- Trang Chủ
- Ngư nghiệp
- Kết quả bước đầu phát triển bộ chỉ thị microsatellite mới từ hệ gen cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) bằng công cụ tin sinh học
Xem mẫu
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU PHÁT TRIỂN BỘ CHỈ THỊ MICROSATELLITE
MỚI TỪ HỆ GEN CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) BẰNG
CÔNG CỤ TIN SINH HỌC
Nguyễn Văn Sáng1, Nguyễn Minh Thành2, Võ Hồng Lộc1,
Nguyễn Hoàng Thông1, Lê Hoàng Khôi Nguyên2*
TÓM TẮT
Cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus, Sauvage 1878) là một trong những đối tượng xuất khẩu
chủ lực của ngành thủy sản ở Việt Nam. Các nghiên cứu trước đây đã phát triển thành công một số
bộ chỉ thị microsatellite trên cá Tra và các loài khác thuộc họ Pangasiidae bằng các phương pháp
truyền thống. Tuy nhiên, ứng dụng của các microsatellite này chưa thỏa mãn được các yêu cầu trong
công tác chọn giống cá Tra. Vì vậy, nghiên cứu hiện tại đã phát triển bộ multiplex PCR gồm 10 chỉ
thị microsatellite mới dựa trên hệ gen cá Tra được công bố vào năm 2018. Kết quả phân tích trên
30 mẫu cá Tra cho thấy số lượng alen (NA) dao động từ 5 đến 11 mỗi locus. Hệ số đa dạng di truyền
(PIC) trung bình, tỷ lệ dị hợp tử thực tế (HO) trung bình và tỷ lệ dị hợp tử lý thuyết (HE) trung bình
trên tất cả các locus lần lượt là 0,729; 0,755 và 0,711. Mười chỉ thị microsatellite không cho thấy
sự sai khác với cân bằng Hardy-Weinberg (HWE) sau khi hiệu chỉnh Bonferroni. Kết quả cho thấy
bộ chỉ thị microstellite mới phát triển có độ đa hình cao và có tiềm năng phục vụ cho các mục đích
trong chọn giống lâu dài trên cá Tra.
Từ khóa: chỉ thị microsatellite, đa dạng di truyền, multiplex PCR, Pangasianodon hypophthalmus.
I. MỞ ĐẦU nhiên, một trong những thách thức hiện nay của
Nghề nuôi cá Tra (Pangasianodon chương trình chọn giống là xây dựng thông tin
hypophthalmus, Sauvage 1878) rất phổ biến ở phả hệ nhằm ước tính chính xác các thông số di
vùng Đồng bằng sông Cửu Long từ năm 1960 truyền và kiểm soát sự cận huyết nhằm nâng cao
và trở thành đối tượng cho sự phát triển của nuôi hiệu quả chọn giống (Liu và ctv., 2018).
trông thủy sản nhờ hệ thủy sinh đặc thù ở khu Microsatellite là những đoạn ADN ngắn
vực này (Phan và ctv., 2009). Riêng ở Việt Nam, chứa một motif (từ 1 đến 6 bp) lặp lại nhiều lần
cá Tra là một trong các loài xuất khẩu chủ lực với (Kelkar và ctv., 2010). Bởi vì microsatellite có
tổng giá trị xuất khẩu năm 2019 đạt 2 tỷ USA. tính đa hình cao và phổ biến trên hệ gen của
Năm 2001, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy hầu hết các loài sinh vật nhân thực, chỉ thị này
sản II (RIA2) đã tiến hành chương trình chọn thường được ứng dụng trong các nghiên cứu về
giống trên cá Tra nhằm nâng cao các tính trạng định danh loài, di truyền học quần thể, bản đồ
tăng trưởng và kháng bệnh trên cá Tra, góp phần di truyền và truy xuất phả hệ (Mittal & Dubey,
phát triển bền vững nghề nuôi cá Tra. Chương 2009; Miah và ctv., 2013). Trước đây, một số
trình đã thành công nâng cao tốc độ tăng trưởng công trình đã phát triển chỉ thị microsatellite
đạt 13% mỗi thế hệ (Nguyen và ctv., 2012). Tuy cho P. hypophthalmus (Volckaert và ctv., 1999;
1
Viện Nghiện cứu Nuôi trồng Thủy sản II
2
Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Quốc tế - ĐHQG Tp. HCM
*
Email: lhknguyen98@gmail.com
14 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Nguyễn Văn Sáng và ctv., 2013) và các loài II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
