Đánh giá đa dạng di truyền cá tra chọn giống bằng chỉ thị phân tử microsatellite

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM
KHOA CNSH - TP - MT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÁ TRA
CHỌN GIỐNG BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ
MICROSATELLITE

Ngành:
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Cán bộ hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
MSSV: 1151110031

Ths. Trần Nguyễn Ái Hằng
Lê Tấn Thành
Lớp: 11DSH01

Tp.HCM, tháng 8 năm 2015


Đồ án tốt
nghiệp

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do bản thân thực hiện và không
sao chép dưới bất kỳ hình thức nào. Các số liệu trong đề tài có nguồn gốc rõ ràng,
tuân thủ đúng nguyên tắc. Kết quả trình bày trong đề tài được thu thập trong quá

trình nghiên cứu là trung thực và chưa từng được công bố trước đây.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nội dung khoa học của đề tài nghiên cứu


Đồ án tốt
nghiệp
n
T
S

L


Đồ án tốt
nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý thầy cô của trường
Đại học Công Nghệ Tp. HCM nói chung, quý thầy cô khoa Công Nghệ Sinh Học –
Thực Phẩm – Môi Trường nói riêng đã tận tình dạy dỗ, giúp em hoàn thiện kiến
thức, các kỹ năng chuyên môn và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá
trình học tập.
Xin gửi đến Ths. Trần Nguyễn Ái Hằng, Ths. Bùi Thị Liên Hà, Ks. Lê Ngọc
Thùy Trang cùng các anh chị của phòng thí nghiệm Di truyền phân tử, Viện Nghiên
Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II lời cảm tạ sâu sắc vì đã tạo mọi điều kiện thuận lợi,
trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt em trong suốt thời gian qua.
Xin ghi nhận công sức và những đóng góp quý báu, nhiệt tình của bạn Tạ
Thanh Thế cùng toàn thể các bạn trong lớp 11DSH01 đã đóng góp ý kiến, giúp đỡ
và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Đặc biệt, con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bố mẹ cùng các anh chị trong

gia đình đã nuôi dạy con đến ngày khôn lớn và cho con ăn học thành tài.
Vì chưa có nhiều kinh nghiệm, chỉ dựa vào kiến thức hạn hẹp cùng với thời
gian ngắn ngủi nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận
được sự góp ý của quý thầy, cô để kiến thức của chúng em ngày càng hoàn thiện
hơn, rút ra được những kinh nghiệm bổ ích cho quá trình học tập, làm việc sau này.
Cuối cùng, xin kính chúc quý thầy cô của trường Đại học Công Nghệ Tp.
HCM dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý của mình. Đồng kính
chúc quý thầy cô, anh chị của phòng thí nghiệm Di truyền phân tử, Viện Nghiên
Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II luôn dồi dào sức khỏe và đạt được nhiều thành công
tốt đẹp trong cuộc sống.
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2015
Sinh viên,

Lê Tấn Thành


Đồ án tốt
nghiệp

Mục Lục
Trang
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .........................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................vi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ...................................vii
PHẦN MỞ ĐẦU .....................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1
2. Mục dích nghiên cứu............................................................................................2
3. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................2
4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................2
5. Giới hạn của đề tài ...............................................................................................3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN..................................................................................4
1.1 Đa dạng di truyền và ý nghĩa ..........................................................................4
1.1.1 Khái niệm ........................................................................................................4
1.1.2 Tầm quan trọng của đa dạng di truyền............................................................4
1.2 Sơ lược về tình hình cá Tra ở Việt Nam ........................................................5
1.2.1 Tình hình nuôi cá Tra ở đồng bằng Sông Cửu Long ......................................5
1.2.2 Tình hình chọn giống cá Tra và chất lượng con giống ...................................7
1.2.3 Một số chương trình nghiên cứu liên quan đến cá Tra ...................................9
1.2.4 Các nghiên cứu về di truyền và chọn giống thuỷ sản được triển khai và áp
dụng tại Việt Nam ....................................................................................................12
1.3 Tổng quan về cá Tra (Pangasianodon hypophthamus) .................................14
1.3.1 Đặc điểm chung...............................................................................................14
1.3.2 Đặc điểm sinh thái và môi trường sống ..........................................................15
1.3.3 Đặc điểm sinh trưởng ......................................................................................15
1.3.4 Đặc điểm sinh sản ...........................................................................................16
1.3.5 Hiện trạng nghiên cứu về cá Tra ở Việt Nam .................................................16
1.4 Một số chỉ thị DNA sử dụng trong nghiên cứu sự đa dạng di truyền .........17

i


Đồ án tốt
nghiệp
1.4.1 Phân loại ..........................................................................................................17
1.4.2 Các loại chỉ thị DNA.......................................................................................19
1.4.2.1 Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP)..................................19
1.4.2.2 Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) ..................................19
1.4.2.3 Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD) ......................................20
1.4.2.4 SSR (Microsatellite).....................................................................................21
1.5 Giới thiệu kỹ thuật SSR (Microsatellite)........................................................21

