1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Đánh giá biến dị di truyền của nguồn tôm sú (Penaeus monodon) bố mẹ thế hệ đầu tiên cho chương trình chọn giống

Đồ án tốt nghiệp: Đánh giá biến dị di truyền của nguồn tôm sú (Penaeus monodon) bố mẹ thế hệ đầu tiên cho chương trình chọn giống

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm khảo sát tính hoạt động của các cặp mồi Microsatellite qua quy trình PCR; phân tích đa dạng di truyền của các tổ hợp phối đàn con tôm sú trong chọn giống thông qua chỉ thị Microsatellite. Mời các bạn cùng tham khảo. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ BIẾN DỊ DI TRUYỀN CỦA NGUỒN TÔM SÚ (PENAEUS MONODON) BỐ MẸ THẾ HỆ ĐẦU TIÊN CHO CHƢƠNG TRÌNH CHỌN GIỐNG Nghành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngh

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 99

Ngày tạo 10/11/2021 12:13:48 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.73 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Đánh giá biến dị di truyền của n... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ BIẾN DỊ DI TRUYỀN CỦA NGUỒN TÔM SÚ (PENAEUS MONODON) BỐ MẸ THẾ HỆ ĐẦU TIÊN CHO CHƢƠNG TRÌNH CHỌN GIỐNG Nghành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên nghành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Cán bộ hướng dẫn: Th.S BÙI THỊ LIÊN HÀ Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ LÝ MSSV: 1151110018 Lớp: 11DSH01 TP. Hồ Chí Minh, 2015
  2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của tôi được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu thực nghiệm và dưới sự hỗ trợ từ người hướng dẫn khoa học là Thạc sĩ Bùi Thị Liên Hà, thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II. Các số liệu, hình ảnh, những kết quả trong bài báo cáo là trung thực. Đề tài có sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác và cũng đã được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo. Tôi xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan này. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 8 năm 2015 Sinh viên Lê Thị Lý
  3. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Phạm Minh Nhựt - Giảng viên khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường đã giới thiệu em vào làm đề tài ở Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II. Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường Đại học Công Nghệ TP. HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong thời gian học tập tại trường. Và đồng gửi lời cảm ơn đến các thầy cô thuộc Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian qua. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến chị Th.s Bùi Thị Liên Hà cùng các anh chị thuộc Phòng Sinh học thực nghiệm đã chỉ bảo ân cần và tận tình giúp đỡ em hoàn thành tốt thời gian làm đề tài. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè - những người đã luôn bên em, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em được học tập và đạt kết quả như ngày hôm nay. Trong quá trình nghiên cứu cũng như trong quá trình làm báo cáo, khó tránh khỏi những khiếm khuyết nhất định, em rất mong nhận được sự phê bình cũng như các ý kiến đóng góp của quý thầy cô giáo. Em xin chân thành cảm ơn ! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 8 năm 2015 Sinh viên Lê Thị Lý
  4. Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC .............................................................................................................. i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH .....................viii LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................................. 1 2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................. 2 3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................... 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3 1.1. Giới thiệu về tôm sú ................................................................................................. 