thuộc họ Pangasiidae (Hogan và May, 2002; NGHIÊN CỨU
Na-Nakorn và ctv., 2006). Tại thời điểm đó, trình 2.1. Thu mẫu và ly trích ADN
tự hệ gen cá Tra chưa được công bố nên tất cả các Mẫu cá Tra được sử dụng trong nghiên
chỉ thị này đều được phát triển bằng phương pháp cứu có nguồn gốc từ tự nhiên theo 3 quần đàn:
truyền thống gồm các bước xây dựng thư viện hệ quần đàn 1 (10 cá thể) thu thập từ biển Hồ,
gen, xác định microsatellite bằng lai phân tử và Campuchia; quần đàn 2 (10 cá thể) từ các trại
giải trình tự để xác định vùng thiết kế mồi (Zane giống ở Đồng bằng sông Cửu Long, thu thập từ
và ctv., 2002). Phương pháp này mất rất nhiều cá bột hoặc cá trưởng thành từ tự nhiên; quần
thời gian và chi phí với hiệu quả phát triển được đàn 3 (10 cá thể) từ thác Kratie, Campuchia. Tất
microsatellite thấp (Abdelkrim và ctv., 2009). cả các mẫu cá này đều thuộc Chương trình chọn
Các chỉ thị này cũng không được phát triển thành giống cá Tra thực hiện tại Trung tâm Quốc gia
các bộ multiplex gây bất tiện cho việc xác định Giống Thủy sản Nước ngọt Nam Bộ, Cái Bè,
alen và xử lý số liệu (Guichoux và ctv., 2011). Tiền Giang (trực thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi
Cho đến năm 2019, tổng cộng 5 chỉ thị phát triển trồng Thuỷ sản II).
từ các nghiên cứu trước đã được tối ưu thành hai Các mẫu vây ngực được thu thập và ngâm
bộ multiplex PCR để phục vụ cho truy xuất phả trong ethanol 80% và bảo quản ở nhiệt độ -20°C.
hệ (Nguyen và ctv., 2019). Phương pháp kết tủa muối (Gaaib và ctv., 2011)
Các chỉ thị microsatellite trước đây đã được sử dụng để ly trích ADN (có điều chỉnh
được sử dụng trong nghiên cứu đánh giá đa để phù hợp với điều kiện tại RIA2). Mẫu mô cơ
dạng di truyền của các quần thể cá Tra (Ha và vây sau khi cắt nhỏ được ủ trong 500 µl dung
ctv., 2009; Na-Nakorn và ctv., 2009; Trần Thị dịch ly trích SDS 2% có chứa 10 µl Proteinase
Phương Dung và ctv., 2020; Bùi Thị Liên Hà và K (Bioline) ở nhiệt độ 55°C trong 2 giờ. Sau
ctv., 2016) và truy xuất phả hệ phục vụ cho chọn khi bổ sung 250 µl NaCl 5M, mẫu được ủ ở
giống cá Tra (Bùi Thị Liên Hà và ctv., 2017; 4°C trong 15 phút và được ly tâm 13.000 vòng/
Nguyen và ctv., 2019). phút trong 15 phút. Chuyển tiếp 300 µl dịch
Với trình tự hệ gen cá Tra được công bố vào nổi, bổ sung 1 ml ethanol 90% rồi giữ mẫu ở
năm 2018 (Kim và ctv., 2018), các microsatellite 4°C trong 15 phút. Kết tủa được thu sau khi
có thể được xác định nhanh chóng bằng công cụ ly tâm 10.000 vòng trong 15 phút. Tiếp tục bổ
tin sinh học. Các bộ mồi cũng được thiết kế để sung 500 µl ethanol 70%, ly tâm 10.000 vòng/
hoạt động trong điều kiện PCR đồng nhất nhằm phút trong 15 phút thu kết tủa ADN. Mẫu ADN
phát triển các phản ứng multiplex PCR. Trong được làm khô và bảo quản trong 100 µl nước
nghiên cứu này, để khắc phục các khuyết điểm cất không chứa nuclease. Chất lượng của ADN
của phương pháp phát triển chỉ thị microsatellite được kiểm tra gel agrarose 1%, ADN không đứt
truyền thống, các chỉ thị microsatellite mới gãy hay lẫn tạp đủ tiêu chuẩn để thực hiện các
được phát triển theo phương pháp hiện đại dựa phản ứng PCR. Ngoài ra, nồng độ ADN cũng
trên hệ gen cá Tra đã được công bố. Các thông được đo bằng máy quang phổ (Genova Nano
số di truyền được tính toán để đánh giá sơ bộ Micro-volume Life Science™, Jenway, Anh) và
mức độ đa hình của các chỉ thị, từ đó cho thấy điều chỉnh thành 100 ng/µl.