1.5.1 Khái niệm ........................................................................................................21
1.5.2 Tính chất..........................................................................................................22
1.5.3 Sự phát triển của primer microsatellite ...........................................................23
1.5.4 Giới hạn của microsatellite .............................................................................24
1.5.5 Các loại microsatellite.....................................................................................25
1.5.6 Cơ chế hình thành microsatellite.....................................................................26
1.5.7 Vai trò của microsatellite ................................................................................27
1.5.8 Các phương pháp phát hiện microsatellite ......................................................28
1.5.8.1 Phương pháp lai ...........................................................................................28
1.5.8.2 Phương pháp PCR ........................................................................................29
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................30
2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................30
2.1.1 Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................30
2.1.2 Thời gian nghiên cứu ......................................................................................30
2.2 Vật liệu nghiên cứu ..........................................................................................30
2.2.1 Nguồn mẫu ......................................................................................................30
2.2.1.1 Mẫu cá Tra ...................................................................................................30

ii


Đồ án tốt
nghiệp
2.2.1.2 Microsatellite primers ..................................................................................30
2.2.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị...........................................................................31
2.2.2.1 Hóa chất .......................................................................................................31
2.2.2.2 Dụng cụ và thiết bị .......................................................................................31
2.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................32
2.3.1 Phương pháp thu mẫu .....................................................................................32
2.3.2. Phương pháp bảo quản mẫu ...........................................................................32

2.3.3. Phương pháp tách chiết DNA ........................................................................32
2.3.3.1 Quy trình ......................................................................................................32
2.3.3.2 Kiểm tra sản phẩm DNA ly trích .................................................................35
2.3.4. Phản ứng PCR ................................................................................................35
2.3.4.1 Khái niệm .....................................................................................................35
2.3.4.2 Thành phần và vai trò của các chất trong phản ứng PCR ............................35
2.3.4.3 Nguyên tắc của phản ứng PCR ....................................................................37
2.3.5. Kỹ thuật điện di DNA trên gel .......................................................................38
2.3.6. Phương pháp điện di mao quản (CE) .............................................................41
2.4. Bố trí thí nghiệm..............................................................................................44
2.4.1 Thí nghiệm 1: Tách chiết DNA.......................................................................44
2.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tính hoạt động của các cặp mồi microsatellite .........44
2.4.3 Thí nghiệm 3: Phân tích đa dạng di truyền của các chỉ thị microsatellite trên 4
quần đàn cá Tra ........................................................................................................47
2.4.3.1 Thí nghiệm 3.1: PCR hàng loạt 6 cặp mồi microsatellite ............................47
2.4.3.2 Thí nghiệm 3.2: Điện di trên agarose sản phẩm PCR ..................................47
2.4.3.3 Thí nghiệm 3.3: Điện di mao quản sản phẩm PCR......................................48

3


Đồ án tốt
nghiệp
2.5. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................................48
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................49
3.1 Sản phẩm tách chiết DNA ...............................................................................49
3.2 Khảo sát tính hoạt động của các cặp mồi microsatellite ..............................49
3.3 Khảo sát đa dạng di truyền của 4 quần đàn cá Tra......................................51
3.3.1 Thông tin đa dạng di truyền của 4 quần đàn cá Tra ........................................51
3.3.2 Biến động di truyền bên trong từng quần đàn cá Tra......................................56

3.3.2.1 Sự đa dạng gene (Gene diversity) ................................................................56
3.3.3.2 Sự sai khác di truyền giữa các quần thể .......................................................57
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................59
4.1 Kết luận .............................................................................................................59
4.2 Kiến nghị ...........................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................61
PHỤ LỤC ................................................................................................................63

4


Đồ án tốt
nghiệp

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
µg: microgam
µM: micromol/lít
mM: milimol/lít
bp: base pair
Kb: kilobases
cm: centimet
V: volt
mA: miliampe
DNA: Deoxyribonucleic acid
RNA: Ribonucleic acid
dNTP: Deoxynucleotide triphosphate
EDTA: Ethylene diaminetetra acetic acid
TBE: Tris-borate-EDTA
TE: Tris-EDTA
Ta: Annealing temperature (nhiệt độ bắt cặp)

U: đơn vị tính hoạt tính của Taq
UV: Ultra Violet
ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long
NCNTTS: Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản

5


Đồ án tốt
nghiệp

6


Đồ án tốt
nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Hệ số di truyền và hiệu quả chọn lọc ở một số loài cá (Viện NCNTTS I)
..................................................................................................................................12
Bảng 1.2. Các loại DNA marker (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2005)..........18
Bảng 2.1. Trình tự các primers sử dụng ...................................................................30
Bảng 2.2. Hóa chất sử dụng trong tách chiết DNA..................................................34
Bảng 2.3. Sự phân tách các đoạn DNA trên gel agarose .........................................40
Bảng 2.4. Sự phân tách các đoạn DNA trên gel polyacrylamide ............................40
Bảng 2.5. Thành phần phản ứng PCR ...............................................................45
Bảng 2.6. Chu trình nhiệt của các mồi CB13, CB14, CB18, CB19 ...................45
Bảng 2.7. Chu trình nhiệt của mồi Pg-13 ..........................................................46
Bảng 2.8. Chu trình nhiệt của mồi Ph-7 ............................................................46

Bảng 2.9. Trình tự nucleotide, nhiệt độ gắn mồi và nồng độ MgCl2 của các cặp
mồi microsatellite sử dụng (Tạ Thanh Thế, 2015) ............................................46
Bảng 3.1. Hiệu suất PCR và số allele của 6 cặp mồi microsatellite trên 120 mẫu cá
tra..............................................................................................................................50
Bảng 3.2. Thông tin di truyền chung của 6 cặp mồi microsatellite .........................51
Bảng 3.3. Thông tin đa dạng di truyền của 6 cặp mồi microsatellite trong từng quần
đàn cá Tra .................................................................................................................53
Bảng 3.4. Thông tin về tần số allele của 6 cặp microsatellite..................................55
Bảng 3.5. Thông tin đa dạng gene của 6 cặp mồi microsatellite ............................57
Bảng 3.6. Thông tin về sai khác di truyền của 4 quần đàn cá Tra ...........................58

