Vibriosis là nhóm bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn Vibrios gây ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngành nuôi trồng thủy sản. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã nỗ lực phát triển tôm kháng bệnh với khả năng di truyền ổn định.
Một nghiên cứu tiên phong đã tiết lộ các cơ chế đằng sau khả năng kháng bệnh của tôm. Nhóm nghiên cứu tại Viện Hải dương học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã phân tích các dòng tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei kháng và dễ mắc bệnh để hiểu rõ hơn về vibriosis trong hệ vi sinh đường ruột của tôm.
Chiến lược chọn lọc và lai tạo để kháng bệnh
Lựa chọn và lai tạo đàn giống kháng bệnh là một biện pháp hiệu quả và bền vững để kiểm soát vibriosis. Các dòng tôm kháng bệnh đã giúp xác định các biến thể di truyền và gen biểu hiện khác biệt (DEG) liên quan đến khả năng kháng bệnh.
Di truyền học biểu sinh trong thủy sản
Bên cạnh yếu tố di truyền, các yếu tố biểu sinh cũng góp phần quan trọng vào sự phát triển đặc điểm của tôm. Methyl hóa DNA đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh gen, mặc dù vai trò chính xác trong nuôi trồng thủy sản tôm vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn.
Hệ vi sinh đường ruột và kháng bệnh
Hệ vi sinh vật trong ruột là một yếu tố quan trọng cho sức khỏe và khả năng miễn dịch của tôm. Nghiên cứu cho thấy bổ sung men vi sinh trong một số dòng tôm có thể ức chế sự phát triển của mầm bệnh.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các dòng tôm kháng bệnh qua bốn thế hệ chọn lọc nhân tạo
Xây dựng cộng đồng vi sinh vật kháng bệnh có thể cải thiện khả năng chống lại mầm bệnh của tôm, tuy nhiên điều này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố.
Nghiên cứu khả năng kháng Vibriosis ở tôm thẻ chân trắng
Nghiên cứu này dựa trên các dòng tôm thẻ được chọn lọc nhân tạo, phân tích khả năng kháng Vibriosis từ cả chủ thể và vi sinh vật cộng sinh. Kết quả cho thấy rằng quá trình methyl hóa DNA và hệ vi khuẩn đường ruột đóng vai trò quan trọng trong khả năng kháng bệnh.
Lá chắn vi khuẩn
Qua bốn thế hệ chọn lọc nhân tạo, các dòng tôm thẻ chân trắng đã phát triển khả năng kháng khuẩn đối với Vibrio, chủ yếu nhờ vào hệ vi sinh vật đường ruột, đặc biệt là sự nhân lên của vi khuẩn probiotic Shewanella.
Bộ nhớ biểu sinh về khả năng kháng khuẩn
Khả năng kháng khuẩn này có thể được di truyền và chịu ảnh hưởng bởi các thay đổi biểu sinh. Methyl hóa DNA giảm đã kích hoạt một nhóm gen cụ thể liên quan đến sản xuất lactat và cân bằng sắt, tạo điều kiện cho vi khuẩn Shewanella phát triển, giúp tôm kháng bệnh Vibrio.
Thành phần của hệ vi khuẩn đường ruột chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố
Ý nghĩa đối với ngành thủy sản
Nghiên cứu này mang ý nghĩa quan trọng, mở ra cơ hội phát triển các chiến lược hiệu quả hơn để ngăn ngừa và kiểm soát bệnh vibriosis. Việc chọn lọc tôm với khả năng kháng bệnh ổn định có thể gia tăng tính bền vững và lợi nhuận trong ngành thủy sản.
