- Trang Chủ
- Ngư nghiệp
- Các thông số di truyền tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống ở kích cỡ đánh dấu của cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) dòng GIFT thế hệ 15
Xem mẫu
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
CÁC THÔNG SỐ DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG TĂNG TRƯỞNG
VÀ TỈ LỆ SỐNG Ở KÍCH CỠ ĐÁNH DẤU CỦA CÁ RÔ PHI VẰN
(Oreochromis niloticus) DÒNG GIFT THẾ HỆ 15
Trịnh Quốc Trọng1*, Lê Trung Đỉnh1, Phạm Đăng Khoa1
TÓM TẮT
Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự khác biệt giữa các gia đình về các tính trạng tăng trưởng (khối
lượng, chiều dài chuẩn, chiều cao) và tỉ lệ sống (theo cá thể và theo gia đình) tại thời điểm đánh dấu
từ trên cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) thế hệ 15 tại Đồng bằng sông Cửu Long. Ảnh hưởng
của ‘thời gian ương’ và ‘gia đình’ được phân tích bằng mô hình tuyến tính hoặc hồi quy logistic
sử dụng phần mềm R. Các thông số di truyền (hệ số di truyền h2, ảnh hưởng của môi trường ương
riêng rẽ c2, tương quan di truyền rg) của các tính trạng được ước tính bằng mô hình toán linear mixed
animal model bằng phần mềm ASReml. Nhìn chung, ảnh hưởng của ‘thời gian ương’ và ‘gia đình’
lên các tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống là rất có ý nghĩa thống kê (P
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Chương trình chọn giống GIFT tại Viện quan di truyền nghịch (rg 0) ngụ ý nếu chọn lọc một từng gia đình đều có phả hệ (ngược về thế hệ
tính trạng thì tính trạng còn lại sẽ thay đổi theo GIFT 8), nên có thể ước tính được các thông
cùng một hướng, tức là tính trạng thứ hai có số di truyền của tính trạng tăng trưởng (khối
thể được chọn lọc một cách gián tiếp thông qua lượng, chiều dài chuẩn, chiều cao) và tính trạng
chọn lọc trực tiếp tính trạng đầu tiên. Tương tỉ lệ sống của từng cá thể (sống = 1, chết = 0).
2
Sau đây được gọi tắt là ‘ảnh hưởng của môi trường ương riêng rẽ’.
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 4 - THAÙNG 10/2014 29
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Số liệu được quản lý và kiểm tra bằng 2012). Vì tất cả các cá thể trong cùng một gia
phần mềm Microsoft Excel® 2010. Đối với đình chỉ có một thời gian ương duy nhất, nên hai
tính trạng khối lượng, tỉ lệ sống cá thể (sống ảnh hưởng thời gian ương và gia đình là ‘chồng
= 1, chết = 0) và tỉ lệ sống theo gia đình (0 đến lấn’ (confounding) và không thể cùng nằm
1), ảnh hưởng của thời gian ương, (thời gian trong một mô hình. Do đó, phương trình tuyến
ương)2 và gia đình được phân tích bằng phần tính đánh giá các ảnh hưởng của tuổi ương và
mềm R phiên bản 3.0.3 64-bit (R Core Team, gia đình lên tăng trưởng là
Khối lượngi = m + b1×thời gian ươngi + b2×(thời gian ương)2i + ei (Mô hình 1)
và
Khối lượngi = m + gia đìnhi + ei (Mô hình 2)
trong đó khối lượngi là trọng lượng của cá Các thành phần phương sai của các tính
thể i khi kết thúc thời gian ương gia đình, m trạng tăng trưởng và tỉ lệ sống được tính toán
là trung bình của quần thể cá con, b1 là hệ số bằng phần mềm ASReml phiên bản 3 (Gilmour
hồi quy của hiệp biến ‘thời gian ương’, b2 là và ctv., 2009). Đối với các tính trạng tăng trưởng
hệ số hồi quy bậc hai của hiệp biến ‘(thời gian (khối lượng, chiều dài, chiều cao thân), mô hình
ương)2, gia đìnhi là ảnh hưởng ngẫu nhiên tuyến tính hỗn hợp cá thể (sử dụng restricted
(random effect) của các gia đình cá con và ei maximum likelihood) dùng để ước tính các
là số dư. thành phần phương sai (bao gồm = phương
Tính trạng tỉ lệ sống theo cá thể và tỉ lệ sống sai di truyền cộng gộp, là phương sai ảnh
theo gia đình (được phân tích bằng mô hình hồi hưởng của môi trường ương nuôi riêng rẽ, là
quy logistic (logistic regression) sử dụng phần phương sai số dư và phương sai kiểu hình =
mềm R phiên bản 3.0.3 64-bit (R Core Team, ) là
2012). Mô hình phân tích tương tự như Mô hình
1 và Mô hình 2.
