được chọn lọc để sản ctv., 2006a; Kettunen và Fjalestad, 2007; Garber xuất các thế hệ cá tiếp theo và được nuôi ở 9 địa và ctv., 2010; Ødegård và ctv., 2010; Bangera điểm nuôi khác nhau Averøy (4), Tromsø (1), và ctv., 2011; Kristjánsson, 2011; Tosh và ctv., Gildeskål (2), và Trại nuôi (2). Số liệu giết mổ 2011). Hầu hết các nghiên cứu báo cáo cho cá 2 thực hiện ở Averøy trong khi trọng lượng lúc tuổi, hệ số di truyền cho tính trạng khối lượng thu hoạch được thu thập ở các địa điểm nuôi thân dao động trong khoảng từ 0,15 – 0,64. Tuy khác. Tuổi cá thu hoạch rất khác nhau giữa các nhiên, có ít báo cáo ước tính hệ số di truyền thế hệ, trung bình là 3, 2 và 1,5 tuổi lần lượt cho các tính trạng phần thịt như KL gan, KL cắt cho các thế hệ 2002, 2005 và 2008. Thêm vào khúc hay KL phile. Tương tác kiểu gien và môi đó, trọng lượng cá lúc đánh dấu và tuổi cá ở trường (G×E) sẽ được xem xét nếu phương sai nhiều thời điểm trước thu hoạch được ghi nhận. môi trường chiếm phần lớn trong tổng phương Một điều đáng ghi nhận là các vùng nuôi tương sai mà có thể làm giảm đáp ứng chọn lọc, do đối khác nhau về nhiệt độ trung bình cũng như đó cần phải xem xét có cần thiết tách thành các khoảng thời gian chiêu sáng trong năm, có ảnh quần đàn khác nhau cho các môi trường khác hưởng đến sự tăng trưởng của cá. Nhiệt độ và nhau (Gjedrem, 2005). cường thời gian chiếu sáng giảm dần theo thứ TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 13
  3. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 tự Averøy, Trại nuôi (1 và 2), Gilldeskal và Với: y là véc-tơ TLT của cá thể, b là véc-tơ Tromsø.Phả hệ nghiên cứu bao gồm 15.548 cá của các ảnh hưởng cố định (bao gồm giới tính, thể thuộc về 3 thế hệ từ năm 2000 – 2008. Quần tương quan của tuổi nuôi ở lồng (cages), tuổi đàn năm 2000 được xem là quần đàn ban đầu đánh dấu và địa điểm nuôi, thế hệ (trong trường (base population). Số liệu ghi nhận bao gồm ID hợp ước tính cho nhiều thế hệ và ước tính chung (identity), thế hệ, giới tính, địa điểm nuôi và các nôi trường nuôi), a là véc-tơ của giá trị di các số liệu cân đo thực tế bao gồm tuổi, TLT, truyền cộng gộp của từng cá thể, f là véc-tơ TLKR, TLPL, TLG và TLTSD. Tất cả các tính ảnh hưởng thông thường ngẫu nhiên tới các gia trạng quan sát ở các địa điểm nuôi khác nhau và đình full-sib gây bởi các yếu tố khác hơn là di các thế hệ khác nhau được hiệu chỉnh bằng cách truyền (như là ảnh hưởng của môi trường do chia cho độ lệch chuẩn (standard deviation) của nuôi riêng rẽ các gia đình đến kích cỡ đánh dấu nó để đạt được phương sai tương tự trước khi (tank effect), ảnh hưởng con mẹ và ảnh hưởng đưa vào phầm mềm xử lý chuyên biệt. Các mức trội có thể có; và e là ảnh hưởng sai số của từng của ảnh hưởng cố định gồm có: 2 kiểu giới tính cá thể. X, Z1 và Z2 được biết là các ma trận được (cái và đực), 3 thế hệ (2002, 2005 và 2008), 213 sắp xếp theo các giá trị quan sát của b, a và f gia đình và 9 địa điểm nuôi. theo cùng thứ tự. Các gia đình full-sib ở thế hệ Phân tích số liệu thống kê đầu tiên xem như là không có quan hệ với nhau nhưng ma trận quan hệ di truyền cộng gộp giữa Gói phần mềm DMU (Madsen và Jensen, đời con như full- và half-sib được đưa vào tính 2002) sử dụng mô hình toán hỗn hợp (MME) toán trong mô hình. dựa trên thông tin giá trị