tiềm năng ứng dụng trong nghiên cứu đa dạng 2.2. Xác định chỉ thị microsatellite
di truyền các quần đàn và truy xuất phả hệ, phục Trình tự hệ gen cá Tra (VN_pangasius)
vụ cho mục đích chọn giống lâu dài trên cá Tra. được thu thập từ cơ sở dữ liệu NCBI (GenBank
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020 15
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
assembly accession: GCA_003671635.1) ở 2.3. Kiểm định mồi và đánh giá bộ chỉ thị
dạng 29 scaffold tương ứng với 29 nhiễm sắc microsatellite
thể (NST) giả định (Bảng 1). Vì một NST giả Để sàn lọc nhanh, những cặp mồi chỉ được
định có thể được xây dựng với nhiều scaffold kiểm định trên 3 cá thể, mỗi cá thể từ một quần
(Kim và ctv., 2018), chúng tôi ưu tiên lựa đàn. Phản ứng PCR được thực hiện với tổng thể
chọn các scaffold ở xa vùng tâm động và có tích là 10 µl bao gồm 1,0 µl ADN khuôn (100
chứa các gen đã được định danh liên quan ng/µl), 8,8 µl BIOTAQ Master Mix (Bioline),
đến tăng trưởng của cá Tra. Trên mỗi scaffold, 0,1 µM mỗi mồi xuôi và mồi ngược. Điều kiện
các chỉ thị microsatellite (các motif ADN từ của phản ứng PCR như sau: 94°C trong 5 phút,
2 đến 6 nucleotide) được xác định bằng công 35 chu kì bao gồm 94°C trong 30 giây, 55°C
cụ Phobos (Mayer & Christoph, 2006-2010) trong 30 giây, 72°C trong 60 giây, và giai đoạn
trên phần mềm Geneious Prime 2020.0.5. Các kéo dài cuối cùng ở 72°C trong 10 phút. Sản
microsatellite có chứa motif trên 10 lần lặp lại phẩm PCR được nhuộm với GelRed (Biotium)
được lựa chọn để phát triển mồi. Những cặp và điện di trên gel agarose 4% ở 200 V (6.7 V/
mồi khuếch đại các microsatellitte được thiết cm). Các bộ mồi cho sản phẩm PCR đặc hiệu
kế bằng thông số mặc định trên phần mềm (sản phẩm nằm trong khoảng thiết kế từ 100 đến
Geneious Prime 2020.0.5 với nhiệt độ bắt cặp 400 bp, có tối đa 2 vạch thể hiện cá thể dị hợp)
tối ưu ở 55°C và độ dài mồi từ 18 đến 24 bp. và đa hình (ít nhất 1 trong 3 mẫu cá thể có dị
Độ dài sản phẩm PCR mong muốn nằm trong hợp tử tại locus tương ứng) được lựa chọn cho
khoảng từ 100 dến 400 bp. bước phát triển tiếp theo.
Bảng 1. Các scaffold (Sc) trên NST giả định tương ứng được lựa chọn để thiết kế mồi*.