3 1.1.1. Phân loại .......................................................................................................... 3 1.1.2. Cấu tạo ............................................................................................................. 3 1.1.3. Phân bố ............................................................................................................ 4 1.1.4. Chu kì sống ...................................................................................................... 5 1.1.5. Sinh sản ........................................................................................................... 7 1.1.6. Đặc điểm sinh trưởng ...................................................................................... 8 1.2. Giới thiệu chung về đa dạng di truyền ..................................................................... 9 1.2.1. Đa dạng di truyền ............................................................................................ 9 1.2.2. Quần thể......................................................................................................... 10 1.2.3. Sự đa dạng di truyền trong quần thể .............................................................. 11 1.2.4. Nguyên nhân dẫn đến sự đa dạng di truyền trong quần thể .......................... 11 1.2.5. Vai trò của di truyền và di truyền quần thể trong nuôi trồng thủy sản.......... 12 1.3. Kỹ thuật Microsatellite .......................................................................................... 14 1.3.1. Định nghĩa về Microsatellite ......................................................................... 14 1.3.2. Giới hạn của Microsatellite ........................................................................... 15 1.3.3. Các loại Microsatellite ................................................................................... 16 1.3.4. Sự phát triển của Primer Microsatellites ....................................................... 17 1.3.5. Cơ chế hình thành Microsatellite .................................................................. 17 i
  5. Đồ án tốt nghiệp 1.3.6. Vai trò của Microsatellite .............................................................................. 19 1.3.7. Các phương pháp phát hiện Microsatellite .................................................... 20 1.4. Tình hình nghiên cứu ............................................................................................. 24 1.4.1. Những nghiên cứu đa dạng di truyền trong nước .......................................... 25 1.4.2. Những nghiên cứu đa dạng di truyền trên thế giới ......................................... 26 CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ............................................. 28 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ......................................................................... 28 2.2. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................................ 28 2.2.1. Nguyên liệu ................................................................................................... 28 2.2.2. Hóa chất thí nghiệm....................................................................................... 30 2.2.3. Các hóa chất ly trích DNA ............................................................................ 31 2.2.4. Hóa chất chạy PCR ........................................................................................ 32 2.2.5. Hóa chất chạy điện di agarose ....................................................................... 32 2.2.6. Hóa chất chạy điện di mao quản ................................................................... 32 2.2.7. Dụng cụ và thiết bị ........................................................................................ 32 2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 33 2.3.1. Phương pháp thu mẫu .................................................................................... 33 2.3.2. Phương pháp ly trích DNA tổng số ............................................................... 