yijkl = m + b1×thời gian ươngi + b2×(thời gian ương)2i +nhómj + cá thểk + gia đìnhl + eijkl (Mô hình 3)
trong đó yijkl là các tính trạng tăng trưởng hình 4. Mô hình 4 tương tự như Mô hình 3,
(khối lượng, chiều dài chuẩn, chiều cao thân) nhưng không có ảnh hưởng của ‘gia đình’.
của cá thể i khi kết thúc thời gian ương gia Đối với tính trạng tỉ lệ sống của từng cá thể,
đình, m là trung bình của quần thể cá con, do được coi như là tính trạng nhị phân (sống
b1 là hệ số hồi quy của hiệp biến ‘thời gian = 1, chết = 0), mô hình tuyến tính hỗn hợp cá
ương’, b2 là hệ số hồi quy bậc hai của hiệp thể (Mô hình 5) sử dụng hàm logit, với các ảnh
biến ‘(thời gian ương)2, nhómj là ảnh hưởng hưởng cố định và ngẫu nhiên như mô tả trong
cố định của hai nhóm (1 = cá được đánh dấu Mô hình 3, nhưng không có ảnh hưởng của ‘thời
từ, 2 = cá không được đánh dấu), cá thểi là gian ương’ và ‘gia đình’.
ảnh hưởng ngẫu nhiên của cá con i, gia đìnhj Đối với Mô hình 3 có ảnh hưởng của môi
là ảnh hưởng ngẫu nhiên của các yếu tố môi trường ương riêng rẽ, hệ số di truyền của các
trường ương và eijkl là ảnh hưởng của số dư. tính trạng tăng trưởng được ước tính là
Cho các tính trạng tăng trưởng, hệ số di
truyền cũng được ước tính khi bỏ qua ảnh hưởng , ảnh hưởng của môi trường
của môi trường ương riêng rẽ (c2), sử dụng Mô ương riêng rẽ được ước tính là .
30 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 4 - THAÙNG 10/2014
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Đối với Mô hình 4, hệ số di truyền của các tính III. KẾT QUẢ
trạng tăng trưởng được ước tính là . 3.1. Thống kê mô tả
Hệ số di truyền của tính trạng tỉ lệ sống của từng Tổng số cá bột khi thả vào giai ương là
16.473 cá thể. Tại thời điểm đánh dấu, còn lại
cá thể (sống = 1, chết = 0) là 12.633 cá thể. Trong số này, 4.217 cá thể thuộc
(Gilmour và ctv., 2009). 89 gia đình đã được đánh dấu từ. Số cá thể
không đánh dấu là 12.256 thuộc 88 gia đình.
Tương quan kiểu gen (rg) giữa tính trạng Các số đo cơ thể (khối lượng, chiều dài chuẩn,
khối lượng và tỉ lệ sống được ước tính theo chiều cao thân) được trình bày trong Bảng 1.
Khối lượng của nhóm cá được đánh dấu từ biến
công thức (Falconer và Mackay,
động lớn (hệ số biến thiên = 39,6%) hơn so
với nhóm không đánh dấu (hệ số biến thiên =
1996), trong đó là hiệp phương sai của ảnh
28,9%). Khối lượng trung bình của nhóm đánh
hưởng di truyền cộng gộp của hai tính trạng,
dấu từ là 7,4 ± 2,9 g, cao hơn có ý nghĩa thống
và lần lượt là phương sai của ảnh hưởng di
kê (P < 0,01) so với nhóm không đánh dấu (6,3
truyền cộng gộp của tính trạng khối lượng và
± 1,8 g). Tương tự, chiều dài chuẩn của nhóm
tính trạng tỉ lệ sống. Vì các cá thể chết trước thời
đánh dấu (5,8 ± 0,7) cũng lớn hơn có ý nghĩa
điểm đánh dấu không có các số đo tăng trưởng
thống kê (P < 0,01) so với nhóm không đánh
nên trong mô hình hai biến (bi-variate) được bổ
dấu (5,5 ± 0,6) (Bảng 1). Tỉ lệ sống (theo gia
sung tham số (qualifier) ‘!MVINCLUDE’ và ‘!f
đình, tính bằng %) là 79,6±23,2%, dao động từ
mv’ để nội suy các giá trị này (vốn không có) từ
8,5 đến 100,0%.