trung bình – cực đại tương đồng bị hạn chế ( Average Information - Hệ số di truyền được tính toán bằng mô Restricted Maximum Likelihood (AI-REML)). hình một tính trạng (mô hình 1) và tương quan Phương pháp tính toán được kết hợp giữa EM di truyền được tính toán bởi mô hình 2 tính (Expectation Maximization – Cực đại kỳ vọng) trạng (mô hình 2). Mô hình 2 tương tự mô hình và AI (Average Information – Thông tin giá trị 1 nhưng thiếu ảnh hưởng ngẫu nhiên của môi trung bình). trường đến các gia đình ful-sib do nhiều tính toán không thể nghịch đảo ma trận. Mô hình 2 Đối với tính trạng TLT lúc thu hoạch, việc cũng được dùng để ước tính G×E cho tính trạng ước tính các ảnh hưởng cố định và (hiệp) phương KLT ở các địa điểm nuôi khác nhau. Tương sai thành phần cho các ảnh hưởng ngẫu nhiên có quan kiểu hình của tính trạng KLT giữa các môi được nhờ sử dụng mô hình tuyến tính cá thể hỗn hợp (linear mixed animal model) trong DMU. trường nuôi được xem như bằng không do số Mô hình thích hợp được lựa chọn và kiểm tra liệu được thu thập trên các cá thể khác nhau. mức ảnh hưởng có ý nghĩa cho tất cá các yếu tố Các (hiệp) phương sai của phần dư được gán (cố định và ngẫu nhiên). Các ảnh hưởng ngẫu cho không tồn tại trong mô hình chạy DMU để nhiên như thế hệ, địa điểm nuôi, giới tính và có được ước tính G×E. gia đình được kiểm tra bằng cách so sánh giá trị Theo Falconer và Mackay (1996) tương đồng (log likelihood) của mô hình đầy đủ hệ số di truyền (h2) được tính theo công thức so với mô hình không có sự hiện diện của yếu tố δ a2 đó với độ tin cậy 95%. h2 = , Với δ a2 là phương sai di δa + δc + δe 2 2 2 Trong phương trình ma trận phổ biến, mô truyền cộng gộp, δ c2 là phương sai ảnh hưởng hình có thể viết như sau: 2 ngẫu nhiên của môi trường và δ e là phương y=Xb+Z1a+Z2f+e (1) sai phần dư. 14 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
  4. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Tương quan di truyền giữa hai tính trạng a Với A được hiểu là ảnh hưởng di truyền cộng δab 2 gộp (môi trường 1 và 2) và δ A là độ lệch chuẩn và b (rab) được tính toán bởi r(ab) = δ .δ , Với a b đi cùng. δab 2 là hiệp phương sai giữa a và b, δ a và δ b lần III. KẾT QUẢ lượt là độ lệch chuẩn của tính trạng a và b. Theo 3.1. Thống kê mô tả các tính trạng khảo đó, rất nhiều tính trạng được thu thập từ cá nuôi sát qua 03 thế hệ ở Averøy ở thế hệ G2-2005 để ước tính cho thông số này. Số lượng ghi nhận bao gồm tuổi và TLT cho mỗi thế hệ và địa điểm nuôi được trình bày Tương quan giữa kiểu gien và môi trường trong bảng 1, bảng 2 và bảng 3. COV ( A1. A2 ) (G×E) được tính toán bởi rg = δ A(1) .δ A( 2) Bảng 1. Tuổi và khối lượng thân (±SD) ở tuổi đánh dấu và thu hoạch ở các địa điểm nuôi khác nhau cho mỗi thế hệ Khối lượng Tuổi thu Khối Số lượng Tuổi đánh Tuổi nuôi Địa điểm Thế hệ đánh dấu hoạch lượng cá thể dấu (ngày) (ngày) (g) (năm) thân (g) Averøy 2002 1.549 202±9,3 778±10,5 26±10,5 2,7 2.406±614 Tromsø 2002 366 203±9,3 905±10,6 29±10,5 3,0 1.873±459 Averøy 1 2005 3.606 214±6,5 572±61,7 25±07,3 2,2 1.570±351 Averøy 2 2005 3.625 214±6,5 574± 58,4 25±07,3 2,2 1.561±343 Gildeskål 2005 1.698 214±6,5 457± 09,6 24±07,6 1,8 1.275±323 Averøy 2008 967 199±8,3 435±0 3,7 27±08,2 1,7 1.381±319 Trại nuôi 1 2008 782 199±8,8 332± 03,7 27±08,4 1,5 874±256 