33 2.3.3. Phương pháp kiểm tra độ tinh sạch và định lượng DNA .............................. 35 2.3.4. Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) ......................................... 36 2.3.5. Phương pháp điện di ...................................................................................... 43 2.3.6. Phân tích thống kê đa dạng di truyền của bốn quần đàn mẫu tôm sú bằng các phần mềm Cervus, Fstat. .................................................................................... 46 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 48 3.1. Kết quả trích ly DNA ............................................................................................. 48 3.2. Khảo sát nhiệt độ bắt cặp các cặp mồi Microsatellite ........................................... 50 3.2.1. Khảo sát nhiệt độ bắt cặp của các cặp mồi microsatellite W10 trên 4 mẫu tôm sú AA4, TT1, GT3, NG12, đại diện cho 16 phép phối. ................................... 50 ii
  6. Đồ án tốt nghiệp 3.2.2. Khảo sát nhiệt độ bắt cặp của các cặp mồi microsatellite P1 trên 4 mẫu tôm sú AA4, TT1, NG12, GT3 đại diện cho 16 phép phối. .................................... 52 3.2.3. Khảo sát nhiệt độ bắt cặp của các cặp mồi microsatellite L1 trên 4 mẫu tôm sú AA4, TT1, NG12, GT3 đại diện cho 16 phép phối. .................................... 53 3.3. Khảo sát nồng độ MgCl2 ........................................................................................ 54 3.3.1. Microsatellite W10 với các nồng độ MgCl2 trong phản ứng PCR ................ 55 3.3.2. Microsatellite P1 với các nồng độ MgCl2 trong phản ứng PCR .................... 55 3.3.3. Microsatellite L1 với các nồng độ MgCl2 trong phản ứng PCR ................... 57 3.4. Khảo sát hàm lượng DNA ..................................................................................... 58 3.4.1. Khảo sát hàm lượng DNA khuôn tối ưu cho cặp mồi Microsatellite W10 ... 58 3.4.2. Khảo sát hàm lượng DNA khuôn tối ưu cho cặp mồi Microsatellite P1 ...... 59 3.5. Khảo sát tính hoạt động của phản ứng PCR và sàng lọc các cặp mồi Microsatellite ……………………………………………………………. ................... 60 3.5.1. Khảo sát tính hoạt động của phản ứng PCR .................................................. 60 3.5.2. Sàng lọc các các cặp mồi Microsatellite ....................................................... 62 3.6. Khảo sát đa dạng di truyền của mười sáu phép phối tôm sú đàn con phân tích. ... 64 3.6.1. Tính đa dạng di truyền của mười sáu phép phối tôm sú đàn con .................. 64 3.6.2. Kiểm tra cân bằng Hardy - Weinberg ........................................................... 69 3.6.3. Sự khác biệt di truyền của các phép phối trong mẫu phân tích ..................... 69 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 73 4.1. Kết luận…………………………………………………………… ...................... 73 4.2. Kiến nghị………………………………………………………… ....................... 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 75 Tài liệu Tiếng Việt ......................................................................................................... 75 Tài liệu Tiếng Anh ......................................................................................................... 76 Tài liệu từ Internet .......................................................................................................... 77 PHỤ LỤC .............................................................................................................. 1 PHỤ LỤC A. Kết quả xử lý số liệu trên hai phần mềm Fstat và cervus ......................... 1 A.1. Chỉ số phong phú alen của 16 phép phối trên 10 microsatellite loci .................. 2 iii