các cá thể cùng gia đình (hoặc có quan hệ huyết
thống) (Gilmour và ctv., 2009).
Bảng 1. Thống kê mô tả các tính trạng tăng trưởng của nhóm cá đánh dấu từ và nhóm không đánh dấu.
Khối lượng (g) Chiều dài chuẩn (mm) Chiều cao (mm)
Nhóm đánh dấu PIT
(N = 4.217)
Trung bình 7,4 5,8 2,3
Độ lệch chuẩn 2,9 0,7 0,3
Hệ số biến thiên 39,6 11,6 13,0
Nhóm không đánh dấu
(N = 12.256)
Trung bình 6,3 5,5 2,2
Độ lệch chuẩn 1,8 0,6 0,3
Hệ số biến thiên (%) 28,9 8,5 13,6
3.2. Ảnh hưởng của các biến cố định lên
gian ương và của nhóm (đánh dấu/không đánh dấu)
số đo tăng trưởng
lên khối lượng rất có ý nghĩa thống kê (p
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Cho tính trạng chiều dài chuẩn, đối với sai kiểu hình được giải thích bằng c2 (0,77 ±
Mô hình 1, ảnh hưởng của (thời gian ương)2 0,03). Đối với mô hình không có c2, hệ số di
(p=0,0082), của thời gian ương và nhóm (đánh truyền gần như bằng 1 (Bảng 2).
dấu/không đánh dấu) lên chiều dài chuẩn đều Đối với tính trạng chiều dài chuẩn, trong
rất có ý nghĩa thống kê (p
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
động vật nói chung, ảnh hưởng của tuổi thường qua các ước tính di truyền trên cá rô phi vằn
được đánh giá không chỉ qua tuổi, mà còn qua (Bentsen và ctv., 2012; Khaw và ctv., 2012), cá
(tuổi)2, vì tăng trưởng của cá không theo hàm số hồi (Oncorhynchus mykiss) (Sae-Lim và ctv.,
tuyến tính (Weatherley và ctv., 1987). 2013). Mặt khác, cũng có khả năng là phương
Trong nghiên cứu này, đối với toàn bộ ba sai của ảnh hưởng môi trường ương riêng rẽ
tính trạng tăng trưởng (khối lượng, chiều dài (tức là, ) đã “chiếm” (capture) một phần của
chuẩn, chiều cao) thì thời gian ương (tuổi ương phương sai di truyền cộng gộp (Maluwa và ctv.,
tính đến thời điểm đánh dấu và xác định tăng 2006; Trọng và ctv., 2013). Trong nghiên cứu
trưởng) rất có ý nghĩa thống kê (P
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
Tuy nhiên, không có nghĩa là ước tính các mykiss), tăng trưởng nhanh ở kích cỡ cá thịt cải
thông số di truyền của tính trạng khối lượng tại thiện tỉ lệ sống (rg = 0,17). Tuy nhiên, ở giai
thời điểm đánh dấu là không có ý nghĩa. Sae- đoạn cá giống thì cá tăng trưởng nhanh có
Lim và ctv., (2013) đã chỉ ra rằng chọn lọc tại khuynh hướng dễ bị dị hình (rg = 0,18), và rằng
thời điểm đánh dấu (pre-selection, tức là chọn tăng trưởng nhanh ở cá giống không nhất thiết
khối lượng đánh dấu) sẽ cải thiện hiệu quả chọn có tương quan di truyền đến tỉ lệ sống ở cá thịt
lọc của tính trạng khối lượng khi thu hoạch. (Vehvilainen và ctv., 2012).