Trại nuôi 2 2008 407 200±8,1 332± 03,8 27±07,7 1,5 912±256 Gildeskål 2008 2.548 199±8,2 339± 04,8 28±08,7 1,5 1.035±302 Tổng/Trung bình 15.548 209 512 26 2,0 1.418 Giai đoạn nuôi trong bể cho thấy cá tăng trưởng tốt nhất, 2,4 kg sau 2,7 năm. Trái lại, cá trưởng chậm, mất khoảng 7 tháng để đạt 26 g. nuôi ở Tromsø chỉ đạt 1,9 kg sau 3 năm tuổi. Sau đó, khi cá chuyển xuống lồng nuôi đã đạt Điều này có lẽ là do nhiệt độ nước ấm hơn và tăng trưởng rất nhanh, đạt 1,4 kg sau 14 tháng thời gian chiếu sáng ban ngày dài hơn ở Averøy nuôi, 1,6 kg sau 20 tháng và 2,4 kg sau 24 tháng (thuộc miền nam Na Uy). nuôi. Năm 2002, cá nuôi ở Averøy có tốc độ tăng Bảng 2. Mức ý nghĩa của các ảnh hưởng cố định Yếu tố Giá trị F Mức ý nghĩa (P-value) Địa điểm nuôi 4681,2
  5. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Bảng 3. Trung bình (±SD) của các tính trạng được quan sát trong 3 thế hệ ở Averøy Thế KLT (g) KLKR (g) CDT (cm) KLPL (g) KLĐ (g) KLCK (g) KLG (g) KLTSD (g) hệ G1- 2.413±604,0 1.860±444,7 54±4,0 1.192±321,3 NA NA 288±101,6 NA 2002 G2- 1.390±248,7 1.084±165,5 45±2,9 615±131,3 201±34,2 265±63,9 151±37,7 109±23,7 2005 G3- 1.246±310,1 975±231,1 47±3,0 547±145,2 183±40,4 NA 131±47,0 99±51,2 2008 NA=không quan sát, KLT=khối lượng thu hoạch, KLKR=khối lượng không ruột, CDT=chiều dài thân, KLĐ=khối lượng đầu, KLCK=khới lượng cắt khúc, KLG=khối lượng gan và KLTSD=khối lượng tuyến sinh dục. Bảng 3 cho thấy giá trị trung bình cùa các tính trạng được quan sát lúc giết cá, chỉ được thu thập ở Averøy. Các tính trạng như TLT, TLKR và TLCK là các tính trạng kinh tế quan trọng cho một chương trình chọn giống đối tượng này. 3.2. Hệ số di truyền và tương quan di trong 3 thế hệ. Số liệu nằm dưới đường chéo truyền ở các địa điểm nuôi ở mỗi thế hệ là tương quan di truyền, số liệu nằm ngay của tính trạng KLT đường chéo là hệ số di truyền, Số liệu nằm Bảng 4, 5 và 6 ước tính hệ số di truyền và trên đường chéo là hệ số di truyền ước tính tương quan di truyền cho các địa điểm nuôi địa điểm nuôi đó. Bảng 4. Hệ số di truyền và tương quan di truyền ước tính (±SE) cho G1-2002 Địa điểm Averøy Tromsø Averøy 0,86±0,47 0,54±0,15 Tromsø 0,95±0,10 0,14±0,05 Bảng 4 cho thấy hệ số di truyền ở Averøy (0,86) cao hơn ở Tromsø (0,14) tuy nhiên với mức sai số cao (0,47). Tương quan di truyền giữa 2 địa điểm này khá cao (0,95) cho thấy không có G×E tồn tại. Hệ số di truyền ước tính cho G1 khi kết hợp dữ liệu 2 vùng nuôi cũng khá cao (0,54 ± 0,15). Bảng 5. Hệ số di truyền và tương quan di truyền ước tính (±SE) cho G2-2005 Địa điểm Averøy 1 Averøy 2 Gildeskål Averøy 1 0,34±0,11 0,29 ± 0,04 Averøy 2 0,99±0,01 0,48±0,11 Gildeskål 0,87±0,05 0,81±0,06 0,11±0,06 Hệ số di truyền ước tính cho 3 địa điểm nuôi ao động từ 0,11 – 0,48. Gildeskål có h2 thấp nhất (0,11). h2 cho 3 địa điểm nuôi là 0,29, là khác biệt có ý nghĩa (khác không). Tương quan di truyền khá cao giữa các địa điểm (từ 0,81 – 0,99) cho thấy không có G×E tồn tại. Bảng 6. Hệ số di truyền và tương quan di truyền (±SE) ước tính cho G3-2008 Địa điểm Averøy Trại nuôi 1 Trại nuôi 2 Gildeskål Averøy 0,24±0,13 0,22±0,04 Trại nuôi 1 0,79±0,11 0,36±0,15 Trại nuôi 2 0,87±0,13 0,95±0,09 0,25±0,10 Gildeskål 0,58±0,16 0,72±0,12 0,64±0,17 0,29±0,11 16 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