NST Scaffold NST Scaffold NST Scaffold
Số 1 Sc62 Số 11 Sc46 Số 21 Sc26
Số 2 Sc68 Số 12 Sc66 Số 22 Sc20
Số 3 Sc31 Số 13 Sc61 Số 23 Sc29
Số 4 Sc15 Số 14 Sc56 Số 24 Sc18
Số 5 Sc47 Số 15 Sc09 Số 25 Sc42
Số 6 Sc55 Số 16 Sc40 Số 26 Sc21
Số 7 Sc58 Số 17 Sc39 Số 27 Sc63
Số 8 Sc07 Số 18 Sc30 Số 28 Sc10
Số 9 Sc24 Số 19 Sc70 Số 29 Sc45
Số 10 Sc71 Số 20 Sc34
* Dữ liệu được thu thập trên NCBI, công bố bởi Kim và ctv., (2018)
16 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020
- Bảng 2. Thông tin 10 chỉ thị microsatellite được phát triển từ trình tự hệ gen cá Tra P. hypophthalmus
Loại huỳnh Nồng độ mồi tối ưu
Chỉ thị NST Motif* Trình tự mồi (5’-3’)
quang (µM)
Pahy-01 Số 1 (TCA)11 F: GCACGTTTCACCTCCATCCA 6FAM 0,2
R: GTTGCAGGAAAACACCACGG
Pahy-02 Số 4 (TG)24 F: AGCGTTTCTTATCCCGCCTC PET 0,4
R: CAGACAGTTTCCCTGGTGGT
Pahy-03 Số 5 (TG)23 F: AGGTGAAAATCCCCGAGCAG VIC 0,2
R: TCCCGATGCCAGAGAACCTA
Pahy-04 Số 6 (GT)15 F: TCAGTGCACGTCTTACCCAC 6FAM 0,2
R: CGTTGTGTGCCCTCAAAGTG
Pahy-06 Số 8 (AC)20 F: TGAAGCGTGGAGAGAAGCTG NED 0,2
R: GTAACCGTTTCTGGGGCTCA
Pahy-10 Số 16 (TC)20 F: TCTTGAACACGTGGAGGAGC NED 0,2
R: TATGGCTATGGCTGCTGAGC
Pahy-13 Số 19 (AC)17 F: CACGCTGAGTGTGAAATGCC 6FAM 0,2
R: TGCTTTCCCATGATGCACCT
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020
Pahy-15 Số 21 (AC)20 F: ACCCTCTGTGGTGTCCTTCA VIC 0,4
VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
R: GGGACTCTGTGGAGCGTAAC
Pahy-17 Số 23 (AC)17 F: GCGCTGATGTGCTTTTATACTGA PET 0,2
R: GATGCTGCCAGACACTGAGT
Pahy-18 Số 25 (GT)20 F: CTTCGACTTCCAAGGCACCT VIC 0,2
R: TGTGAGCTCATCCTCCCTCA
F: mồi xuôi, R: mồi ngược.
*Cách ký hiệu: (Loại motif) Số lần lặp lại.
17
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Những mồi xuôi của các microsatellite cho base (Butler và ctv., 2004). Xác định các alen
kết quả đặc hiệu và đa hình trên gel agarose được thực hiện trên phần mềm GeneMapper 5
được đánh dấu huỳnh quang ở đuôi 5’ (Life (Applied Biosystems). Các mồi sau khi được
Technologies). Mồi xuôi từ các cặp mồi được tối ưu bằng các phản ứng singleplex PCR, được
lựa chọn phải cho sản phẩm PCR có kích thước nhóm lại thành một bộ multiplex PCR. Các
phù hợp: khoảng cách giữa hai sản phẩm PCR thông số di truyền như số lượng alen (NA), hệ
có cùng màu huỳnh quang cách nhau 50 bp để số đa dạng di truyền (PIC), tỷ lệ dị hợp tử thực
không bị trùng lặp khi phân tích đoạn ADN tế (HO), tỷ lệ dị hợp tử lý thuyết (HE) và mức
trong phản ứng multiplex. Phản ứng singleplex độ sai khác so với cân bằng Hardy-Weinberg
PCR của những cặp mồi khuếch đại các chỉ thị (HWE) được tính toán bằng phần mềm Cervus
này được tối ưu trên 3 cá thể. Mỗi 10 µl phản 3.0.7 (Marshall và ctv., 1998) để đánh giá bộ
ứng bao gồm 1,0 µl ADN khuôn (5 ng/ µl), chỉ thị multiplex PCR mới phát triển trên 30 cá
5 µl Multiplex PCR Master Mix (QIAGEN thể cá Tra (10 cá thể/quần đàn).