7


DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Trang
Hình 1.1: Cá Tra là nguồn thủy sản chủ lực ở Đồng bằng sông Cửu Long.............6
Hình 1.2: Cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus, Sauvage 1878)........................15
Hình 1.3: Cơ chế bắt chéo lỗi trong quá trình giảm phân ........................................26
Hình 1.4: Cơ chế trượt lỗi trong quá trình sao mã ...................................................26
Hình 2.1: Quy trình tách chiết DNA Salt extraction (Miller và ctv, 1988) .............33
Hình 2.2: Các giai đoạn trong phản ứng PCR..........................................................38
Hình 2.3: Các bước trong kỹ thuật điện di ...............................................................39
Hình 2.4: Mô hình cấu tạo đơn giản của máy điện di mao quản .............................42
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ............................................................................44
Hình 3.1: Kết quả diện di tách chiết DNA ...............................................................49
Hình 3.2: Kết quả điện di mao quản sản phẩm PCR cặp mồi Pg-13 .......................50
Hình 3.3: Đồ thị so sánh sự đa hình các allele trên từng locus ................................52

vii

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Đa dạng di truyền trong bản thân một loài vật nuôi nào đó là sự thể hiện
trạng thái cấu trúc khác nhau giữa hệ gene của các cá thể, họ hàng, các dòng và
giống. Do vậy, các kỹ thuật chỉ thị phân tử DNA (DNA-based markers) là những
công cụ hữu ích để đánh giá đa dạng di truyền và quan hệ họ hàng giữa và trong các
quần thể động vật. Trong những năm gần đây, nhiều loại chỉ thị DNA đã được sử
dụng trong các nghiên cứu đa dạng di truyền như: RFLP, RAPD, minisatellites và
microsatellites. Trong đó, kỹ thuật micrrosatellite đã nhanh chóng trở thành kỹ thuật
hữu hiệu và được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu di truyền quần thể đặc biệt
đối với các dự án bảo tồn bởi vì việc xác định tính đa dạng di truyền của một quần
thể hay một giống vật nuôi là một yêu cầu trước tiên và rất cần thiết để đưa ra
những quyết định bảo tồn. Sử dụng kỹ thuật microsatellites để nghiên cứu đa dạng
di truyền đã được thực hiện trên nhiều loài vật nuôi khác nhau như: trâu, bò, dê, lợn,
gà, cá rô phi, cá tra, …
Cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) là loài cá di cư và bản địa của sông
Mekong (Rainboth, 1996; Roberts và Vidthayanon, 1991). Ở Việt Nam, nghề nuôi
cá Tra đã có gần 100 năm. Tuy nhiên, nghề này chỉ mang tính qui mô lớn trong
những năm gần đây khi Việt Nam thành công về sinh sản nhân tạo từ những năm
1999 (Trong và ctv, 2002). Đến 2014, sản lượng cá Tra của Việt Nam đã đạt tới hơn
1,1 triệu tấn và trở thành đối tượng nuôi có mức tăng sản lượng nhanh nhất thế giới
(theo Cục Thủy Sản). Ở Việt Nam, dù lượng giống cá Tra đã đủ cung cấp từ các trại
cá (270 triệu cá giống được sản xuất hàng năm; Van Zalinge và ctv, 2002; Thang,
2006). Tuy nhiên, việc quản lý hiệu quả quần đàn cá Tra bố mẹ, dù có quan tâm,
nhưng chưa được đúng mức (Ha và ctv, 2008). Thí dụ, Ha và ctv (2008) đã cho thấy
các trại cá khi chọn cá bố mẹ thì chưa đánh giá hết mối liên hệ di truyền giữa các cá
thể. Điều này có thể dẫn đến rũi ro mất biến động di truyền, gây ra nội phối, hệ quả
là bất lợi cho tiến trình thuần hóa loài (Schonhuth và ctv, 2003). Do vậy, hiểu biết

1


về đa dạng di truyền của các quần đàn cá Tra bố mẹ ở Việt Nam là cấp thiết. Dù đã
có vài nghiên cứu về biến động di truyền trên cá Tra. Chẳng hạn, So và ctv (2006)
dùng các marker DNA ty thể, dựa trên phương pháp đa hình chiều dài các đoạn
ngẫu nhiên (RFLP) cho thấy mức đa dạng di truyền của cá Tra hoang dã ở
Cambodia là vừa phải. Hoặc So và ctv (2006) áp dụng các marker siêu biến DNA
microsatellite chỉ ra mức đa dạng di truyền đối với các quần thể cá Tra hoang dã
sông Mekong khu vực Cambodia là khá cao. Tuy nhiên, nghiên cứu đa dạng di
truyền các quần đàn cá Tra ở Việt Nam cũng như mức khác biệt di truyền giữa quần
đàn cá Trại và cá Tra hoang dã thì chưa được nghiên cứu. Việc hiểu biết về cấu trúc
di truyền phân tử sẽ giúp chúng ta có cơ sở vững chắc trong việc sử dụng nguồn tài
nguyên biến dị di truyền một cách có hiệu quả hơn để cải thiện con giống, phục vụ
tốt hơn công tác quản lý và bảo tồn đa dạng sinh học, rút ngắn thời gian của quá
trình chọn, tạo giống phục vụ cho ngành nuôi trồng thủy sản nước nhà.
Với ý nghĩa thực tiễn và ý nghĩa khoa học như vậy, chúng tôi tiến hành thực
hiền đề tài “Đánh giá đa dạng di truyền cá Tra chọn giống bằng chỉ thị phân tử
microsatellite”. Nghiên cứu này được hy vọng sẽ tạo tiền đề cho nghiên cứu tiếp
theo trong việc đánh giá tính đa dạng di truyền của các quần thể cá Tra
(Pangasianodon hypophthalmus) ở Việt Nam. Đề tài được thực hiện tại Phòng Thí
Nghiệm Di Truyền Phân Tử, Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II.