  6. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Thế hệ G3 cho thấy mức tương quan di mức trung bình cho thấy có sự tác động nhẹ truyền từ trung bình đến khá cao (0,58 – 0,95) của G×E. Hệ số di truyền cho G3 là 0,22, ở mức giữa các địa điểm nuôi, khá khác biệt so với thế trung bình. Một điều nhận thấy rõ ràng là hệ số hệ trước.). di truyến có xu hướng giảm đi theo từng thế hệ Tương quan giữa Averøy với Trại nuôi 1 và tương ứng với tuổi cá cũng giảm đi nhưng khác Trại nuôi 2 tương đối cao (0,87 – 0,95). Tương “0” có ý nghĩa thống kê. quan giữa Gildeskål với các vùng nuôi khác ở 3.3. Các thông số di truyền ước tính cho các tính trạng giết mổ ở thế hệ 2005. Bảng 7. Hệ số di truyền (đường chéo), tương quan di truyền (dưới đường chéo) và tương quan kiểu hình (trên đườg chéo) (±SE) G2-2005. Tính KLT KLKR CDT KLPL KLĐ KLCK KLG KLTSD trạng KLT 0,18±0,20 0,990 0,847 0,979 0,899 0,875 0,898 0,470 KLKR 0,993±0,002 0,21±0,19 0,860 0,989 0,889 0,889 0,866 0,398 CDT 0,893±0,032 0,91±0,030 0,43±0,17 0,829 0,825 0,748 0,688 0,305 KLPL 0,991±0,003 0,997±0,001 0,895±0,032 0,23±0,19 0,856 0,924 0,870 0,404 KLĐ 0,909±0,026 0,905±0,027 0,844±0,043 0,876±0,035 0,06±0,18 0,741 0,707 0,292 KLCK 0,981±0,012 0,981±0,011 0,876±0,042 0,995±0,005 0,815±0,055 0,20±0,17 0,773 0,356 KLG 0,873±0,035 0,836±0,044 0,710±0,074 0,851±0,041 0,691±0,076 0,857±0,046 0,28±0,21 0,426 KLTSD 0,536±0,110 0,505±0,117 0,350±0,134 0,523±0,115 0,328±0,137 0,569±0,114 0,437±0,124 0,43±0,20 KLT=khối lượng thân, KLKR=khối lượng không ruột, CDT=chiều dài thân, KLĐ=khối lượng đầu, KLCK=khối lượng cắt khúc, KLG=khối lượng gan và KLTSD=khối lượng tuyến sinh dục. Hệ số di truyền ước tính cho các tính 2 yếu tố này ảnh hưởng với mức ý nghĩa cao trạng ở mức trung bình (0,18 – 0,28), cao cho (p
  7. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 2011). Tosh và ctv., (2011) báo cáo ảnh hưởng ctv., (2011)) cũng giống với kết quả trong báo của tính mẹ rất rõ lên cá khi đánh dấu (chiếm cáo này cho 3 thế hệ. Tuy nhiên hầu hết các tài 15% tổng phương sai) nhưng không ảnh hưởng liệu tham khảo đều tính h2 cho giai đoạn cá 2 khi cá đạt 2 năm tuổi (p=0,854)( chiếm 3% tổng tuổi (giống với G2). Kolstad và ctv., (2006a) đề phương sai). Hơn nữa, ảnh hưởng của gia đình nghị nên tiến hành thu hoạch khi cá đạt 2 tuổi để rất có ý nghĩa tại nhiều thời điểm nuôi (đánh chọn giống. So sánh với cá hồi Đại Tây Dương, dấu và thu hoạch). Kết quả này tương tự với kết hệ số di truyền ước tính cho khối lượng thân quả của nghiên cứu này. Gjerde và ctv., (2004) cao hơn báo cáo của Gjerde và ctv., (1994) từ tìm thấy không có ảnh hưởng của bể ương lên 0,10 – 0,32, của Gjerde và Gjedrem (1984) từ các gia đình full-sibs cho tính trạng TLT nhưng 0,38 – 0,44 và 0,19 – 0,32 cho cá hồi nước ngọt. rất khác khi đưa địa điểm nuôi vào mô hình Hệ số di truyền ước tính được càng lớn thì càng toán. Điều này gây ra bởi ảnh hưởng chồng lắp có triển vọng cải thiện tăng trưởng thông qua (confounding effect) giữa các yếu tố trong mô chọn lọc. hình. Ảnh hưởng này luôn luôn tồn tại khi phân 4.3. Hệ số di truyền và tương quan di tích số liệu của các chương trình chọn giống truyền giữa các tính trạng giết mổ được (Mrode, 2005). Tương tự như vậy, tính mẹ và quan sát. bố ảnh hưởng lẫn nhau với gia đình (bể