Phát triển công cụ di truyền hỗ trợ nuôi tôm hùm

Báo cáo mới đây của các thành viên nhóm AquaLeap tại Đại học Exeter và Trung tâm Khoa học Môi trường, Thủy sản và NTTS (Cefas) tập trung vào nghiên cứu về tôm hùm châu Âu và cách hỗ trợ việc nuôi loài thủy sản được đánh giá cao này.

Là một sản phẩm thủy sản được đánh giá cao, tôm hùm châu Âu (Homarus gammarus) là một trong những loài xuất khẩu có giá trị nhất của Vương quốc Anh và có tầm quan trọng lớn đối với cả nền kinh tế địa phương và khu vực. Loài này đang phải chịu áp lực đánh bắt gia tăng, do đó người nông dân đang hướng đến tiềm năng thả nuôi để giảm áp lực đánh bắt đối với trữ lượng bản địa. Thông qua sự hợp tác giữa Đại học Exeter, National Lobster Hatchery và Cefas, dự án này được thực hiện nhằm phát triển nguồn gen để quản lý loài tôm hùm châu Âu.

Cùng với các đối tác của AquaLeap khác, bao gồm Xelect Ltd và Viện Roslin, nhóm nghiên cứu đã và đang phát triển một bộ gen tham chiếu chất lượng cao cho loài này. Trước đây, nhóm đã tạo ra hơn 9 triệu chuỗi đọc dài và từ đó đã tạo thêm 4,5 tỷ chuỗi đọc ngắn. Độ sâu trình tự bổ sung này cho phép các nhà nghiên cứu phân biệt các vùng dị hợp tử tần số thấp khỏi các biến thể sai tiềm năng được tạo ra bởi các lỗi trình tự thường gặp trong các công nghệ đọc lâu (~ 15%).

Sử dụng những chuỗi đọc ngắn này, các nhà nghiên cứu đã đánh bóng thành công bộ gen, cải thiện chất lượng của quá trình lắp ráp, hiện bao gồm 96% tất cả các gen thiết yếu. Ưu điểm khác của các trình tự đọc ngắn này là chúng cung cấp một phương pháp để ước tính kích thước bộ gen thực của loài, cho phép đánh giá kích thước của các chuỗi được lắp ráp hoàn chỉnh (khoảng 1,8 GB). Dự án đang thực hiện bao gồm việc định lượng các vùng lặp lại của bộ gen, đây là một trở ngại đáng kể khi tập hợp các bộ gen giải mã và thiết lập sự hợp tác với Ensembl Metazoa để chú thích toàn diện các gen trong bộ gen.

Bộ gen của tôm hùm châu Âu sẽ cung cấp một nguồn tài nguyên giá trị để khám phá sinh học của loài này, cũng như những hiểu biết sâu sắc về tác động của các hoạt động đánh bắt, làm nổi bật tầm quan trọng của NTTS đối với việc quản lý loài.

Ngoài ra, đầu năm 2022, một bộ gen tập hợp của tôm hùm Mỹ (Homarus americanus) đã được công bố. Điều này cung cấp cho nhóm nghiên cứu cơ hội để so sánh tôm hùm châu Âu với các loài chị em. Bộ gen cũng sẽ hỗ trợ nghiên cứu song song nhằm phát triển và áp dụng các bảng đánh dấu đa hình nucleotide đơn để phân bổ huyết thống và điều tra cơ sở di truyền của các đặc điểm sản xuất chính để hỗ trợ nhân giống chọn lọc.

Tôm hùm châu Âu (Homarus gammarus) là một loài giáp xác lớn, với chiều dài cơ thể có thể lên đến 60 cm và nặng tới 5 – 6 kg. Kích cỡ những con tôm hùm đánh bắt được thường dao động 23 – 38 cm và nặng 0,7 – 2,2 kg. Họ hàng gần nhất của H. gammarus là tôm hùm Mỹ (Homarus americanus). Hai loài rất giống nhau và có thể được lai nhân tạo, mặc dù các phép lai khó có thể xảy ra trong tự nhiên vì phạm vi của chúng không trùng nhau.