Multiplex PCR Kit™), 0,2 μM hỗn hợp mồi III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
(gồm 0,1 μM mồi xuôi và 0,1 μM mồi ngược) Từ 29 scaffold với tổng kích thước là 226,9
và 3,8 µl nước cất không chứa nuclease. Điều Mb thu nhận từ NCBI, nghiên cứu này đã xác
kiện của phản ứng PCR như sau: 95°C trong định được 47,499 chỉ thị microsatellite và lựa
15 phút, 30 chu kỳ bao gồm 95°C trong 30 chọn ngẫu nhiên 145 chỉ thị (5 chỉ thị/scaffold)
giây, 55°C trong 90 giây, 72°C trong 60 giây, để phát triển mồi. Kết quả kiểm định mồi trên 3
và giai đoạn kéo dài cuối cùng ở 60°C trong cá thể cho thấy 63 chỉ thị (43,5%) có sản phẩm
30 phút. Sản phẩm PCR được phân tích đoạn đặc hiệu và đa hình. Các cặp mồi có kích thước
ADN trên hệ thống điện di mao quản 3500 sản phẩm PCR phù hợp và phân bố trên các
Genetic Analyzer (Applied Biosystems) tại scaffold khác nhau (tương ứng với các nhiễm
Công ty TNHH Dịch Vụ Và Thương Mại Nam sắc thể khác nhau) được lựa chọn để phát triển
Khoa (Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh). Thiết thành một bộ multiplex PCR gồm mười chỉ thị
bị này có thể xác định alen trên nhiều locus (Bảng 2, xem trang 17).
microsatellite với độ chính xác lên đến từng
Bảng 3. Kết quả phân tích microsatellite từ phản ứng multiplex PCR gồm 10 chỉ thị.
Vùng kích thước
Chỉ thị NA HO HE PIC PHWE
alen (bp)
Pahy-01 6 104 - 119 0,733 0,775 0,725 0,799
Pahy-02 11 286 - 317 0,533 0,766 0,734 0,216
Pahy-03 10 204 - 232 0,867 0,821 0,784 0,095
Pahy-04 9 271 - 291 0,867 0,872 0,841 0,413
Pahy-06 8 304 - 324 0,800 0,731 0,672 0,328
Pahy-10 5 216 - 226 0,600 0,538 0,488 0,343
Pahy-13 8 194 - 206 0,800 0,773 0,731 0,882
Pahy-15 11 308 - 338 0,677 0,741 0,689 0,632
Pahy-17 8 205 - 223 0,677 0,753 0,710 0,399
Pahy-18 11 114 - 136 0,733 0,775 0,731 0,212
Trung bình 8,7 0,729 0,755 0,711
bp: base pairs, NA: số lượng alen, HO: tỷ lệ dị hợp tử thực tế, HE: tỷ lệ dị hợp tử lý thuyết, PIC: hệ số đa dạng
di truyền, PHWE: giá trị P trong đánh giá cân bằng Hardy-Weinberg.
18 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
Bảng 3 trình bày kết quả phân tích hơn khả năng ứng dụng, bộ chỉ thị mới phát
microsatellite trên 30 cá thể cá Tra. Tổng cộng triển cần được thử nghiệm trên số lượng mẫu
87 alen đã được phát hiện trên 10 locus với số lớn hơn và trên các quần đàn khác nhau.
lượng alen dao động từ 5 đến 11 alen mỗi locus, IV. KẾT LUẬN
trung bình 8,7 ± 2,1 alen mỗi locus. Tỷ lệ dị hợp Bằng phương pháp phát triển microsatellite
tử (HO và HE) và hệ số PIC lần lượt dao động hiện đại với việc kết hợp công cụ tin sinh học và
từ 0,533 đến 0,867 (trung bình 0,729 ± 0,110); công nghệ điện di mao quản có đánh dấu huỳnh
0,538 đến 0,872 (trung bình 0,755 ± 0,086) và quang, nghiên cứu này đã phát triển thành công
0,488 đến 0,841 (trung bình 0,711 ± 0,092). một bộ multiplex gồm 10 chỉ thị microsatellite
Trong số 10 chỉ thị microsatellite mới được phát mới dựa trên các scaffold hệ gen cá Tra P.