2. Mục dích nghiên cứu
Xác định được các cặp mồi microsatellite phù hợp cho nghiên cứu đa dạng di
truyền cá Tra. Từ đó xác định được mối quan hệ di truyền giữa các cá thể có xuất
xứ khác nhau; xác định phả hệ các thành viên trong gia đình cá Tra góp phần phục
vụ công tác chọn giống chất lượng cao.

3. Mục tiêu nghiên cứu

Xác định các cặp mồi phù hợp để đánh giá đa dạng di truyền các quần đàn cá

2


Tra.
Sử dụng các cặp mồi đã chọn để đánh giá đa dạng di truyền và tìm hiểu mối
quan hệ di truyền giữa các quần đàn cá Tra.

3


4. Nội dung nghiên cứu
-

Tách chiết DNA mẫu cá Tra từ 4 quần đàn khác nhau.

-

Khảo sát tính hoạt động của các cặp mồi microsatellite.

-

Đánh giá di truyền các quần đàn mẫu thu được.

5. Giới hạn của đề tài
Do quỹ thời gian và kinh phí hạn chế nên đề tài chỉ nghiên cứu trên 6 cặp
mồi microsatellite và 120 cá thể cá Tra thuộc 4 quần đàn khác nhau, nhằm phục vụ
cho các nghiên cứu tiếp theo về đánh giá đa dạng di truyền các quần đàn cá Tra.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Đa dạng di truyền và ý nghĩa
1.1.1 Khái niệm
Đa dạng di truyền là sự đa dạng về thành phần gen giữa các cá thể trong
cùng một loài và giữa các loài khác nhau; là sự đa dạng về gene có thể di truyền
được trong một quần thể hoặc giữa các quần thể.
Đa dạng di truyền là biểu hiện sự đa dạng của các biến dị có thể di truyền
trong một loài, một quần xã hoặc giữa các loài, các quần xã. Xét cho cùng, đa dạng
di truyền chính là sự biến dị của sự tổ hợp trình tự của bốn loại bazơ cơ bản, thành
phần của axit nucleic, tạo thành mã di truyền. Nghiên cứu về đa dạng di truyền là
nghiên cứu cơ bản và chính xác nhất sự khác biệt về loài (Lâm Vỹ Nguyên, 2006).
Sự đa dạng về mặt di truyền trong loài chịu ảnh hưởng bởi tập tính sinh sản
của các cá thể trong quần thể. Những sự khác biệt về gene trong di truyền học tăng
dần khi con cái nhận đầy đủ tổ hợp gene và nhiễm sắc thể của bố mẹ thông qua sự
tái tổ hợp của các gene trong quá trình sinh sản. Các gene trao đổi trong quá trình
giảm phân và một tổ hợp mới được thiết lập khi nhiễm sắc thể của cả bố và mẹ kết
hợp thành một tổ hợp thống nhất mới cho con cái.
1.1.2 Tầm quan trọng của đa dạng di truyền
Đa dạng di truyền là cơ sở cho việc tuyển chọn lai tạo những giống, loài mới;
đa dạng về loài thường là đối tượng khai thác phục vụ mục đích kinh tế; đa dạng về
hệ sinh thái có chức năng bảo vệ môi trường sống; đồng thời các hệ sinh thái được
duy trì và bảo vệ chính là nhờ sự tồn tại của các quần thể loài sống trong đó. Phần đa
dạng sinh học do con người khai thác sử dụng gọi là đa dạng sinh học nông nghiệp.
Giá trị của đa dạng di truyền thể hiện ở ba mặt chính (FAO, 1996):


Giá trị ổn định (Portfolio Value): Đa dạng di truyền tạo ra sự ổn định cho các
hệ thống nông nghiệp ở quy mô toàn cầu, quốc gia và địa phương. Sự thiệt
hại của một giống cây trồng cụ thể được bù đắp bằng năng suất của các

giống hoặc cây trồng khác.


Giá trị lựa chọn (Option Value): Đa dạng di truyền tạo ra bảo hiểm sinh học
cần thiết chống lại những thay đổi bất lợi của môi trường do việc tạo ra
những tính trạng hữu ích như tính kháng sâu bệnh hay tính thích nghi. Giá trị
của đa dạng di truyền được thể hiện thông qua việc sử dụng và khai thác các
tính trạng quý, hiếm của tài nguyên di truyền thực vật như tính chống chịu,
năng suất, chất lượng và khả năng thích nghi.
Giá trị khai thác (Exploration Value): Đa dạng di truyền được xem là kho dự
trữ tiềm năng các tài nguyên chưa biết đến. Đây cũng là lý do cần phải duy
trì cả các hệ sinh thái hoang dã lẫn các hệ thống nông nghiệp truyền thống.
Năm 1946, giống lúa mỳ lùn Nhật Bản Norin 10 được nhập vào Mỹ và đã
góp phần quan trọng trong cải tạo giống và tăng năng suất lúa mỳ. Các giống lúa
trồng có nguồn gốc Đông Bắc ấn Độ được sử dụng là nguồn kháng sâu, bệnh cho
các vùng khác nhau trên thế giới. Những tính trạng này đã góp phần tăng sản lượng
lúa bình quân của Châu á lên 30% giữa những năm 1981 và 1986 (FAO, 1996).
Ngoài ra, đa dạng di truyền còn có giá trị về thẩm mỹ (thưởng thức, giải trí)
và giá trị về đạo đức. Có một số loài có cả giá trị sử dụng, thẩm mỹ và đạo đức;
song về giá trị cũng không phải đều nhau giữa các mặt giá trị và giữa các loài
(Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999).

