Ứng dụng công nghệ di truyền trong sản xuất giống thủy sản đơn tính

1. Sản xuất cá rô phi toàn đực bằng phương pháp lai xa

Dựa trên cơ sở đa hình xác định giới tính các loài cá thuộc giống rô phi Oreochromis có cơ chế xác định giới tính ngược nhau. VD: O. mossambicus và O. Niloticus thuộc nhóm dị giao tử ở đực (XY) và đồng giao tử ở cái (XX). Trong khi cá rô phi loài O. honorum, O. aureus và O. macrochir dị giao tử ở cá cái (ZW) và đồng giao tử ở đực (ZZ). Do đó, nếu lấy hai loài cá rô phi thuộc hai nhóm khác nhau cho lai với nhau sẽ thu được ở thế hệ con lai F1 có 100% cá đực.

2. Sản xuất cá toàn đực hoặc toàn cái bằng phương pháp xử lý hormon sinh dục

Hiện nay, có 3 cách chuyển đổi kiểu hình giới tính như: trộn hormon vào thức ăn cho cá, ngâm (tắm) cá vào dung dịch trộn hormon và tiêm hormon vào cơ thể cá. Phương pháp này được ứng dụng trên khá nhiều loài cá tạo đàn rô phi toàn đực, tạo đàn cá hồi toàn cái.

Hormon sử dụng trong phương pháp này gồm hai nhóm: androgen chuyển giới tính từ cá cái thành cá đực và oestrogen chuyển từ đực thành cái. 19-nor-ethynylestotestosteron thuộc nhóm androgen mạnh nhất nhưng methytestosteron được tổng hợp nhân tạo có hiệu lực không thua kém và cũng có hiệu quả đối với nhiều loài cá, trong đó có cá rô phi và cá hồi. Nhóm oestrogen có 2 loại phổ biến: oestradiol-17b và ethynyloestradiol. Tùy loài cá mà sử dụng các loại hormon khác nhau với liều lượng và thời gian khác nhau. Người ta đã thử nghiệm và chuyển đổi giới tính của nhiều loài cá thuộc các họ khác nhau nhưng có ý nghĩa lớn hơn đối với thực tế sản xuất hiện nay là 2 nhóm đối tượng cá rô phi và cá hồi.

Sơ đồ:

Cá bột => estrogen trộn vào thức ăn => cá cái

Cá bột => androgen trộn vào thức ăn => cá đực

3. Sản xuất cá toàn đực, toàn cái thông qua con siêu đực, siêu cái hoặc đực giả, cái giả

3.1 Sản xuất cá toàn đực thông qua cá siêu đực:trên cơ sở thừa nhận giới tính cá rô phi O. niloticus được quy định bởi đơn gen (hay đơn yếu tố) dị giao tử đực, đồng giao tử cái (♂ XY và ♀ XX), người ta nghĩ đến khả năng tạo cá siêu đực (♂ YY), dùng cá này lai với cá cái (♀ XX) sẽ cho thế hệ F1 có 100% cá đực.

3.2 Sản xuất cá toàn đực thông qua cá cái giả

3.3 Sản xuất cá toàn cái thông qua cá cái

3.4 Sản xuất cá toàn cái thông qua con đực giả

4. Kết hợp giữa kỹ thuật chuyển đổi giới tính bằng kích dục tố và kỹ thuật nhiễm sắc thể

Cho đàn cá bột ăn thức ăn có trộn kích dục tố cái estrogen, ta được đàn cá toàn cái có 2 kiểu gen cái (XX) và cái (XY). Dùng phương pháp kiểm tra con con để biết kiểu nhiễm sắc thể của con mẹ. Lấy 1 con cái bất kỳ trong đàn cho phối với con đực bình thường (XY). Kết quả được đàn cá có 50% con cái và 50% con đực. Vậy kiểu nhiễm sắc thể của con mẹ là XX. Ta loại bỏ con mẹ này.

Lấy 1 con cái bất kỳ trong đàn cho phối với 1 đực con bình thường (XY). Kết quả được đàn cá có 25% con cái (ta cũng loại bỏ), 50% con đực có kiểu gen (XY) và 25% con siêu đực có kiểu gen (YY). Dùng phương pháp kiểm tra con con để biết kiểu nhiễm sắc thể của 75% con đực.

Lấy một con đực bất kỳ cho phối với con cái có kiểu gen XX. Kết quả được đàn cá có 50% cá cái và 50% cá đực. Vậy kiểu gen của con đực là XY. Ta loại bỏ con đực này. Lấy một con đực bất kỳ cho phối với con cái có kiểu gen XX. Kết quả được đàn cá 100% con đực. Vậy kiểu gen của con đực là YY nên ta giữ lại con siêu đực này để tiếp tục cho giao phối tạo ra đàn con toàn đực.