triển, 9 chỉ thị có mức độ đa hình cao (PIC > hypophthalmus có độ đa hình cao (hệ số PIC
0,5) và 1 chỉ thị (Pahy-10) có mức độ đa hình trung bình đạt 0,711) và không có sự sai khác
trung bình (0,25 < PIC < 0,5) (Botstein và ctv., so với quy luật di truyền Hardy-Weinberg. Các
1980). Ngoài ra, tất cả các microsatellite được microsatellite mới phát triển từ nghiên cứu này
phát triển không cho thấy sự sai lệch đáng kể cho thấy tiềm năng cho các nghiên cứu tiếp theo
so với cân bằng Hardy-Weinberg sau khi hiệu về đánh giá đa dạng di truyền và truy xuất phả
chỉnh Bonferroni (PHWE > 0,05). hệ phục vụ cho chương trình chọn giống cá Tra.
Với kết quả đánh giá sơ bộ mức độ đa hình Tuy nhiên, đây chỉ là kết quả ban đầu về đánh
trên 30 mẫu cá Tra, bộ chỉ thị microsatellite giá mức độ đa hình của bộ chỉ thị. Do đó, để có
mới phát triển cho thấy tiềm năng ứng dụng thể so sánh với kết quả từ các nghiên cứu trước,
lớn trong nghiên cứu về đa dạng di truyền quần bộ chỉ thị này cần được đánh giá trong các ứng
thể và truy xuất phả hệ nhằm phục vụ cho chọn dụng khác ở quy mô mẫu lớn hơn và trên các
giống ở cá Tra. So với phương pháp phát triển quần đàn khác nhau.
từ các nghiên cứu trước, nghiên cứu này có tính LỜI CẢM ƠN
mới nhờ phát triển các chỉ thị microsatellite Nghiên cứu này được tài trợ kinh phí bởi
dựa vào hệ gen cá Tra được công bố bằng các chương trình VLIR-UOS South Initiatives
công cụ tin sinh học và công nghệ điện di mao (mã số SI-2019-01-26). Chúng tôi xin gửi lời
quản có đánh dấu huỳnh quang kết hợp hệ thống cảm ơn đến Laboratory of Biodiversity and
phân tích đoạn ADN. Từ đó, ngoài việc giảm Evolutionary Genomics (LBEG), Department
thời gian phát triển chỉ thị, nghiên cứu còn đồng of Biology, Faculty of Sciences, KU Leuven, Bỉ
nhất điều kiện phản ứng PCR trong bước sàn với những hỗ trợ về công nghệ và kỹ thuật.
lọc mồi, thuận lợi cho việc nhóm các cặp mồi TÀI LIỆU THAM KHẢO
thành bộ multiplex PCR, xác định chính xác Tài liệu tiếng Việt
Trần Thị Phương Dung, Bùi Thị Liên Hà, Nguyễn
kích thước alen thông qua phân tích đoạn ADN,
Hoàng Thông, Nguyễn Ngọc Thùy Trang, Trần
đồng thời còn xác định tương đối vị trí của chỉ Hoàng Gia Linh, Nguyễn Văn Sáng, 2020. Hiệu
thị microsatellite trên hệ gen cá Tra, mở ra triển chỉnh các thành phần cho phản ứng PCR của các
vọng cho các nghiên cứu tiếp theo trong việc microsatellite và nghiên cứu đa dạng di truyền các
tìm chỉ thị liên kết các tính trạng mong muốn dễ quần thể cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus).
Tạp chí Khoa học, 17(9), 1575-1587, Trường Đại
dàng hơn. Các ưu điểm kể trên là vượt trội hơn học Sư Phạm Tp. Hồ Chí Minh.
so với các chỉ thị miocrosatellite được phát triển Bùi Thị Liên Hà, Trì Thanh Thảo, Nguyễn Huỳnh
theo phương pháp truyền thống trong các nghiên Duy, Nguyễn Thanh Vũ, Trịnh Quốc Trọng,
cứu trước đây. Tuy vậy, để đánh giá chính xác 2016. Nghiên cứu đa dạng di truyền phục vụ chọn
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020 19
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
giống cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus). family Pangasiidae. Molecular Ecology Notes,
Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn, 2(1), 38-41.