1.2 Sơ lược về tình hình cá Tra ở Việt Nam
1.2.1 Tình hình nuôi cá Tra ở đồng bằng Sông Cửu Long
Việt Nam đang là một trong năm nước đứng đầu thế giới về sản lượng nuôi
trồng thuỷ sản (tính đến năm 2014, theo Tổng Cục Thủy Sản). Sau nghề nuôi tôm
thì nghề nuôi cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) là một trong những nghề phát
triển mạnh nhất trong thời gian qua ở vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL).
Diện tích nuôi cá tra của các tỉnh ĐBSCL cả năm 2014 ước tính đạt hơn 5.500 ha
với sản lượng hơn 1.116 ngàn tấn, trong đó tập trung chủ yếu ở các tỉnh An Giang,

Đồng Tháp, Cần Thơ và Tiền Giang (www.vasep.com.vn). Đây là loài cá nước ngọt
bản địa của Việt nam, thường được nuôi trong ao hoặc trong lồng bè và xu hướng
hiện nay chủ yếu là nuôi trong ao. Theo ước tính năm 2006 thì nghề nuôi cá Tra đã


tạo công ăn việc làm cho khoảng 16 nghìn lao động. Ở ĐBSCL, nghề nuôi cá Tra
hội nhập rất nhanh trong lĩnh vực nông nghiệp, vượt lên cả nghề trồng lúa. Điều
quan trọng là sản lượng nuôi cá Tra hiện nay phần lớn là từ những nông hộ nhỏ.
Hầu hết sản phẩm cá Tra nuôi được chế biển để xuất khẩu. Vấn đề hiện nay là cần
phát triển nghề này một cách bền vững và giảm thiểu ảnh hưởng xấu đến môi
trường. Nông dân ở vùng ĐBSCL đang nổ lực sản xuất để đáp ứng nhu cầu ngày
càng cao về sản lượng cá Tra. Nếu không đáp ứng được nhu cầu này sẽ dễ dẫn đến
tình trạng gián đoạn thị trường cũng như sự trì trệ hoạt động của các nhà máy chế
biến thuỷ sản. Gần đây giá cá Tra đạt tiêu chuẩn xuất khâu đã lên đến mức 35000
đồng/kg, chứng tỏ tiềm năng về giá trị kinh tế của loài cá này. Hiện nay, nghề nuôi
cá Tra đang mở rộng dần. Tuy nhiên các vấn đề về môi trường, kinh tế, xã hội và
thương mại sẽ có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và sự bền vững của nghề này.
Đặc biệt là sự ảnh hưởng đến đời sống của các nông hộ nhỏ nếu không có biện pháp
cải thiện phương pháp nuôi và quản lý. Đồng thời với phát triển của nghề nuôi cá
Tra ở ĐBSCL, cần để ý rằng những rủi ro làm giảm năng suất nuôi cũng như ảnh
hưởng đến sự bền vững của nghề nuôi có thể tăng lên đáng kể nếu như các biện
pháp nuôi tốt không được phát triển và áp dụng rộng rãi. Hiện nay cũng có những
hạn chế trong kỹ năng phát triển các biện pháp nuôi tốt, đặc biệt là trong việc đưa ra
chính sách. Những kỹ năng này cần được nâng cao cho những người làm chính sách
trong nuôi trồng thuỷ sản.

Hình 1.1: Cá Tra là nguồn thủy sản chủ lực ở Đồng bằng sông Cửu Long.