ương), Có 870 cá thể của 86 gia đình được đưa để tách riêng biệt các yếu tố này cần có số liệu vào phân tích, kết quả trình bày trong bảng đủ lớn đã bị hạn chế trong báo cáo này. 7. Mô hình 2 được dùng, ảnh hưởng gia đình 4.2. Hệ số di truyền và tương quan di được loại bỏ do số lượng quan sát không đủ truyền cho tính trạng khối lượng thân ở mỗi lớn. Kết quả từ bảng 7 cho thấy tương quan di thế hệ. truyền giữa các tính trạng được quan sát khá Hệ số di truyền ước tính có sự khác biệt cao (>0,7) giữa KLT, KLKR, KLPL với CDT, lớn giữa các thế hệ, dao động từ 0,11 – 0,86 KLĐ và KLCK. Mối tương quan chặt và có ở 9 địa điểm nuôi. Hệ số di truyền giảm dần ý nghĩa giữa các tính trạng KLT, KLKR và qua các thế hệ, khá cao ở năm 2002 (0,54), KLPL (>0,97). Kristjánsson (2011) ước tính trung bình vào năm 2005 (0,29) và thấp hơn các thông số tương tự cho cá Tuyết ở Canada vào năm 2008 (0,24). Hệ số di truyền trong báo cho 3 tính trạng KLT, KLKR và KLPL, kết cáo này cho thấy không ổn định và lớn hơn quả các tương quan di truyền giữa 3 tính trạng so với các báo cáo được trích dẫn (từ 0,15 – này đều nhỏ hơn so với kết quả trong nghiên 0,34). Điều này có thể do mô hình tính toán cứu này. Chẳng hạn, ước tính tương quan di giá trị di truyền cộng gộp thiếu ảnh hưởng của truyền cho tính trạng KLG với KLT và KLKR cá mẹ. Theo Tosh và ctv., (2011), cấu trúc dữ trong nghiên cứu của Kristjánsson (2011) lần liệu kém có thể dẫn tới việc ước tính quá hệ số lượt là 0,67 và 0,62. Trong nghiên cứu này, di truyền và dự đoán đáp ứng chọn lọc không giá trị tương ứng là 0,87 và 0,84. Tương tự, chính xác. Chẳng hạn, loại bỏ ảnh hưởng gia tương quan di truyền ước tính trong báo cáo đình sẽ làm tăng hệ số di truyền rất nhiều mặc này cao hơn báo cáo của Garber và ctv (2010). dù ảnh hưởng của nó không có ý nghĩa trong Mức tương quan giữa KLT với CDT, KLKR, mô hình (Tosh và ctv., (2011)) KLCK, KLG và KLTSD là 0,83, 0,98, 0,94, Biến động giá trị di truyền cộng gộp là xu 0,91 và 0,56. Số liệu tương ứng trong báo cáo hướng cho tăng trưởng ở cá Tuyết ở những thời này là 0,89, 0,99, 0,99, 0,98 và 0,54. điểm nuôi khác nhau trong nghiên cứu này. Ước Một điều nhìn thấy rõ là tương quan di tính h2 tăng cùng với thời gian nuôi (Tosh và truyền càng lớn khi tuổi cá tăng. Theo Tosh và 18 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
  8. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 ctv (2011) tương quan di truyền cho tính trạng mức tương quan cao trong các thế hệ. Giá trị tăng trưởng giữa thời điểm đánh dấu với thu dao động từ 0,58 – 0,99. hoạch là 0,95 và ở giai đoạn cá 2 tuổi với thu Tương quan di truyền cao cho tính trạng hoạch là 0,89 (Kolstad và ctv,, 2006a). Hệ số tăng trưởng giữa Averøy và Tromsø vào năm tương quan (0,64 – 0,76) được tìm thấy bởi 2002 (0,95) và giữa các địa điểm nuôi trong Kettunen và Fjalestad (2007) giữa khối lượng thế hệ 2005, dao động từ 0,81 – 0,99 với mức đánh dấu, 1 năm tuổi+ và 2 năm tuổi+. sai số thấp, cho thấy không tồn tại ảnh hưởng Mối tương quan chặt giữa các tính trạng chỉ kiểu gien - môi trường trong hai thế hệ đầu tiên ra mối liên kết chặt chẽ giữa các tính trạng khi trong chương trình chọn giống này. Điều này cá đạt 2 tuổi. Tuy nhiên, mối tương quan giữa tương tự với các nghiên cứu trước (Kolstad và KLTSD