Lai tạo giống cá có khả năng tự miễn nhiễm với bệnh tuyến tụy

Nofima, SalmoBreed và các đối tác khác đã thực hiện một đột phá làm cho cá có khả năng tự miễn nhiễm với bệnh tuyến tụy (PD) ở cá hồi Đại Tây Dương.

Lai tạo giống cá có khả năng tự miễn nhiễm với bệnh tuyến tụy Ảnh minh họa

Thành phần di truyền của kháng virút này đã được khẳng định trong những thử nghiệm mới đây cho thấy cá có giá trị lai tạo giống cao về khả năng tự miễn nhiễm với bệnh tuyến tụy PD có tỷ lệ sống gần 90%, trong khi tỷ lệ sống của cá có giá trị lai tạo giống thấp chỉ dưới 60%, trong hai mô hình xét nghiệm lây nhiễm khác nhau: trong màng bụng và giữa những con cá sống chung.

Chủ nhiệm dự án Hooman Moghadam từ Nofima rất lạc quan sau khi có kết quả đầu tiên của thí nghiệm.

Ông cho biết: “Chúng tôi đã thực hiện hai cuộc thử nghiệm bệnh với các nhóm cá chọn lọc thuộc cùng một họ. Khi chúng tôi nhìn thấy sự khác biệt lớn về tỷ lệ sống giữa các nhóm sau khi lựa chọn một vài thế hệ, chúng tôi biết rằng chúng tôi đang đi đúng hướng. Và ngoài ra, khi kết quả được xác nhận thông qua hai mô hình khác nhau của bệnh, phát hiện của chúng tôi được xác nhận với bằng chứng thậm chí mạnh mẽ hơn. Do đó, chúng tôi có thể chắc chắn rằng việc lai tạo giống để tăng tỷ lệ sống của cá mắc bệnh tuyến tụy là một công cụ quan trọng trong cuộc chiến chống lại PD”.

Dự án SalmoResist

Dự án nghiên cứu do NFR HAVBRUK2 tài trợ, SalmoResist, nhằm mục đích nghiên cứu mối liên hệ giữa đặc tính kiểu hình và kiểu gien cá. Cá từ các họ có giá trị lai tạo giống cao và thấp đã được thử nghiệm trong các thử nghiệm bệnh về khả năng chống lại bệnh do virut PD gây ra. Bằng cách phân tích bộ gien của những con cá này, một đặc điểm kiểu hình như tỉ lệ tử vong có thể liên quan đến sự biến đổi DNA của cá. Điều này cho phép lựa chọn cá giống kháng bệnh PD hiệu quả hơn. Những thông tin này có thể được sử dụng để tăng tỷ lệ thành công thông qua lai tạo giống và tăng tính an toàn của việc lựa chọn so với lai tạo giống truyền thống.

Nhà quản lý di truyền, Bà Borghild Hillestad chịu trách nhiệm về sự tham gia của SalmoBreed trong dự án SalmoResist. Trước năm 2015, SalmoBreed đã sử dụng phương pháp đặc tính định lượng để lựa chọn cá có khả năng chịu đựng virus PD cao hơn. Đây là phương pháp làm giảm đáng kể số vụ bùng phát dịch bệnh hoại tử tụy trong nuôi cá hồi. Các phương pháp lựa chọn dựa trên đặc tính định lượng có hiệu quả nhất khi tính trạng được kiểm soát ở mức độ cao bởi một hoặc một vài gien.

Bà Hillestad cho biết: “Việc tìm ra một đặc tính định lượng mạnh mẽ như chúng tôi có sẵn cho bệnh hoại tử tụy là một sự kiện hiếm hoi. Đặc tính định lượng cho bệnh hoại tử tụy kiểm soát khoảng 80% sức đề kháng của cá đối với bệnh này”.

Bà cho biết: “Mặt khác, có rất nhiều đặc điểm thường bị ảnh hưởng bởi một số lượng lớn các gien. Một cách riêng biệt, mỗi gien có một ảnh hưởng nhỏ đến tính trạng, nhưng kết hợp lại, chúng giải thích một phần lớn sự biến đổi di truyền. Đây là nơi mà phương pháp lựa chọn gien (GS) phát huy hiệu quả và đã được chứng minh là chính xác và hiệu quả hơn nhiều so với phương pháp đặc tính định lượng cho nhiều thuộc tính. Để có thể sử dụng GS, việc hiểu biết tốt về các biến thể di truyền trong bộ gien của loài là rất cần thiết. Khi sử dụng GS, toàn bộ bộ gien cá hồi được đánh giá để xác định các biến thể liên quan đến sự sống còn của cá mắc bệnh tuyến tụy. Bằng cách hiểu sâu hơn về các yếu tố như vậy, chúng ta có khả năng nhân giống tốt hơn để chống lại căn bệnh này”.

Lựa chọn gien và PD

SalmoBreed đã tạo ra các họ cá dựa trên giá trị GS của cá bố mẹ lần đầu tiên vào năm 2015. Kể từ năm 2008, mỗi năm họ đều tiến hành các xét nghiệm bệnh cho tất cả họ cá, và các giá trị lai tạo đã được chuẩn bị dựa trên thông tin này. Công việc lựa chọn dựa trên các xét nghiệm bệnh này được xác nhận thông qua SalmoResist.

Bà Hillestad cho biết: “Các giá trị dựa trên GS được sử dụng khi các họ cá được lựa chọn cho dự án. Khi chúng ta thấy sự khác biệt về sự sống giữa các nhóm trong SalmoResist, chúng tôi khẳng định rằng việc lựa chọn gien là một công cụ tốt trong cuộc chiến chống lại PD”. Bà giải thích rằng thông qua việc nhân giống từ các cá thể có thành phần gien mong muốn, SalmoBreed sẽ có thể cung cấp cá có khả năng chống lại bệnh PD ngày càng cao, theo từng thế hệ.

Bà Hillestad giải thích: “Lai tạo giống là biện pháp duy nhất tạo ra hiệu ứng lợi ích gia tăng”.

Bà nhận xét: “Tiến bộ chúng ta đạt được qua sự lựa chọn gien trong một thế hệ tạo thành nền tảng cho thế hệ tiếp theo. Chỉ cần nhìn vào những đặc tính như bệnh viêm vú với giống bò Na Uy, ở đây việc chọn lọc gien đã làm bệnh giảm đáng kể và tạo ra các kết quả trực tiếp và tích cực cả về phúc lợi động vật và sản xuất sữa”.

Trường dữ liệu

Ông Moghadam cho biết “Là một phần của dự án SalmoResist, và như là một sự kiểm tra các xét nghiệm bệnh, các mẫu DNA sẽ được thu thập từ những con cá khỏe mạnh và cá chết do đã bị nhiễm PD tại thực địa. Bằng cách nghiên cứu các biến đổi gien, các nhà nghiên cứu sẽ tìm kiếm mối tương quan và tìm kiếm một sự xác nhận của mối quan hệ giữa sự biến đổi DNA và tính kháng bệnh cao. Trong các thí nghiệm về bệnh, chúng tôi có thể thấy cá hoạt động như thế nào trong một môi trường có kiểm soát. Thêm vào đó, khi chúng ta có kiến thức về mối liên hệ giữa các gien và cách thức cá phản ứng lại sự bùng nổ dịch bệnh trên thực địa, chúng ta có thể đưa ra những quyết định tốt hơn khi chọn một con cá khỏe mạnh hơn”.