21, 94-101. Kelkar, Y.D., Strubczewski, N., Hile, S.E.,
Bùi Thị Liên Hà, Lê Ngọc Thùy Trang, Nguyễn Văn Chiaromonte, F., Eckert, K.A., Makova, K.D.,
Sáng, 2017. Thử nghiệm xác định phả hệ bằng 2010. What is a microsatellite: a computational
chỉ thị phân tử microsatellite trên quần đàn chọn and experimental definition based upon repeat
giống cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus). mutational behavior at A/T and GT/AC repeats.
Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn, Genome Biol Evol, 2, 620-635.
5, 88-97. Kim, O.T.P., Nguyen, P.T., Shoguchi, E., Hisata, K.,
Nguyễn Văn Sáng, Trịnh Quốc Trọng, Nguyễn Vo, T.T.B., Inoue, J., Shinzato, C., Le, B.T.N.,
Thanh Vũ, Bùi Thị Liên Hà, Nguyễn Thế Nishitsuji, K., Kanda, M., Nguyen, V.H., Nong,
Vương, Nguyễn Thị Đang, Nguyễn Huỳnh Duy, H.V., Satoh, N., 2018. A draft genome of the
Ngô Hồng Ân, Trần Hữu Phúc, 2013. Đánh giá striped catfish, Pangasianodon hypophthalmus,
hiệu quả chọn giống cá Tra (Pangasianodon for comparative analysis of genes relevant to
hypophthalmus) về tăng trưởng và tỷ lệ phi lê. development and a resource for aquaculture
Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II. Báo improvement. BMC Genomics; 19(1), 733.
cáo tổng kết đề tài. Liu, Q., Cui, F., Hu, P., Yi, G., Ge, Y., Liu, W., Yan,
VASEP. Xuất khẩu cá Tra năm 2019 đạt 2 tỷ USD, H., Wang, L., Liu, H., Song, J., Jiang, Y., Zhang,
2020. Truy cập tại: http://vasep.com.vn/Tin- L., Tu, Z., 2018. Using of microsatellite DNA
Tuc/1207_58983/Xuat-khau-ca-tra-nam-2019- profiling to identify hatchery-reared seed and
dat-2-ty-USD.htm [Ngày truy cập: 06/12/2020]. assess potential genetic risks associated with
Tài liệu tiếng Anh large-scale release of swimming crab Portunus
Abdelkrim, J., Robertson, B., Stanton J.A., Gemmell, trituberculatus in Panjin, China. Fisheries
N., 2009. Fast, cost-effective development of Research, 207, 187-196.
species-specific microsatellite markers by genomic Marshall, T.C., Slate, J., Kruuk, L.E.B., Pemberton,
sequencing. Biotechniques, 46(3), 185-192. J.M., 1998. Statistical confidence for likelihood-
Botstein, D., White, R.L., Skolnick, M., Davis, R.W., based paternity inference in natural populations.
1980. Construction of a genetic linkage map in man 7(5), 639-655.
using restriction fragment length polymorphisms. Mayer, C., 2006-2010. Phobos 3.3.11. http://www.
Am J Hum Genet, 32(3), 314-331. rub.de/ecoevo/cm/cm_phobos.htm.
Butler, J.M., Buel, E., Crivellente, F., McCord, Miah, G., Rafii, M.Y., Ismail, M.R., Puteh, A.B.,
B.R., 2004. Forensic DNA typing by capillary Rahim, H.A., Islam, N., Latif, M.A., 2013.
electrophoresis using the ABI Prism 310 and A review of microsatellite markers and their
3100 genetic analyzers for STR analysis. applications in rice breeding programs to
Electrophoresis, 25(10-11), 1397-1412. improve blast disease resistance. Int J Mol Sci,
Gaaib, J., And, A., Al-Assie, A., 2011. Simple salting 14(11), 22499-22528.
– out method for genomic DNA extraction from Mittal, N., Dubey, A., 2009. Microsatellite markers
whole blood. - A new practice of DNA based markers in
Guichoux, E., Lagache, L., Wagner, S., Chaumeil, P., molecular genetics. Pharmacognosy Reviews, 3,
Leger, P., Lepais O., Lepoittevin, C., Malausa, T., 235-246.