với các tính trạng khác ít chặt chẽ, dao ctv,, 2006b; Kolstad và ctv,, 2006a; Tosh và động từ 0,33 – 0,57. Kết quả cho ta thấy một vài ctv,, 2011). Tuy nhiên, thế hệ 2008 cho thấy sự thông tin cơ bản của các tính trạng được quan khác biệt với 2 thế hệ trước (bảng 6). Không sát ở cá Tuyết đạt 2 năm tuổi. có G×E được tìm thấy giữa Trại nuôi 2 và Với tính trạng KLT, hệ số di truyền trình Averøy hay giữa CodFarmer2 và CodFarmer bày trong bảng 7 tương đối thấp và có mức 1, với các giá trị tương quan này lần lượt là sai số cao (0,18 ± 0,20). Hệ số di truyền của 0,87 và 0,95. Các cặp tương quan khác, cho các tính trạng khác dao động khá lớn, từ rất thấy sự xuất hiện tương tác nhẹ của G×E giữa thấp đến trung bình (0,06 - 0,43) với sai số Trại nuôi 1 và Averoy, Trại nuôi 1 và Gildeskål cao nếu so sánh với tổng phương sai di truyền (giá trị là 0,79 và 0,64). Cá nuôi ở Gildeskål có cộng gộp có được. Theo báo cáo của Garber hệ số tương quan thấp với Averøy và Trại nuôi và ctv (2010), ước tính hệ số di truyền cho hầu 2 (0,58 và 0,64) cho thấy tương tác G×E có thể hết tính trạng quan sát như KLT, CDT, KLKR, tồn tại ở một mức độ nào đó chưa rõ ràng. Nói KLCK, KLG, KLTSD và khối lượng da khá một cách khác, tương quan di truyền là một cao và ổn định cho dòng cá Tuyết Canada (0,35 thông số rất mơ hồ (Falconer, 1981) như sai số – 0,39), ngoại trừ KLTSD (0,11) khá thấp và cao trong nghiên này. Kết quả tương quan cho thấp hơn nghiên cứu này (0,43). Ước tính cho 3 thế hệ đại diện cho cá ở các tuổi khác nhau CDT (0,43) nằm trong khoảng ước tính của là rất khác biệt. Kettunen và Fjalestad (2007), từ 0,31 – 0,48 và cao hơn báo cáo của Tosh và ctv., (2011), V. KẾT LUẬN với giá trị 0,31. Hệ số di truyền trung bình Hệ số di truyền ước tính cho 3 thế hệ (2002, được ước tính hầu hết các tính trạng được quan 2005 và 2008), và cho tính trạng tăng trưởng sát, KLKR (0,21), KLPL (0,23), KLCK (0,20) từ trung bình – cao, lần lượt là 0,54±0,15, và KLG (0,28). Ước tính cho KLĐ rất thấp 0,29±0,04 và 0,22±0,04. Với kết quả này sẽ là (0,06), tuy nhiên ước tính cho KLTSD lại rất ưu thế cho việc cải thiện tăng trưởng cho chương cao (0,43). Kết quả này tham khảo cho lần đầu trình chọn giống đang được tiếp tục. tiên tính toán từ chương trình chọn giống với Hơn nữa, hệ số di truyền ước tính cho các một dữ liệu nhỏ, để tăng tính chính xác hơn thì tính trạng khác cùng với tính trạng tăng trưởng cần nhiều dữ liệu hơn. được thực hiện ở G2-2005. Giá trị trung bình 4.4. Tương tác kiểu gien – môi trường được tìm thấy cho hầu hết các tính trạng quan (G×E) cho tính trạng khối lượng thân. sát: KLKR (0,21±0,19), KLPL (0,23±0,19), Tương quan di truyền giữa các địa điểm KLCK (0,20±0,17) và KLG (0,28±0,21). CDT nuôi (trình bày trong bảng 4, 5 và 6) cho thấy và KLTSD có hệ số di truyền cao với giá trị TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 19
