Tạo tôm càng xanh toàn đực Macrobrachium rosenbergii nhờ bất hoạt gen insulin like tuyến đực qua công nghệ can thiệp RNA

Nhu cầu cấp thiết về nguồn tôm giống càng xanh toàn đực (Macrobrachium rosenbergii) đang là mối quan tâm hàng đầu của người dân nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam. Giải pháp công nghệ sinh học mới có thể đáp ứng được nhu cầu thị trường và xã hội hóa là công nghệ can thiệp RNA nhằm bất hoạt việc giải mã hormone được sinh ra từ tuyến đực cho mục đích tạo ra con tôm cái giả (neo-female) để sản xuất con giống tôm càng xanh toàn đực.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tạo tôm càng xanh toàn đực Macrobrachium rosenbergii nhờ bất hoạt gen insulin like tuyến đực qua công nghệ can thiệp RNA VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 TẠO TÔM CÀNG XANH TOÀN ĐỰC Macrobrachium rosenbergii NHỜ BẤT HOẠT GEN INSULIN-LIKE TUYẾN ĐỰC QUA CÔNG NGHỆ CAN THIỆP RNA Bùi Thị Liên Hà1, Nguyễn Đức Minh1, Lê Thị Hoài Oanh1, Trần Thanh Võ1, Nguyễn Điền1, Lê Chính1, Nguyễn Viết Dũng2, Nguyễn Văn Hảo3 TÓM TẮT Nhu cầu cấp thiết về nguồn tôm giống càng xanh toàn đực (Macrobrachium rosenbergii) đang là mối quan tâm hàng đầu của người dân nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam. Giải pháp công nghệ sinh học mới có thể đáp ứng được nhu cầu thị trường và xã hội hóa là công nghệ can thiệp RNA nhằm bất hoạt việc giải mã hormone được sinh ra từ tuyến đực cho mục đích tạo ra con tôm cái giả (neo-female) để sản xuất con giống tôm càng xanh toàn đực. Kết quả hiện đạt được nghiên cứu là tổng hợp thành công sợi đôi double-stranded RNA (dsRNA) trình tự mRNA mã hoá gen tuyến đực Androgenic Gland Hormone. Tôm post càng xanh toàn đực có độ tuổi càng nhỏ thì hiệu quả chuyển cái càng cao. Tôm chuyển cái thành công thì sau 3,5 tháng tính từ thời điểm bắt đầu tiêm sẽ thành thục sinh dục và tham gia sinh sản. Tỷ lệ chuyển cái sau 2,5 – 3 tháng tiêm hiện đạt 88-92%, tần xuất tiêm sợi đôi dsRNA cho hiệu quả chuyển cái cũng như cho tỷ lệ sống cao là 2 tuần/lần. Từ khóa: tôm càng xanh, chuyển giới, can thiệp gen. I. ĐẶT VẤN ĐỀ chuyển giới tạo quần thể đơn tính do những thuận Tôm càng xanh (Macrobrachium lợi về mặt giải phẫu học tuyến đực. rosenbergii) là một trong những đối tượng thủy Cơ sở chính trong nghiên cứu sản xuất sản nước ngọt có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam. nguồn tôm giống toàn đực là tạo ra được con Việc nuôi tôm càng xanh toàn đực đang mang lại tôm cái neo-female (con tôm cái được chuyển lợi nhuận cao nhất cho người nuôi đối tượng này; đổi giới tính từ con đực). Trên nền tảng cấu do đó nhu cầu về con giống cho việc nuôi đại trà trúc đặc biệt của cơ quan sinh sản của tôm càng là rất lớn. Chính vì vậy mà việc tìm kiếm các giải xanh nói chung và nhóm giáp xác Decapod nói pháp công nghệ tạo ra nguồn tôm giống toàn đực chung: tinh sào là cơ quan chuyên tạo tinh, còn là một trong những ưu tiên hàng đầu của các nhà tuyến đực (androgenic gland – AG), một cơ nghiên cứu nuôi trồng thủy sản. Việc khám phá quan biệt lập khác có chức năng tiết ra hormone, cơ chế xác định giới tính trên tôm đã góp thêm tuyến này thường nằm ở cận cuối và bám nhẹ giải pháp đầy tiềm năng phục vụ trong sản xuất vào ống dẫn tinh, tham gia vào sự biệt hóa giới tôm nuôi. Chuyển đổi giới tính trong tôm nuôi tính và phát triển những đặc điểm sinh dục thứ có những lợi ích vượt bậc như: chọn giới tính có cấp, ảnh hưởng lên kích thước và sự tăng trưởng biểu hiện tăng trưởng vượt trội, đạt kích thước (Sagi, 1995). Tuyến đực được chứng minh là có thương phẩm lớn, tăng sản lượng thu hoạch. Tôm vai trò chính trong điều chỉnh biệt hoá tính đực càng xanh là đối tượng kiểu mẫu cho ứng dụng và tạo tinh ở tôm (Charniaux - Cotton và Peyen 1 Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2 Email: lienha09@gmail.com 2 Trung tâm Quốc gia Quan trắc Cảnh báo Môi trường và Phòng ngừa Dịch bệnh Thủy sản Khu vực Nam bộ, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2 3 Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 3 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 1988). Sự cắt bỏ tuyến đực ở tôm càng xanh RNA). Kết quả là không có RNA cho quá trình Macrobrachium rosenbergii trong giai đoạn giải mã tổng hợp protein hay hormone của gene sớm có thể gây đảo giới hoàn toàn, với sự cái đó. Công nghệ can thiệp iRNA bất hoạt sợi RNA hoá các tính trạng sinh dục sơ cấp và thứ cấp và thông tin mã hóa gen tuyến đực insuline–like con vật có thể sinh sản như con cái (Sagi và ctv. của tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii 1989, 1997a). Thêm vào đó, khi cấy ghép tuyến insulin–like androgeneic gland, Mr–IAG) được đực vào con cái thì tuyến này có tác động đực nghiên cứu và công bố bởi nhóm tác giả Ventura hoá con tôm cái (Nagamine và ctv 1980, 1987). và ctv năm 2009. Như vậy ý tưởng cho việc tạo con tôm cái neo- Mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng female được thực hiện khi can thiệp thành công quy trình tổng hợp Mr - IAG RNA mạch đôi - vào tuyến đực của con tôm càng xanh đực trong dsRNA (sợi đôi RNA của Insulin-like Gene tạo giai đoạn sớm. hormone của tuyến đực quy định giới tính tôm Giải pháp tạo con tôm cái neo-female cơ bản càng xanh) nhằm ứng dụng trong việc chuyển nhất là can thiệp bằng phương pháp vật lý nhằm giới tôm càng xanh tạo con tôm neo-female cho loại bỏ tuyến đực. Viện Nghiên cứu Nuôi trồng mục đích sản xuất ra quần thể tôm toàn đực. Thủy sản 2 (Viện TS 2) hiện đã thực hiện thành II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU công công nghệ vi phẫu loại bỏ tuyến đực nhằm sản xuất giống tôm càng xanh toàn đực từ năm 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 2004. Trên nền tảng thành công đạt được từ công * Thời gian thực hiện: từ ngày 01 tháng nghệ vi phẫu loại bỏ tuyến đực, Viện TS 2 tiếp tục 05 năm 2012 đến ngày 01 tháng 11 năm 2013. thăm dò và ...