Revardel, E., Salin, F., Petit R.J., 2011. Current Na-Nakorn, U., Moeikum, T., 2009. Genetic
trends in microsatellite genotyping. Mol Ecol diversity of domesticated stocks of striped
Resour, 11(4), 591-611 catfish, Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage
Ha, H.P., Nguyen, T.T.T., Poompuang, S., Na- 1878), in Thailand: Relevance to broodstock
Nakorn, U., 2009. Microsatellites revealed no management regimes. Aquaculture; 297(1-4):
genetic differentiation between hatchery and 70-77. doi:10.1016/j.aquaculture.2009.09.014
contemporary wild populations of striped catfish, Na-Nakorn, U., Sriphairoj, K., Sukmanomon, S.,
Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage 1878) Poompuang, S., Kamonrat, W., 2006. Polymorphic
in Vietnam. Aquaculture, 291(3-4), 154-160. microsatellite primers developed from DNA of the
Hogan, Z.S., May, B.P., 2002. Twenty-seven new endangered Mekong giant catfish, Pangasianodon
microsatellites for the migratory Asian catfish gigas (Chevey) and cross-species amplification in
20 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
three species of Pangasius. Molecular Ecology De Silva, S. S., 2009. Current status of farming
Notes, 6(4), 1174-1176. practices of striped catfish, Pangasianodon
Nguyen, M.T., Le, N.T.P., Nguyen, T.L., Duong, hypophthalmus in the Mekong Delta, Vietnam.
A.L., 2019. Parentage Assignment in Striped Aquaculture, 296(3-4), 227-236.
Catfish (Pangasianodon hypophthalmus) Based Volckaert, F., Hellemans, B., Pouyaud, L, 1999.
on Microsatellite Markers. The Israel Journal of Nine polymorphic microsatellite markers in the
Aquaculture - Bamidgeh; 71. SE Asian catfishes Pangasius hypophthalmus
Nguyen, V.S., Klemetsdal, G., Ødegård, J., Gjøen, and Clarias batrachus. Animal Genetics - ANIM
H., 2012. Genetic parameters of economically GENET, 30, 383-384.
important traits recorded at a given age in Zane, L., Bargelloni, L., Patarnello, T., 2002.
striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus). Strategies for microsatellite isolation: a review.
Aquaculture, 344–349, 82–89. Mol Ecol, 11(1), 1-16.
Phan, L.T., Bui, T. M., Nguyen, T. T. T., Gooley, G.
J., Ingram, B. A., Nguyen, H. V., Nguyen, P. T.,
TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020 21
- VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
PRIMARY DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF NOVEL
MICROSATELLITES FROM GENOME OF THE STRIPED CATFISH
(Pangasianodon hypophthalmus) USING DATA MINING APPROACH
Nguyen Van Sang1, Nguyen Minh Thanh2, Vo Hong Loc1,
Nguyen Hoang Thong1, Le Hoang Khoi Nguyen2*
ABSTRACT
The striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus) (Sauvage, 1878), locally known as tra catfish,
is one of the iconic species for aquaculture development in Vietnam. A number of microsatellites
were previously developed using traditional methods. However, these microsatellites did not
meet the requirements of the selective breeding program for the striped catfish. The current study
succesfully developed a multiplex PCR of 10 novel microsatellites based on the striped catfish
genomic sequences which were published in 2018. Microsatellite analysis for 30 striped catfish
individuals demonstrated that the number of alleles (NA) ranged from 5 to 11 alleles per locus. The
average polymorphic information content (PIC), the average observed heterozygosity (HO) and the
average expected heterozygosity (HE) were 0.729; 0.755 and 0.711, respectively. None of the loci
was observed deviated from Hardy–Weinberg equilibrium after Bonferroni correction. This new set
of microsatellites was highly polymorphic and will be useful in the selective breeding programs for
the striped catfish.
Keywords: genetic diversity, microsatellites, multiplex PCR, Pangasianodon hypophthalmus.
Người phản biện: TS. Nguyễn Viết Dũng Người phản biện: TS. Ngô Huỳnh Phương Thảo
Ngày nhận bài: 22/11/2020 Ngày nhận bài: 22/11/2020
Ngày thông qua phản biện: 12/12/2020 Ngày thông qua phản biện: 16/12/2020
Ngày duyệt đăng: 25/12/2020 Ngày duyệt đăng: 25/12/2020
1
Research Institure for Aquaculture No.2
2
School of Biotechnology, International University, Ho Chi Minh city
*
Email: lhknguyen98@gmail.com
22 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 18 - THÁNG 12/2020
nguon tai.lieu . vn