  9. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 tương ứng là 0,43±0,17 và 0,43±0,20. Hệ số ước TÀI LIỆU THAM KHẢO tính được từ trung bình trở lên (ngoại trừ KLĐ Bangera, R., Ødegård, J., Præbel, A.K., Mortensen, với 0.06±0.18) cho thấy tiềm năng cải thiện di A., Nielsen, H.M., 2011. Genetic correlations truyền của các tính trạng này. between growth rate and resistance to vibriosis Tương quan cao giữa các tính trạng được and viral nervous necrosis in Atlantic cod (Gadus quan sát cho thấy sự liên kết gien tốt giữa các morhua L.). Aquaculture 317, 67-73. tính trạng quan sát này, có thể được điều khiển Bekkevold, D., Hansen, M.M., Nielsen, E.E., 2006. bởi cùng một gien. Việc lựa chọn tính trạng này Genetic impact of gadoid culture on wild fish có thể giúp cải tiến các tính trạng khác. populations: predictions, lessons from salmonids, and possibilities for minimizing adverse effects. Tương quan di truyền giữa các địa điểm nuôi pp. 198-208. trong cùng thế hệ tương đối cao (0.58
  10. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Gjerde, B., Simianer, H., Refstie, T., 1994. Estimates interaction in body weight, spinal deformity of genetic and phenotypic parameters for body and sexual maturity in Atlantic cod (Gadus weight, growth rate and sexual maturity in morhua) reared at different locations off Norway. Atlantic salmon. Livestock Production Science Aquaculture 259, 66-73. 38, 133-143. Kristjánsson, T., 2011. Status of selective breeding of Gjerde, B., Terjesen, B.F., Barr, Y., Lein, I., Thorland, cod in Iceland, Norway and Canada. A presentation I., 2004. Genetic variation for juvenile growth from conference Cod farming in Nordic countries. and survival in Atlantic cod (Gadus morhua). 21. sept. 2011, Reykjavik, Iceland. 18 pages. http:// Aquaculture 236, 167-177. www.sjavarutvegur.is/Codfarm11/program.html. Jørstad, K.E., Fjalestad, K.T., Ágústsson, T., Kristjánsson, T., 2013. Comparison of growth in Marteinsdottir, 2006. Atlantic cod – Gadus Atlantic cod (Gadus morhua) originating from morhua. In: “Genetic effects of domestication, the northern and southern coast of Iceland reared culture and breeding of fish and shellfish, under common conditions. Fisheries Research and their impacts on wild populations.”. D. 139, 105-109. Crosetti, S. Lapègue, I. Olesen, T. Svaasand Mikkelsen, H., Seppola, M., 2013. Response to (eds). GENIMPACT project: Evaluation of vaccination of Atlantic cod (Gadus morhua L.) genetic impact of aquaculture activities on progenies from families with different estimated native populations. A European network. WP1 family breeding values for vibriosis resistance. workshop “Genetics of domestication, breeding Fish & Shellfish Immunology 34, 387-392. and enhancement of performance of fish and Mrode, R.A., 2005. Linear models for the prediction shellfish”, Viterbo, Italy, 12-17th June, 2006,1-6 of animal breeding values. Library of Congress http://genimpact.imr.no/. Cataloging-in-PuCDTiscation Data Second Karlsen, Ø., Hemre, G.I., Tveit, K., Rosenlund, G., edition, 344 pages. 2006. Effect of varying levels of macro-nutrients Rosenlund, G., Skretting, M., 2006. Worldwide status and continuous light on growth, energy deposits and perspective on gadoid culture. ICES Journal of and maturation in farmed Atlantic cod (Gadus Marine Science: Journal du Conseil 63, 194-197. morhua L.). Aquaculture 255, 242-254. Tosh, J.J., Garber, A.F., Trippel, E.A., Robinson, J.A.B., Kettunen, A., Fjalestad, K.T., 2006. Resistance to 2011. Genetic, maternal, and environmental vibriosis in Atlantic cod (Gadus morhua L.): First variance components for body weight and length challenge test results. Aquaculture 258, 263-269. of Atlantic cod at 2 points in life. Journal of Kettunen, A., Fjalestad, K.T., 2007. Genetic parameters Animal Science 88, 3513-3521. for important traits in the breeding program for Ødegård, J., Sommer, A.