  7. Đồ án tốt nghiệp A.2. Chỉ số cận huyết giữa 16 phép phối trên 10 microsatellite loci ......................... 2 A.3. Sự khác biệt di truyền của 16 phép phối trong mẫu phân tích ........................... 3 A.4. Các chỉ số đánh giá biến dị di truyền của 16 phép phối ..................................... 6 PHỤ LỤC B. Một số hình ảnh phân tích DNA từ máy điện di mao quản ...................... 7 B.1. Microsatellite P1: Mẫu D9, đồng hợp tử 134 - 134 ............................................ 7 B.2. Microsatellite P4: Mẫu E9, đồng hợp tử 211 - 211 ............................................ 8 B.3. Microsatellite W10: Mẫu A10, dị hợp tử 116 - 112 ........................................... 8 B.4. Microsatellite L1: Mẫu A8, dị hợp tử 165 - 179................................................. 9 iv
  8. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ***: Không cân bằng di truyền Hardy - Weinberg với mức ý nghĩa sau khi hiệu chuẩn với Bonferroni p < 0,0042. µg: Microgram µl: Microlite µM: Micromol/lite AFLP: Amplified Fragment Length Polymorphism Ar: Allelic richness (mức độ phong phú alen) Bp: Base pair CE: Capillary Electropherosis (Điện di mao quản) DMS: Dimethyl sulfoxide DNA: Deoxyribonucleic acid dNTP: Deoxyribonucleotide triphosphate EBV: Estimated Breeding Value (giá trị chọn giống ) EDTA : Ethylene diamine tetraacetic acid EFF: Electric Field Force EOF: Electro - Osmotic Flo Fis: Chỉ số cận huyết Fst: Sự sai khác di truyền GTE: Glucose - Tris - EDTA He: Expected heterozygosity (dị hợp tử mong đợi) Ho: Observed heterrozygosity (dị hợp tử phát hiện) HWE: Cân bằng Hardy - Weinberg ISSR: Inter Simple Sequence Repeats M: Ladder DNA Marker: Chỉ thị mM: Milimolar (milimol/lite) Na: Number of alleles per locus (số lượng alen trên locus) NS: Không khác biệt có ý nghĩa v
  9. Đồ án tốt nghiệp NST: Nhiễm sắc thể PCR: Polymerase chain reaction PIC: Polymorphic Information Content (thông tin đa hình) RAPD: Randomly Amplified Polymorphic DNA RFLP: Restriction Fragment Length Polymorphism SDS: Sodium Dodecyl Sulphate SSR: Single sequence repeat - Microsatellite STE: Sodium Chloride - Tris - EDTA Ta: Annealing temperature (nhiệt độ bắt cặp) TBE: Tris Borate EDTA Tm: Melting temperature (nhiệt độ nóng chảy) VNCNTTS I: Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản I VNCNTTS II: Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II VNTR : Variable Number Tamdem Repeat vi
  10. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Danh sách 69 gia đình mẫu tôm sú đàn con .............................................28 Bảng 2.2. Thông tin các cặp mồi microsatellite .......................................................30 Bảng 2.3. Gradient nhiệt độ lai cho từng cặp mồi microsatellite .............................40 Bảng 2.4. Nồng độ MgCl2 khảo sát cho từng cặp mồi microsatellite ......................41 Bảng 2.5. Hàm lượng DNA khuôn khảo sát cho từng cặp mồi microsatellite .........41 Bảng 2.6. Thành phần buffer, dNTP, cặp mồi Microsatellite (Primer), DNA, Taq polymerase cho một phản ứng PCR. .........................................................................42 Bảng 3.1. Kết quả đo OD kiểm tra độ tinh sạch và xác định nồng độ DNA............48 Bảng 3.2. Nhiệt độ bắt cặp (Ta) thích hợp cho các cặp mồi microsatellite ..............54 Bảng 3.3. Nồng độ MgCl2 tối ưu của các cặp mồi microsatellite cho một phản ứng PCR ...........................................................................................................................57 Bảng 3.4. Hàm lượng DNA khuôn tối ưu của các cặp mồi microsatellite cho một phản ứng PCR ...........................................................................................................60 Bảng 3.5. Hiệu suất PCR và số alen của 19 cặp mồi microsatellite trên 28 mẫu.....60 DNA tôm sú. .............................................................................................................60 Bảng 3.6. Đặc điểm đa dạng di truyền chung trên microsatellite của 16 tổ hợp tôm sú đàn con trong nghiên cứu. ....................................................................................64 Bảng 3.7. Biến động hệ số dị hợp tử mong đợi (He) của 16 tổ hợp tôm sú đàn con 67 Bảng 3.8. Chỉ số phong phú alen (Allelic richness) .................................................68 Bảng 3.9. Giá trị Fst được phân tích các tổ hợp tôm sú đàn con ...............................70 Bảng 4.1. Kết quả khảo sát về nhiệt độ bắt cặp tối ưu, nồng độ MgCl2 và nồng độ DNA cho 10 cặp mồi microsatellite ..........................................................................73 vii