Từ năm 2000 đến nay các mô hình nuôi tốt được thử nghiệm và thực hiện

như SQF 1000 & 2000, EuroGAP, BMPs, liên hiệp cá sạch của các nhà máy chế
biến và liên kết của họ đã cho kết quả khả quan. Tuy nhiên việc áp dụng rộng rãi
các mô hình này còn nhiều hạn chế.
1.2.2 Tình hình chọn giống cá Tra và chất lượng con giống
Sự phát triển quá nóng nghề nuôi loài cá này đã đặt ra nhiều vấn đề về: thiếu
con giống chất lượng, bất cập trong chăm sóc và quản lý của hộ ương nuôi, chưa có
quy hoạch vùng nuôi hợp lý, môi trường bị suy thoái và dịch bệnh thường xuyên
xảy ra.
Nguồn giống cá Tra để nuôi trước đây được vớt từ sông Tiền và sông Hậu.
Sản lượng cá bột vớt được đã giảm dần từ 500 – 800 triệu con trong thập niên 1960
– 1970, xuống còn 150 – 200 triệu con trong thập niên 1990. Từ năm 1978 đã bắt
đầu có nghiên cứu về sinh sản nhân tạo cá Tra. Nhưng mãi đến năm 1996 mới thực
sự có nhu cầu giống cho nghề nuôi và công nghệ ương cá bột lên cá giống đã đạt
kết quả tốt và ngày càng xã hội hoá ở khu vực ĐBSCL. Năm 1998, sản lượng cá
Tra bột sinh sản nhân tạo chủ yếu tập trung ở hai tỉnh An Giang và Đồng Tháp, chỉ
đạt trên 100 triệu con nhưng đến năm 2000, các tỉnh ĐBSCL đã sản xuất khoảng 1
tỷ cá bột và ương giống đạt khoảng 290 triệu con. Các năm từ 2001 – 2003, sản
lượng cá bột có xu hướng giảm nhưng đến năm 2004 lại tăng lên. Năm 2006, ước
đạt trên 2 tỷ cá bột. Cũng từ năm 2000, nông dân ở các tỉnh An Giang và Đồng
Tháp đã chấm dứt vớt cá Tra bột trên sông. Do nhu cầu rất lớn về con giống nên các
cơ sở sản xuất chỉ tập trung quan tâm đến sản lượng cá bột mà ít chú ý đến chất
lượng cá bột và cá giống. Trong các năm 1998 – 2000, sức sinh sản của đàn cá Tra
bố mẹ rất thấp và năng suất cá bột cũng kém. Ở tỉnh Đồng Tháp, năm 1999 với 12
tấn cá Tra bố mẹ cho đẻ được 350 triệu cá bột, đến năm 2000 khối lượng cá bố mẹ
đã lên đến 102,5 tấn (tăng gấp 8,5 lần) nhưng sản lượng cá bột chỉ tăng 2,1 lần.
3

Nhiều hộ nuôi cá bố mẹ với mật độ quá dày (từ 5 – 7 kg/m ) nên chỉ có từ 30 – 40%
số cá đạt thành thục và tỉ lệ cho đẻ được cũng chỉ khoảng 50%. Trong các năm 2001
– 2003 và 2006 – 2008 do nuôi quá nhiều cá bố mẹ, nên đã có nhiều đàn cá bố mẹ

gần như bị “bỏ quên” không tham gia sinh sản vì không tiêu thụ được cá bột. Năm
2007, theo ước tính cá bố mẹ có trên 148.000 con, sản lượng cá bột ước khoảng 17
tỷ con từ 100 cơ sở sản xuất nhỏ và 27 trại sản xuất lớn và khoảng 1,8 tỷ cá giống từ
10.000 cơ sở ương với diện tích ao hơn 2.000 ha tập trung chủ yếu vẫn ở 2 tỉnh An
Giang và Đồng Tháp. Các tỉnh có diện tích ương tương đối khá lớn kế tiếp là Cần
Thơ, Tiền Giang và Vĩnh Long.
Tiêu chuẩn ngành về sản xuất giống cá Tra và Basa đã được ban hành năm
2004 (28 TCN 211) nhưng việc áp dụng chưa rộng rãi và kiểm Tra thực hiện chưa
được chặt chẽ. Ở một số tỉnh phát triển mạnh sản xuất giống loài này như An Giang
và Đồng Tháp, Chi cục Bảo vệ Nguồn lợi Thủy sản đã có một số qui định về cấp
giấy phép hành nghề cho các cơ sở có đủ điều kiện sản xuất về ao hồ, bố mẹ và kỹ
thuật. Tuy nhiên, với lực lượng tương đối mỏng, chưa xuyên suốt và các đơn vị này
khó kiểm soát hết được các cơ sở sản xuất nên kiểm soát chất lượng con giống vẫn
còn gặp khó khăn. Một số địa phương cho rằng họ chưa thực sự thể hiện được chức
năng là do chưa có văn bản pháp lý từ trung ương. Hệ thống kiểm dịch con giống
trước khi xuất bán và đưa vào lưu thông chưa phát huy hiệu lực. Kiểm Tra chất
lượng con giống chưa đạt được 5% trên tổng sản lượng giống và đặc biệt không thể
kiểm dịch được con giống lưu thông giữa các tỉnh. Nguyên nhân của tình trạng trên
là do các cơ sở sản xuất, kinh doanh giống và người nuôi chưa nhận thức được hết
tầm quan trọng của việc quản lý chất lượng con giống nên còn né tránh, chưa có
trạm kiểm dịch giống cá Tra ở các tuyến giáp ranh giữa các tỉnh. Trong đó tỉnh An
Giang thực hiện đăng ký chất lượng giống được nhiều nhất.
Năng suất ương từ cá bột lên cá giống giảm dần, từ năm 2001 trở về trước
năng suất đạt trung bình 40%, hiện nay xuống còn 10 – 15%. Có nhiều yếu tố ảnh
hưởng đến chất lượng con giống như cá bố mẹ có nguồn gốc không rõ ràng và
không được tuyển chọn, kích thước cá bố mẹ nhỏ, kỹ thuật nuôi vỗ thành thục chưa
đạt (thức ăn, mật độ, thay nước,…), đẻ ép, khai thác quá mức do đẻ nhiều lần trong
năm, cạnh tranh không lành mạnh giữa các nhà sản xuất. Kỹ thuật ương chưa đảm

bảo do ao hồ nhỏ, ít thay nước, lạm dụng thuốc và hóa chất, không ghi chép sổ sách