-I., Præbel, A.K., 2010 Atlantic cod (Gadus morhua L.). Aquaculture Heritability of resistance to viral nervous necrosis 272, Supplement 1, S276. in Atlantic cod (Gadus morhua L.). Aquaculture Kolstad, K., Thorland, I., Refstie, T., Gjerde, B., 300, 59-64. 2006a. Body weight, sexual maturity, and spinal deformity in strains and families of Atlantic cod (Gadus morhua) at two years of age at different locations along the Norwegian coast. ICES Journal of Marine Science: Journal du Conseil 63, 246-252. Kolstad, K., Thorland, I., Refstie, T., Gjerde, B., 2006b. Genetic variation and genotype by location TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 21
  11. VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 GENETIC PARAMETERS IN A COMMERCIAL ATLANTIC COD (Gadus morhua) BREEDING PROGRAM Nguyen Thanh Vu1 ABSTRACT Despite many quantitative genetic studies on Atlantic cod (Gadus morhua) over the last two de- cades, the magnitude of heritabilities and genetic correlations for some economic important traits (growth rate, carcass quality traits) as well as genotype by environment (G×E) interactions, to some extent, still remain shortage Therefore, this study estimated the genetic parameter using a dataset from a commercial cod breeding program (CodFarmers AS) in Norway for 3 generations, from 2002 to 2008, with purpose of estimating for this breeding program. Univariate and bivariate mod- els were used to obtain (co)variance components. The estimated heritabilities were from moderate to extremely high for body weight at nine rearing locations, ranging from 0.11 – 0.86. Heritabili- ties for harvest body weight were estimated for three generations (2002, 2005, and 2008), and were medium to high, 0.54±0.15, 0.29±0.04 and 0.22±0.04, respectively. For generation 2005, all traits other than harvest body weight were recorded, and estimates of heritability were medium for most trait (harvest body weight, gutted body weight, fillet weight, loin weight and liver weight), ranging from 0.18 to 0.28. Some traits had high heritability such as body length and gonad weight (0.43 for both), but very low heritability estimate was obtained for head weight (only 0.06). No G×E was found among different reared locations in generations of 2002 and of 2005. There were some mild G×Es found for some reared locations in generation 2008. The strong and significant genetic cor- relation (rg=0.99) between some traits (such as fillet weight, loin weight, gutted weight and harvest weight) indicated that they are genetically the same trait, and that estimation of genetic parameters for one trait can give good predictions for others. Keywords: Atlantic cod, heritability, genetic correlation, GxE Người phản biện: TS. Nguyễn Văn Sáng Ngày nhận bài: 10/02/2014 Ngày thông qua phản biện: 28/02/2014 Ngày duyệt đăng: 30/3/2014 1 National Breeding Center for Southern Freshwater Aquaculture, Research Institute for Aquaculture No.2 Email: nguyenthanhvu190782@gmail.com 22 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2