  11. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1.1. Tôm sú (Penaeus monodon) .......................................................................3 Hình 1.2. Bản đồ phân bố tôm sú (Fao.org) ...............................................................5 Hình 1.3. Vòng đời của tôm sú Penaeus monodon ....................................................6 Hình 1.4. Các giai đoạn phát triển của tôm sú Penaeus monodon .............................7 Hình 1.5. Quá trình bắt chéo lỗi trong quá trình giảm phân ....................................18 Hình 1.6. Mô tả quá trình trượt lỗi trong sao mã (replication slippage) ..................18 Hình 1.7. Phát hiện microsatellite từ DNA tổng số..................................................22 Hình 1.8. Vùng flanking (vùng sườn) ở hai bên trình tự microsatellite ...................22 Hình 2.1. Thang chuẩn 100bp ..................................................................................31 Hình 2.2. Quy trình tách chiết DNA Salt extraction ................................................34 Hình 2.3. Nguyên tắc cơ bản của phản ứng PCR .....................................................38 Hình 2.4. Chu trình nhiệt của máy PCR sau khi tối ưu nhiệt độ bắt cặp mồimicrosatellite .......................................................................................................43 Hình 2.5. Điện di trên Agarose .................................................................................44 Hình 2.6. Mô tả hệ điện di mao quản dạng đơn giản ...............................................46 Hình 3.1. Kết quả ly trích DNA các mẫu chân bơi tôm ngẫu nhiên đại diện cho 16 phép phối ...................................................................................................................48 Hình 3.2. Tối ưu nhiệt độ bắt ở cặp mồi Microsatellite W10 khi tiến hành phản ứng PCR theo gradient nhiệt độ. ......................................................................................51 Hình 3.3. Tối ưu nhiệt độ bắt ở cặp mồi Microsatellite P1 khi tiến hành phản ứng PCR theo gradient nhiệt độ. ......................................................................................52 Hình 3.4. Tối ưu nhiệt độ bắt ở cặp mồi Microsatellite L1 khi tiến hành phản ứng PCR theo gradient nhiệt độ. ......................................................................................53 Hình 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ MgCl2 với cặp mồi microsatellite W10 ............55 Hình 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ MgCl2 với cặp mồi microsatellite P1 ...............56 Hình 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ MgCl2 với cặp mồi microsatellite L1 ...............57 Hình 3.8. Khảo sát hàm lượng DNA khuôn tối ưu của cặp mồi microsatellite W10 ...................................................................................................................................58 viii
  12. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.9. Khảo sát hàm lượng DNA khuôn tối ưu của cặp mồi microsatellite P1 ..59 Hình 3.10. Biểu đồ thể hiện hiệu suất PCR của 19 cặp mồi microsatellite ..........61 Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện số alen của mỗi cặp mồi microsatellite. ......................62 Hình 3.12. Khảo sát tính ổn định của phản ứng PCR với cặp mồi Microsatellite L1 ...................................................................................................................................63 Hình 3.13. Khảo sát tính ổn định của phản ứng PCR với cặp mồi Microsatellite P4 ...................................................................................................................................63 Hình 3.14. Khảo sát tính ổn định của phản ứng PCR với cặp mồi Microsatellite P1 ...................................................................................................................................64 Hình 3.15. Đồ thị so sánh giá trị đa hình các alen trên mỗi locus ............................66 ix
