Các phương pháp sản xuất giống tôm càng xanh toàn đực

Tiêm iRNA để biệt hóa giới tính

Phương pháp này dựa trên trình tự gen IAG và cơ chế gây bất hoạt gen này bằng sự can thiệp của RNAi. Từ đó ngăn cản hoạt động của tuyến Androgen, tôm càng xanh mang kiểu gen đực sẽ chuyển thành con cái giả. Từ trình tự gen IAG có thể tổng hợp được sợi đôi RNA (ds-RNA) của gen này. Sau đó, ds-RNA được tiêm vào cơ thể tôm ở giai đoạn PL10 – 25 và kéo dài đến khi tôm cái thành thục. Tôm được tiêm 1 lần/tuần trong 3 tháng với lượng 5 µg ds-RNA/g tôm để vô hiệu hóa lại chính gen IAG. Sợi đôi ds-RNA sau khi được tiêm vào tế bào chất, sẽ bị cắt (do enzyme Dicer) thành những sợi đôi ngắn hơn (siRNA). Tiếp đó siRNA tách làm 2 sợi đơn gồm 1 sợi bị phân hủy và sợi còn lại (gọi là sợi dẫn) bám vào phức hợp RISC. Phức hợp này có chứa enzyme để cắt mRNA. Sợi dẫn sẽ bắt cặp với mRNA của gen Mr-IAG (sản sinh từ quá trình phiên mã gen Mr-IAG) làm cho mRNA không thể dịch mã thành protein (hormone tuyến đực). Gen IAG bị vô hiệu hóa.

Tôm càng xanh toàn đực có tốc độ tăng trưởng và kích thước lớn hơn nhiều so với tôm cái. Ảnh: Enzootic Ltd.

Việc bất hoạt tạm thời gen Mr-IAG đã ức chế sự hình thành đặc điểm sinh dục đực, tác động đến quá trình phát triển của tinh trùng ở tôm đực, hình thành tôm cái giả. Với tỷ lệ thành công hơn 93%, thì phương pháp này mở ra triển vọng lớn để phát triển đàn tôm càng xanh toàn đực trên quy mô rộng lớn. Ngoài ra, sợi đôi dsRNA lạ trong cơ tôm sẽ bị loại bỏ hoàn toàn sau 7 ngày, không có sự di truyền cho đời sau. Gen Mr-IAG sau khi tiêm chỉ bị vô hiệu hóa tạm thời. Tôm cái giả và cả đàn tôm toàn đực đời con đều phát triển và sinh sản bình thường, không có di chứng gì về sau.

Đối với công nghệ iRNA, chỉ cần 6 kỹ thuật viên là có thể đạt được 10.000 tôm mẹ cái giả. Theo thống kê của các nhà nghiên cứu, từ 21 con tôm càng xanh đực PL25 sau vi phẫu cho ra 1 con tôm cái giả tham gia sinh sản, nhưng kỹ thuật iRNA cho ra 13 con. Nhìn chung, kỹ thuật iRNA hiệu quả hơn vi phẫu nhưng cần có kiến thức chuyên môn về thao tác phân tử cũng như chi phí về hóa chất khá lớn (2.000 con tôm cái giả cần 60 triệu đồng tiền mua hóa chất và chi phí khác). Vì vậy, giá bán tôm cái giả vẫn khá cao (40.000 đồng/tôm sau vi phẫu hoặc tiêm và 80.000 đồng/tôm thành thục).

Phương pháp vi phẫu

Vi phẫu là một cuộc phẫu thuật nhỏ nhằm loại bỏ hoàn toàn tuyến đực trước khi tôm biệt hóa giới tính (10 – 25 ngày tuổi). Không có sự chi phối của hormone Mr-IAG tiết ra từ tuyến đực, thì các đặc trưng sinh dục của tôm sẽ phát triển theo hướng con cái, hình thành buồng trứng, bắt cặp, giao vỹ bình thường với những con đực khác. Ở tôm đực, tinh hoàn nằm dưới tim, các ống dẫn tinh nằm bên dưới các lỗ của gốc chân bò thứ năm. Mà tuyến androgen nằm cạnh phần cuối của ống dẫn tinh và gắn với ống dẫn tinh, nên dưới kính hiển vi chuyên dụng, dùng các dụng cụ cắt xung quanh rồi kéo nhẹ hai chân bò thứ năm, sẽ loại bỏ được tuyến đực này. Một điều nữa là con tôm đực mang nhiễm sắc thể giới tính đồng hợp tử (ZZ), con cái dị hợp tử (ZW), nên khi vi phẫu thành con cái giả thì kiểu gen của tôm không thay đổi (vẫn là ZZ). Do đó, tôm cái giả (kiểu gen ZZ) lai với tôm đực thường (kiểu gien ZZ) sẽ cho đời con mang kiểu gien ZZ (chỉ có tôm đực).

Kết quả sau vi phẫu, tỷ lệ chuyển giới tính chỉ đạt khoảng 17 – 34%. Và phương pháp này gặp rất nhiều khó khăn khi thực hiện, do tốn thời gian, đòi hỏi kỹ thuật chuyên môn cao trong tất cả các khâu của quy trình sản xuất, cần có dụng cụ vi phẫu nhập từ Israel (kính hiển vi soi nổi, bộ kéo, kẹp chuyên biệt); Hai là cần tay nghề thành thạo và yêu nghề, vì thao tác trên tôm giống cần 3 – 6 tháng đào tạo một kỹ thuật viên lành nghề; Ba là tốn rất nhiều công lao động để tạo ra lượng tôm lớn: Để tạo lượng tôm cái giả trong cùng một thời gian thì công nghệ vi phẫu có thể rất khó thực hiện. Để tạo ra cùng lúc 10.000 con tôm mẹ cái giả thì vi phẫu cần tập trung 15 kỹ thuật viên lành nghề và phải vi phẫu liên tục 3 tháng (3 kỹ thuật viên vi phẫu liên tục 15 ngày).

Ngoài ra, khâu ương nuôi sau vi phẫu khá dài (trên 2 tháng) với chi phí bỏ ra rất cao, nhiều rủi ro trước khi đánh giá được mức độ thành công. Vì thế không được áp dụng rộng rãi hiện nay.

Dùng hormone chuyển giới trực tiếp

Người ta cho tôm ăn thức ăn nhân tạo có chứa hormone 17α-methyltestosterol (17MT) để chuyển đổi sang giới tính đực. Các nghiên cứu đều cho ăn trong hơn 170 ngày liên tiếp, tuy nhiên tỷ lệ “chuyển giới” thành công rất thấp, mặc dù đã bắt đầu bổ sung 17MT từ giai đoạn rất sớm, khi tôm chưa biệt hóa giới tính. Nguyên nhân không thành công ở phương pháp này được các chuyên gia phân tích là do bản chất hormone tự nhiên (protein) của tôm và hormone nhân tạo (steroid) được đưa vào cơ thể là khác nhau. Điều này khẳng định phương pháp này không khả quan.

Việc sản xuất tôm càng xanh toàn đực đã được thực hiện qua các phương pháp trên. Nhìn chung, phương pháp tạo con cái giả rồi cho sinh sản với con đực bình thường là an toàn nhất và cũng cho kết quả cao nhất. Còn nhiều cách khác nữa để chuyển giới cho tôm. Tuy nhiên, việc này nên được thực hiện đồng bộ ngay từ lúc tôm chưa biệt hóa giới tính, điều này sẽ giúp chất lượng và năng suất tôm nuôi thương phẩm được đảm bảo sau này.

Hoàng Yến
(Tổng hợp)