Vấn đề mấu chốt là xác định thời điểm đánh V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
dấu thích hợp để tối ưu hóa hiệu quả chọn lọc
5.1. Kết luận
của khối lượng thu hoạch trong khi vẫn đảm bảo
thời gian ương không quá dài (sẽ làm tăng chi Nhìn chung, tại thời điểm đánh dấu PIT, ảnh
phí và tăng c2). Trong nghiên cứu này, tuy đã hưởng của thời gian ương, (thời gian ương)2 và
chọn ngẫu nhiên các cá thể để đánh dấu, nhưng gia đình lên các tính trạng tăng trưởng và tỉ lệ
khối lượng của nhóm đánh dấu PIT vẫn cao hơn sống là rất có ý nghĩa thống kê (P
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO provement of Nile tilapia (Oreochromis niloticus)
with special reference to the work conducted by
Bentsen, H.B., Gjerde, B., Nguyen, N.H., Rye, M.,
the World Fish Center with the GIFT strain. Re-
Ponzoni, R.W., Palada de Vera, M.S., Bolivar,
views in Aquaculture, 3, 27-41.
H.L., Velasco, R.R., Danting, J.C., Dionisio,
E.E., Longalong, F.M., Reyes, R.A., Abella, R Core Team, 2014. R: A language and environment for
T.A., Tayamen, M.M., Eknath, A.E., 2012. statistical computing. R Foundation for Statistical
Genetic improvement of farmed tilapias: Genetic Computing, Vienna, Austria. URL http://www.R-
parameters for body weight at harvest in Nile project.org/.
tilapia (Oreochromis niloticus) during five Sae-Lim, P., H. Komen, A. Kause, K. E. Martin, R.
generations of testing in multiple environments. Crooijmans, J. A. M. van Arendonk, J. E. Parsons,
Aquaculture 338–341: 56–65. 2013. Enhancing selective breeding for growth,
Khaw, H.L., Ponzoni, R.W., Hamzah, A., Abu-Bakar, slaughter traits and overall survival in rainbow
K.R., Bijma, P., 2012. Genotype by production trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture 372–
environment interaction in the GIFT strain of Nile 375: 89–96.
tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture 326– Trịnh Quốc Trọng, Han A. Mulder, Johan A.M.
329: 53–60. van Arendonk, Hans Komen. Heritability and
Maluwa, A.O., Gjerde, B., Ponzoni, R.W., 2006. genotype by environment interaction estimates
Genetic parameters and genotype by environment for harvest weight, growth rate, and shape of Nile
interaction for body weight of Oreochromis tilapia (Oreochromis niloticus) grown in river
shiranus. Aquaculture 259: 47–55. cage and VAC in Vietnam. Aquaculture 384–387:
119–127.
Martinez, V., Neira, R., Gall, G. A. E., 1999. Estimation
of genetic parameters from pedigreed populations: Vehvilainen, H., Kause, A., Kuukka-Anttila, H.,
lessons from analysis of alevin weight in Coho Koskinen, H., and Paananen, T., 2012. Untangling
salmon (Oncorhynchus kisutch). Aquaculture the positive genetic correlation between
180: 223–236. rainbow trout growth and survival. Evolutionary
Applications, pp. 732–745.
Merican, Z., 2011. Tilapia is gaining popularity in Viet-
nam, Aquaculture Asia Pacific, pp. 40. Weatherley, A.H., Gill, H.S., Casselman, J.M., 1987.
The biology of fish growth. Academic Press,
Ponzoni, R.W., Nguyen, N.H., Khaw, H.L., Hamzah,
London.
A., Bakar, K.R.A., Yee, H.Y., 2011. Genetic im-
TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 4 - THAÙNG 10/2014 35
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2
GROWTH AND SURVIVAL AT TAGGING OF GIFT NILE TILAPIA
(Oreochromis niloticus) GENERATION 15
Trinh Quoc Trong1*, Le Trung Đinh1, Pham Dang Khoa1
ABSTRACT
This study assessed the differences between families of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) of
the GIFT generation 15 in the Mekong Delta of Viet Nam for growth traits (body weight, length,
and height) and survival (individual and family-based). The effects of ‘nursing time’ and ‘family’
were analysed using linear or logistic regression models with the R software. Genetic parameters
(heritability h2, environmental effects common to full-sibs c2, and genetic correlations rg) for traits
were analysed using linear mixed animal model with ASReml software. The effects of ‘nursing
time’ and ‘family’ were highly significant (P
nguon tai.lieu . vn