  13. Đồ án tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, nghành nuôi trồng thủy sản là một trong những nghành trọng điểm phát triển tại Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung. Hằng năm, lĩnh vực này đã mang lại một giá trị kim ngạch xuất khẩu lớn cho đất nước và tạo thu nhập ổn định cho người nuôi trồng thủy sản. Theo Tổng cục Thủy sản Thống kê, ước tính giá trị sản xuất thủy sản năm 2014 (tính theo giá so sánh 2010) ước đạt 188 nghìn tỷ đồng, tăng 6,5% so với cùng kì năm 2013, trong đó giá trị nuôi trồng thủy sản ước đạt hơn 115 nghìn tỷ đồng (chiếm 61,2%). Các đối tượng nuôi trồng thủy sản phổ biến bao gồm: cá tra, cá rô phi, tôm sú, tôm càng xanh, cá chép Ấn Độ, ốc hương, rong câu…Trong đó nghề nuôi tôm được nuôi trồng rộng rãi nhất và ngày càng thu hút mạnh sự đầu tư của các hộ dân đặc biệt là tôm sú (Penaeus monodo), loài tôm có giá trị kinh tế lớn được liệt kê bởi tổ chức nông nghiệp thế giới (Food Agriculture Organization - FAO), tính đến cuối tháng 11/2013, giá trị xuất nhập khẩu tôm 10 tháng năm 2013 đạt gần 2,5 tỷ USD, tăng gần 32,7% so với cùng kì năm 2012, chiếm 44% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản đất nước (http://www.fistenet.gov.vn/). Hiện nay, nghành nuôi trồng sản xuất tôm sú ngày càng mở rộng và phát triển thì nhu cầu tôm giống càng tăng cao. Để đáp ứng một lượng lớn tôm giống, nhiều trại sản xuất tôm giống đã được hình thành và thực hiện trên quy mô lớn. Tuy nhiên, tôm sú bố mẹ cung cấp cho các trại sản xuất tôm giống hiện nay hoàn toàn phụ thuộc vào nguồn bố mẹ từ tự nhiên và nhập nội. Sử dụng nguồn tôm bố mẹ còn thụ động, tự nhiên, chủ quan và phụ thuộc vào các yếu tố khác do điều kiện sản xuất, kinh doanh tại các trại tôm giống này là khác nhau dẫn tới chất lượng của tôm sú giống không được đảm bảo, có dấu hiệu suy giảm sinh trưởng sau các thế hệ nuôi, mang các mầm bệnh tiềm tàng, tiềm ẩn rủi ro lớn cho người nuôi tôm. Để có được nguồn giống tăng trưởng tốt, sức chống chịu, kháng bệnh tốt cung cấp cho người nuôi trồng tôm sú, không phải phụ thuộc vào nguồn tự nhiên hay nhập nội thì việc nghiên cứu sản xuất giống tôm sú cung cấp cho người nuôi 1
  14. Đồ án tốt nghiệp sản phẩm giống tốt, có tốc độ sinh trưởng nhanh, chống chịu tốt là điều hết sức cần thiết. Trong những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu chú ý đến nâng cao chất lượng di truyền, tăng khả năng chống chịu ở tôm sú đã được thực hiện nhằm đặt ra cơ sở khoa học, kỹ thuật để có thể nâng cao chất lượng của loài thủy sản giá trị cao này. Mục tiêu có được sản phẩm giống tôm sú tốt đòi hỏi vào những nghiên cứu cải thiện di truyền sản phẩm giống, tập trung cao vào các tính trạng kinh tế quan trọng là sức sinh trưởng, kháng bệnh, chống chịu và phải đa hình di truyền. Để giải quyết các vấn đề trên, các nghiên cứu xác định biến dị di truyền phải kết hợp với so sánh các biến dị hình thái thể hiện về sinh trưởng, sức sống với các chỉ thị ở mức độ phân tử của các quần thể tôm sú, giữa các cá thể trong cùng một quần đàn là hướng nghiên cứu phù hợp cần thiết, ứng dụng cao. Vì thế nhóm nghiên cứu tham gia vào đề tài “Đánh giá biến dị di truyền của nguồn tôm sú (Penaeus monodon) bố mẹ thế hệ đầu tiên cho chương trình chọn giống” nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho chương trình chọn giống tôm sú quốc gia. Đề tài được thực hiện ở Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Bùi Thị Liên Hà. 2. Mục đích nghiên cứu Chương trình chọn giống truyền thống dựa vào kiểu hình kết hợp với chỉ thị sinh học phân tử được sử dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền hỗ trợ trong việc chọn lọc giống bố mẹ, hoặc xác định con cái của chúng có tiềm năng tạo ra những con giống tốt, có năng suất cao. Tích lũy những gia đình mang tính đa dạng di truyền cao cho mục đích chọn lọc nhiều tính trạng phù hợp trong những điều kiện khác nhau. 3. Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát tính hoạt động của các cặp mồi Microsatellite qua quy trình PCR. - Phân tích đa dạng di truyền của các tổ hợp phối đàn con tôm sú trong chọn giống thông qua chỉ thị Microsatellite. 2