đặc biệt là lịch sử bệnh và thuốc sử dụng. Đó cũng là khó khăn chung nằm trong
chuỗi sản xuất, khi mà sản xuất ra con giống chất lượng cao có giá thành cao hơn
chưa thật sự được người nuôi chấp nhận do giá cá thịt thành phẩm thấp.
Áp dụng kết quả nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản
(NCNTTS) II, tỉnh An Giang đã bắt đầu có một số giải pháp nhằm nâng cao chất
lượng giống cá Tra, tuy nhiên cần thời gian để đánh giá hiệu quả của việc áp dụng.
Về kỹ thuật, tỉnh đã bắt đầu áp dụng phương pháp quản lý đàn cá bố mẹ bằng dấu từ
PIT, Trao đổi và lai chéo đàn cá bố mẹ, tập huấn chuyển giao kỹ thuật, xây dựng
các vệ tinh sản xuất giống có chất lượng tốt cùng với trại giống của Trung tâm
Khuyến ngư và Giống Thủy sản. Về quản lý, tỉnh đã thực hiện việc đăng ký chất
lượng, đang thực hiện thử nghiệm mô hình liên kết trong sản xuất giữa sản xuất
giống, nuôi thương phẩm và xí nghiệp chế biến xuất khẩu.
1.2.3 Một số chương trình nghiên cứu liên quan đến cá Tra
Chương trình nghiên cứu sinh sản nhân tạo cá Tra được bắt đầu từ năm 1978
với sự tham gia của nhiều Viện và trường Đại học trong khu vực (Đại học Nông
Lâm, Viện NCNTTS II, Đại học Cần Thơ, tổ chức CIRAD (Pháp)). Tỷ lệ sống của
cá Tra trong sinh sản nhân tạo đến giai đoạn giống trước đây có thể đạt trung bình
60 – 70% nhưng hiện nay tỷ lệ này bị giảm còn khoản 30 – 40%.
Thông qua sự tài trợ của SUFA - Bộ Thuỷ sản trong 5 năm (2001 – 2005),
Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II đã thực hiện chương trình chọn giống về
tính trạng tăng trưởng bằng phương pháp chọn lọc cá thể (2001 – 2004). Ba quần
đàn gốc cho chọn giống năm 2001, 2002 (chọn theo tăng trưởng) và 2003 (chọn
theo tỷ lệ philê) đã được hình thành. Hiệu quả của chọn lọc thực tế đã được tính
toán trong năm 2006 – 2008.
Cũng thông qua chương trình này các nghiên cứu thăm dò về sinh học phân
tử nhằm đánh giá biến dị di truyền của cá Tra cũng đã được tiến hành. Kỹ thuật
microsatellite với 10 primer đặc hiệu cho cá Tra ở đồng bằng sông Cửu Long được

phát triển bởi BIOTEC_Thái Lan để đánh giá biến dị cá đã được thực hiện trong
năm 2004. Các primer đều cho kết quả đa hình, đặc biệt primer 10 cho kết quả đa


hình rất cao. Kết quả này mở ra triển vọng sử dụng những primer để đánh giá biến
dị di truyền và tìm ra chỉ thị liên kết với tính trạng có ý nghĩa về mặt kinh tế trên cá
Tra bằng kỹ thuật microsatellite.
Đề tài „„Nghiên cứu kỹ thuật nuôi cá Tra thương phẩm đạt tiêu chuẩn thịt
trắng phục vụ xuất khẩu (2001 – 2003)” với kết quả nghiên cứu cho thấy bằng cách
áp dụng sục khí đáy kết hợp thay nước có kiểm soát để quản lý tốt môi trường nước
ao nuôi có thể đạt tỷ lệ cá có thịt trắng trên 70% mà chi phí sản xuất không cao hơn
so với phương pháp nuôi cá thay nước thông thường. Tiếp theo kết quả này một dự
án sản xuất thử “Nuôi cá Tra thâm canh đạt tiêu chuẩn xuất khẩu và giảm ô nhiễm
môi trường” được thực hiện bỡi Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II năm 2006
– 2007. Dự án „„Thử nghiệm mô hình nuôi cá Tra thương phẩm phục vụ xuất khẩu
và hạn chế ô nhiễm môi trường, 2007 – 2008‟‟ với mục tiêu tạo ra sản phẩm cá Tra
thịt trắng và hồng trên 80% và góp phần phát triển bền vững nghề nuôi cá Tra. Kết
quả dự án là năng suất nuôi đạt 315 tấn/ha, tỷ lệ sống đạt 85 – 90% , sản phẩm cá
thịt trắng và trắng hồng đạt 80 – 91%, hệ số chuyển đổi thức ăn 1,49 – 1,60.
Vấn đề nghiên cứu về dinh dưỡng và khẩu phần thức ăn cho cá Tra đã được
tiến hành khá tốt trong một đề tài nghiên cứu về thức ăn cho các đối tượng thuỷ sản
nuôi chủ lực phục vụ xuất khẩu thuộc chương trình trọng điểm cấp nhà nước
KC06NN. Bên cạnh đó một chương trình hợp tác quốc tế đã được ký kết trong năm
2005 với chính phủ Hungary thông qua Viện nghiên cứu cá nước ngọt HAKI
(Hungari) với việc đưa vào vận hành dây chuyền sản xuất thức ăn viên nổi cho cá
Tra và Basa.
Chương trình kiểm soát cảnh báo môi trường và dịch bệnh thủy sản được
triển khai thực hiện bởi Trung tâm Quốc gia quan trắc, cảnh báo môi trường và
phòng ngừa dịch bệnh Thủy sản khu vực Nam Bộ được Bộ Thủy sản thành lập theo
quyết định 914 TS/QĐ ngày 14 tháng 10 năm 2003. Trụ sở của Trung tâm đặt tại

Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II và địa bàn hoạt động là khu vực phía
Nam. Nhóm các đề tài nghiên cứu về bệnh trong đó phải kể đến đề tài “Nghiên cứu
bệnh đốm trắng trên cá Tra nuôi công nghiệp (do SUFA tài trợ, 2001 – 2003)” với


kết quả nghiên cứu đã xác định được 13 chủng vi khuẩn từ mẫu cá Tra bệnh. Trong
đó Hafnia alvei có tần xuất bắt gặp cao nhất (73,1%) tiếp đến là Plesiomonas
shigelloides (31,9%) là tác nhân chính gây bệnh đốm trắng trên cá Tra. Đề tài
nghiên cứu sản xuất vắc xin được triển khai kết hợp giữa Viện Nghiên cứu Nuôi
trồng Thủy sản II và công ty Thuốc Thú Y Trung ương bước đầu cho kết quả khả
quan.
Dự án “Xây dựng qui phạm thực hành nuôi cá Tra tốt hơn (BMP) ở đồng
bằng sông Cửu Long, Việt Nam” đã bắt đầu thực hiện từ năm 2007. Mục tiêu chung
của dự án là nhằm nâng cao năng suất nuôi cá Tra và phát triển bền vững theo mục
tiêu quốc gia đặt ra. Mục tiêu cụ thể là xây dựng BMP cho nghề nuôi cá Tra đặc
biệt liên quan đến chăm sóc quản lý, chọn địa điểm nuôi, quản lý đàn cá bố mẹ và
chất lượng giống, thức ăn và cách cho ăn, quản lý sức khỏe và nâng cao năng lực
các hộ nuôi bằng cách áp dụng BMP. Việc ứng dụng các biện pháp nuôi tốt là rất
cần thiết cho các hộ nuôi cá Tra ở qui mô này, thông qua việc thành lập các nhóm,
hội, câu lạc bộ và khuyến khích các tổ chức này ứng dụng các biện pháp nuôi tốt.
Nhìn chung đề cương của dự án này phù hợp với hướng ưu tiên của chương trình
“Hợp tác cho nông nghiệp và phát triển nông thôn” (CARD) của Tổ chức phát triển
quốc tế Úc (AusAID). Đề cương chú trọng các hoạt động phát triển nông thôn liên
quan đến các mặt kinh tế xã hội trọng điểm tại Việt Nam.
Ngoài ra, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II còn kết hợp với Viện
Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I và Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III lưu
giữ và chuyển đổi đàn cá bố mẹ. Chọn lọc, đánh giá tính thích ứng của cá Tra khi di
giống ra các địa phương miền Bắc, miền Trung. Phát triển công nghệ sản xuất
giống, công nghệ nuôi thương phẩm phù hợp với các mô hình nuôi của từng vùng.
Tóm lại, trong thời gian qua công tác nghiên cứu khoa học trên đối tượng cá

Tra đã nhận được sự quan tâm, đầu tư lớn từ phía Nhà nước, Bộ Thuỷ Sản và các tổ
chức nước ngoài. Các hướng nghiên cứu được tập trung vào những khâu then chốt
như con giống, dinh dưỡng, môi trường và phòng chống dịch bệnh nhằm giải quyết
những bức xúc từ thực tiễn sản xuất. Những kết quả nghiên cứu hiện đang được ứng


dụng và phát huy hiệu quả. Tuy nhiên, những kết quả đạt được vẫn chưa hoàn toàn
đáp ứng được những yêu cầu của thực tiễn.
1.2.4 Các nghiên cứu về di truyền và chọn giống thuỷ sản được triển khai và áp
dụng tại Việt Nam
Đánh giá hiệu quả lai ngược về tăng trưởng của hai loài cá mè trắng H.
harmandi và H. molitrix được tiến hành bởi Trần Mai Thiên và Nguyễn Quốc Ân
(1987). Kết quả nghiên cứu cho thấy H. harmandi tăng trưởng tốt hơn nhiều so với
H. molitrix. Thế hệ con của kết quả lai con cái H. harmandi và con đực H. molitrix
cho tốc độ tăng trưởng tốt hơn nhiều so với con lai từ bố là H.harmandi và mẹ là
H.molitrix.
Các nghiên cứu về tính biến dị của 8 dòng cá chép bản địa được tác giả Trần
Đình Trọng (1983) tiến hành ở miền Bắc Việt Nam cho thấy dòng cá chép trắng là
dòng cá phổ biến nhất ở miền Bắc và cũng là dòng có tính biến dị cao nhất. Tuy
nhiên qua thực tiển sản xuất dòng cá chép trắng này và các dòng cá chép bản địa
khác có các biểu hiện tăng trưởng chậm và thành thục sớm. Đây chính là cơ sở để
Viện NCNTTS I tiến hành các nghiên cứu về lai trong loài để xác định ưu thế lai
trên cá chép (C.carpio). Công trình trên được tiến hành vào các năm 1974 – 1976.
Kết quả nghiên cứu của công trình này cho thấy thế hệ F1 của việc lai dòng cá chép
trắng Việt Nam và dòng cá Hungary cho đặc tính vược trội so với bố mẹ của chúng
như tỷ lệ sống cao, tăng trưởng nhanh và ngoại hình đẹp.
Bảng 1.1. Hệ số di truyền và hiệu quả chọn lọc ở một số loài cá (Viện NCNTTS I).
Tính trạng

Hệ số di truyền (h2)

Hiệu quả chọn lọc (R)
(%)

Trọng lượng
-Hồi

0,12-0,26

11

0,20

10

-Rô phi

0,09-0,26

8,3-12,4

-Chép

0,20-0,29

14

0,76

2,44

-Nheo Mỹ

-Mè vinh