Công nghệ di truyền phân tử đang phát triển mạnh mẽ, đã được minh chứng hiệu quả ứng dụng trong chương trình chọn giống các loài thủy sản trên thế giới bao gồm cá chép. Triển khai mới các chương trình chọn giống cá chép, kết hợp di truyền số lượng và di truyền phân tử là hướng đi cần thiết để Việt Nam nâng cao chất lượng con giống cá chép cũng như thúc đẩy ngành nuôi trồng thủy sản bền vững công nghệ cao.
Các phương pháp chọn giống ngày nay kết hợp giữa phương pháp di truyền truyền thống (dựa trên thông tin về kiểu hình và phả hệ) và phương pháp di truyền phân tử (thông tin về sự sai khác trong trình tự DNA – chỉ thị phân tử) cho kết quả chính xác và rút ngắn quá trình chọn lọc.
Chỉ thị phân tử là các trình tự DNA phản ánh sự đa dạng gen hay đa hình gen được tạo ra bởi các đột biến trong hệ gen. Công nghệ dựa trên bộ gen bao gồm chỉ thị phân tử, phân tích gen, nghiên cứu định lượng (QTL), nghiên cứu kết hợp gen (GWAS), phân tích biểu hiện và phân tích tin sinh học là những công cụ tiềm năng được sử dụng để xác định các biến thể kiểu gen liên quan đến các tính trạng kiểu hình cụ thể, từ đó có thể dự đoán được các kiểu hình có tác động tích cực đến sản xuất hoặc chất lượng sản phẩm.
Trên thế giới, cá chép là một trong những đối tượng được nghiên cứu phát triển các chỉ thị phân tử từ rất sớm. Các nghiên cứu đầu tiên tập trung vào phát triển các chỉ thị microsatellite, đây là chỉ thị đồng trội, độ đa hình cao, dễ phát hiện và tuân theo quy luật di truyền Menden, rất phù hợp để nghiên cứu cấu trúc quần thể, phân tích phả hệ và có khả năng phát hiện sự khác biệt giữa các loài có quan hệ gần gũi. Cùng với sự phát triển của công nghệ gen, chỉ thị đa hình nucleotide đơn (SNP) được sử dụng rộng rãi, do chỉ thị này bao gồm hơn 90% sự sai khác giữa các cá thể, là một công cụ mới, mạnh mẽ trong nghiên cứu di truyền phân tử. Hai loại chỉ thị phân tử này đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi cho các nghiên cứu về đa dạng di truyền, cấu trúc gen, lập bản đồ liên kết tính trạng hỗ trợ cho các chương trình chọn giống cá chép.
Ở Việt Nam, các nghiên cứu đầu tiên về chỉ thị phân tử và ứng dụng trong chọn giống thủy sản được tiến hành trên đối tượng cá tra. Chỉ thị Microsatellite đã được sử dụng để nghiên cứu gen liên kết tính trạng màu sắc thịt; nghiên cứu đa dạng di truyền các quần đàn cá tra bố mẹ sử dụng chỉ thị RAPD và AFLP; đánh giá đa dạng di truyền các quần đàn cá tra chọn giống; ứng dụng chỉ thị phân tử microsatellite trong nghiên cứu phả hệ cá tra chọn giống và gần đây nhất là nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền cá tra tự nhiên ứng dụng bộ chỉ thị Microsatellite.
Bên cạnh đó, ứng dụng công nghệ giải trình tự thế hệ mới trong nghiên cứu giải mã toàn bộ hệ gen phiên mã và phát triển chỉ thị SNP liên kết tính trạng sinh trưởng nhanh cá tra chọn giống cũng được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu của Kim Thị Phương Oanh và ctv., (2018). Nghiên cứu đánh giá biến dị di truyền bằng chỉ thị Microsatellite của 9 quần đàn cá rô phi vắn được tạo ra bởi việc lai tạo giữa 3 dòng cá là cá rô phi vằn dòng GIFT,cárô phi vắn dòng Đài Loan và cá rô phi vằn chọn giống thế hệ thứ 7 tại Viện Nghiên cứu NTTS I; Chỉ thị Microsatellite đánh giá đa dạng di truyền đàn ban đầu cho chương trình chọn giống cá rô phi đỏ và rô phi vằn sinh trưởng trong điều kiện nhiệt độ không tối ưu; Nghiên cứu di truyền của chỉ thị Microsatellite trên cá rô phi lai xa sản xuất cá đơn tính đực. Trên cá chép các nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử trong phân tích di truyền trên cũng được thực hiện từ năm 2006. Thái Thanh Bình và ctv. đã nghiên cứu cấu trúc di truyền sử dụng DNA ty thể và đa dạng di truyền sử dụng Microsatellite (2007), nhằm đánh giá và lựa chọn các quần đàn cá chép sử dụng cho các chương trình sản xuất giống. Nhóm tác giả Nguyễn Hữu Ninh và Ctv. (2011), đã sử dụng bảy chỉ thị microsatellite trong nghiên cứu xây dựng phả hệ gia đình cho đàn cá chép chọn giống qua 3 thế hệ G0, G1 và G2.
Tuy nhiên, các nghiên cứu chỉ thị phân tử ứng dụng cho chọn giống cá chép ở Việt Nam còn chưa được chú trọng và áp dụng hiệu quả vào các chương trình chọn giống như cá tra và cá rô phi. Nghiên cứu được thực hiện gần đây nhất là nghiên cứu định danh và cấu trúc di truyền sử dụng gen COI và Dloop cho các đàn cá chép thuộc các vùng địa lý khác nhau.
PKT CÔNG TY THẦN VƯƠNG
NGUỒN: VIỆN NGHIÊN CỨU NTTS I