  15. Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu về tôm sú 1.1.1. Phân loại Tôm sú (tên khoa học: Penaeus monodon) là một loài động vật giáp xác đại dương nuôi để dùng làm thực phẩm. Theo Hothuis (1980) và Bames trích dẫn bởi Trần Ngọc Hải và cộng sự (1999) thì tôm sú được định loại như sau: Nghành: Arthropoda Lớp: Crustacea Bộ: Decapoda Họ chung: Penaeidea Họ: Penaeus Fabricius Giống: Penaeus Loài: Penaeus Monodo (Fabricius , 1798) Tên khoa học: Penaeus monodon Fabricius Tên tiếng anh: Tiger Shrimp Tên tiếng việt: Tôm sú, tôm cỏ Hình 1.1. Tôm sú (Penaeus monodon) 1.1.2. Cấu tạo Cơ thể tôm sú chia 2 phần: Phần đầu ngực và phần bụng. 3
  16. Đồ án tốt nghiệp Phần đầu ngực gồm có: - Chủy: Dạng lưỡi kiếm, cứng, có răng cưa. Chủy cong xuống rất ít, phía trên chủy có 7 - 8 răng, dưới chủy có 3 răng. - Mũi khứu giác và râu: Cơ quan nhận biết và giữ thăng bằng cho tôm. - 3 cặp chân hàm: Giúp tôm lấy thức ăn và bơi lội. - 5 cặp chân ngực (chân bò): Đây là cơ quan giúp lấy thức ăn và di chuyển của tôm sú (bò). Phần bụng gồm có: 6 đốt bụng và 1 đốt đuôi, mỗi đốt có 1 vùng vỏ, có 5 đôi chân bơi giúp tôm bơi lội dễ dàng trong thủy lực. Tôm sú thuộc loại dị hình phái tính, con cái có kích thước to hơn con đực. Khi tôm trưởng thành phân biệt rõ đực cái, thông qua cơ quan sinh dục phụ bên ngoài. - Con đực: Cơ quan sinh dục chính của tôm đực nằm ở phía trong phần đầu ngực, bên ngoài có cơ quan giao phối phụ nằm ở nhánh ngoài đôi chân ngực thứ 2, lỗ sinh dục đực mở ra hốc háng đôi chân ngực số 5. Tinh trùng thuộc dạng chứa trong túi. - Con cái: Buồng trứng nằm dọc theo mặt lưng phía trên, hai ống dẫn trứng mở ra ở khớp háng đôi chận ngực số 3. Bộ phận chứa túi tinh gồm 2 tấm phồng lên ở đôi chân ngực thứ 4 và thứ 5 dưới bụng tôm. 1.1.3. Phân bố Phạm vi phân bố của tôm sú khá rộng, vùng nhiệt đới đến cận nhiệt đới, từ Ấn Độ Dương qua hướng Nhật Bản, Đài Loan, phía Đông Tahiti, phía Tây Châu Phi và phía Nam Châu Úc (Motoh, 1981). Nhìn chung loài này phân bố hầu hết vùng Đông Nam Á từ 30 kinh độ Đông đến 155 kinh độ Đông và từ 35 vĩ độ Bắc đến 35 vĩ độ Nam xung quanh các vùng xích đạo đặc biệt như: Philipines, Malaysia, Indonesia và Việt Nam. Tại Việt Nam tôm sú xuất hiện dọc theo bờ biển Đông và vùng Đảo Phú Quốc nhưng tập trung chủ yếu ở các vùng Miền Trung và Nam Bộ. Tôm sú (Post Larvae), tôm giống (Juvenile) và tôm gần trưởng thành có tập tính sống gần bờ biển 4
  17. Đồ án tốt nghiệp và rừng ngập mặn ven bờ. Khi tôm trưởng thành sẽ di chuyển ra xa bờ vì chúng thích sống vùng nước sâu hơn Hình 1.2. Bản đồ phân bố tôm sú (Fao.org) 1.1.4. Chu kì sống Tuổi thọ tôm sú con đực khoảng 1,5 năm và con cái khoảng 2 năm. Có 2 đặc điểm cần chú ý đến vòng đời tôm sú: - Tăng trưởng từ hậu ấu trùng đến lúc trưởng thành xảy ra vùng cửa sông (đặc trưng ở vùng nước lợ). - Sự chín sinh dục, kết cặp, đẻ trứng và sự phát triển ấu trùng đều xảy ra ở ngoài khơi nơi có nồng độ muối dao động trong khoảng 18 - 32o/oo và ổn định. 5
  18. Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3. Vòng đời của tôm sú Penaeus monodon Vòng đời tôm sú được chia làm các giai đoạn: Phôi, ấu trùng, hậu ấu trùng, tôm giống, tôm tiền trưởng thành và trưởng thành (Nguyễn Thanh Phương và cộng sự, 1999). Giai đoạn phôi: Bắt đầu giai đoạn từ khi trứng thụ tinh và phân cắt thành 2, 4, 8, 16, 32, 64 tế bào, phôi dâu, phôi nang, phôi vị đến khi nở. Thời gian hoàn tất giai đoạn này khoảng 12 đến 15 giờ tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ nước. Nauplli: Gồm 6 giai đoạn, giai đoạn phụ kéo dài từ 36 - 51 giờ, các Nauplli bơi từng đoạn ngắn rồi nghĩ, lột vỏ 4 lần, mỗi lần khoảng 7 giờ, tự sống bằng noãn hoàn không cần thức ăn. Giai đoạn đầu có chiều dài 0,4 mm và chiều dài tăng dần đến giai đoạn cuối đạt 0,61 mm, bề dày 0,2 mm. Zoea: Gồm 3 giai đoạn kéo dài 105 - 120 giờ, các Zoea bơi liên tục gần mặt nước, lột vỏ 2 lần, mỗi lần khoảng 36 giờ, ăn thực vật phiêu sinh. Giai đoạn bắt đầu xuất hiện hai phần đầu và bụng rõ rệt, dài khoảng 1mm, giai đoạn kế tiếp xuất hiện mặt và chủy dài 1,9 mm, khi đạt chiều dài 2,7 mm thì thấy xuất hiện gai trên bụng dày 0,45 mm. Mysis: Gồm 3 giai đoạn kéo dài 72 giờ, các Mysis bơi hướng sâu, đuôi đi trước, đầu đi sau. Tôm có hình dạng của tôm trưởng thành dài 3,4 mm xuất hiện các cặp chân bụng, đuôi và quạt đuôi, các gai bụng thu nhỏ lại. Đến khi tôm đạt chiều 6
  19. Đồ án tốt nghiệp dài khoảng 4,4 mm chân bụng dài hơn, phân thành đốt nhỏ, xuất hiện răng trên chủy. Postlarvae (giai đoạn hậu ấu trùng): Giai đoạn ấu trùng mất khoảng 9 - 10 ngày, sau đó biến thái sang giai đoạn hậu ấu trùng. Giai đoạn này tôm bám thành bể, sống đáy, có hình dạng giống như tôm trưởng thành. Tôm ăn động vật, mùn bã hữu cơ, sinh vật đáy: Oligochaeta, Polychaeta, Bivalvia, 5 - 6 tuần sau trở thành tôm giống. Juvenile (giai đoạn trưởng thành): Tôm giống 6 - 8 tháng sau đạt tiêu chuẩn tôm trưởng thành và có thể tham gia sinh sản (Nguyễn Thanh Phương và cộng sự, 1999). Hình 1.4. Các giai đoạn phát triển của tôm sú Penaeus monodon 1.1.5. Sinh sản Tuổi thành thục sinh dục của tôm đực và tôm cái từ tháng thứ 8 trở đi. Xác định sự thành thục của tôm cái dễ hơn, chỉ cần quan sát có túi tinh ở cơ quan sinh dục phụ. Phương pháp xác định thành thục ở con đực khó hơn, thường dựa vào trọng lượng để xác định khi con đực nặng từ 50 g trở lên, chỉ khi nào tìm thấy được tinh trùng ở cuối ống dẫn tinh. 7
  20. Đồ án tốt nghiệp Hormone điều khiển sự thành thục sinh dục (GIH - Gonal Inhibiting Hormone) được sản xuất bởi tế bào thần kinh trong cơ quan X của cuống mắt, vận chuyển tới tuyến giáp synap đưa vào kho dự trữ và khi cần thì tiết ra. Sự thành thục sinh dục của tôm sú thông qua tác động của tuyến nội tiết, khi cắt mắt tức là thúc đẩy chu kì lột xác, đem lại sự thành thục mau chóng hơn. Số lượng trứng đẻ của tôm cái nhiều hay ít phụ thuộc vào chất lượng buồng trứng và trọng lượng cá thể, trọng lượng lớn cho trứng nhiều hơn. Khi con cái thành thục ngoài tự nhiên có trọng lượng từ 100 - 300 g cho 300.000 - 1.200.000 trứng. Nếu cắt mắt nuôi vỗ trong bể xi măng thành thục và đẻ cho số lượng trứng từ 200.000 - 600.000 trứng. Tôm cái đẻ trứng vào ban đêm (thường từ 22 giờ đến 2 giờ), trứng sau khi đẻ được 14 - 15 giờ, ở nhiệt độ 27 - 28oC sẽ trở thành ấu trùng (Nauplii). Tôm sú đẻ quanh năm, nhưng tập trung vào hai thời kì chính đó là vào tháng 3 - 4 và tháng 7 - 10 hàng năm (Phạm Văn Tình, 2004). 1.1.6. Đặc điểm sinh trưởng Tôm sú là loài giáp xác có lớp vỏ kitin bao bọc bên ngoài cơ thể, nên sự sinh trưởng của tôm mang tính gián đoạn và đặc trưng bởi sự gia tăng đột ngột về kích thước và trọng lượng. Tôm muốn gia tăng kích thước phải tiến hành lột bỏ lớp vỏ cũ và mang tính đặc trưng riêng biệt cho loài cùng với giai đoạn sinh trưởng của tôm. Mỗi lần lột xác tôm trưởng thành về chiều dài và trọng lượng, chiều dài trung bình từ 10 - 15% so với trước lột xác. Chu kì lột xác sẽ ngắn ở giai đoạn tôm con và kéo dài khi tôm càng lớn, thường xảy ra vào ban đêm. Sự lột xác của tôm do một loại hormone ở cuống mắt quy định. Cuống mắt còn lại chứa các tế bào kết tủa ion canxi và ion photpho làm cho vỏ tôm cứng lại sau khi lột xác được 0,5 - 1 giờ. Các tế bào này hoạt động dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Khi loại bỏ được lớp vỏ kitin bám vào lớp biểu bì bám cơ thể tôm, giai đoạn lột vỏ chỉ xảy ra trong vài phút, lớp vỏ cũ vỡ ra ở phần lưng nơi tiếp giáp giữa vùng đầu ngực và phần bụng, sau đó tôm được thoát ra từ vị trí hở của vỏ. Tiếp theo tôm sẽ hút nước để tăng kích cỡ cơ thể khi lớp vỏ mới bên ngoài còn mềm, sau đó lớp 8
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược