Tài liệu ứng dụng sinh học phân tử trong giám sát chủ động bệnh đốm trắng và bệnh hoại tử gan tụy cấp trên tôm thẻ chân trắng

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ HUY THƯỞNG ỨNG DỤNG SINH HỌC PHÂN TỬ TRONG GIÁM SÁT CHỦ ĐỘNG BỆNH ĐỐM TRẮNG VÀ BỆNH HOẠI TỬ GAN TỤY CẤP TRÊN TÔM THẺ CHÂN TRẮNG Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 Người hướng dẫn khoa học: TS. Đặng Thị Lụa TS. Nguyễn Hữu Đức NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Huy Thưởng i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực tập tại Trung tâm quan trắc môi trường và bệnh thủy sản miền Bắc, Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản I, nhờ sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các cán bộ tại phòng thí nghiệm của trung tâm và sự nỗ lực bản thân, tôi đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc tới TS. Đặng Thị Lụa, phó Giám đốc trung tâm quan trắc môi trường và bệnh thuỷ sản miền Bắc và TS. Nguyễn Hữu Đức, Trưởng bộ môn công nghệ sinh học Động vật, khoa Công nghệ sinh học đã hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các phòng, ban của khoa Công nghệ sinh học, các phòng ban thuộc trung tâm quan trắc môi trường và bệnh thuỷ sản miền Bắc và toàn thể bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập cũng như thực tập. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và những người thân đã động viên, cổ vũ tinh thần giúp tôi hoàn thành khóa luận này! Hà nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Huy Thưởng ii MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn....... ................................................................................................................. ii Mục lục............ ................................................................................................................ iii Danh mục chữ viết tắt ....................................................................................................... v Danh mục bảng ................................................................................................................ vi Danh mục biểu đồ, hình .................................................................................................. vii Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii Thesis abstract.................................................................................................................. ix Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2 1.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2 1.4. Ý nghĩa đề tài nghiên cứu ................................................................................... 2 1.4.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 2 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................................ 3 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 4 2.1. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới và ở Việt Nam......................... 4 2.1.1. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới ................................................. 4 2.1.2. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng tại Việt Nam ................................................ 4 2.2. Tình hình dịch bệnh ở tôm nuôi trên thế giới và Việt Nam ............................ 7 2.2.1. Tình hình dịch bệnh ở tôm nuôi trên thế giới ..................................................... 7 2.2.2. Tình hình dịch bệnh ở tôm nuôi tại Việt Nam .................................................. 10 2.3. Thực trạng áp dụng sinh học phân tử trong chẩn đoán bệnh trên tôm ............. 12 2.3.1. Kỹ thuật PCR .................................................................................................... 13 2.3.2. Kỹ thuật nested PCR (PCR mồi đôi) ................................................................ 13 2.3.3. Kỹ thuật real-time PCR .................................................................................... 14 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 15 3.1. Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 15 3.1.1. Địa điểm thu mẫu ............................................................................................. 15 iii 3.1.2. Địa điểm tiến hành phân tích mẫu .................................................................... 15 3.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 15 3.3. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 15 3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 15 3.4.1. Phương pháp chọn điểm giám sát tác nhân gây bệnh trên tôm và thời điểm giám sát .................................................................................................... 15 3.4.2. Thông số, tần suất giám sát và phương pháp phân tích thông số giám sát .............. 16 3.4.3. Phương pháp thu mẫu và bảo quản mẫu ........................................................... 17 3.4.4. Phương pháp phân tích tác nhân gây bệnh trên tôm ......................................... 17 3.4.5. Phương pháp xử lý số liệu: ............................................................................... 22 Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 23 4.1. Kết quả nghiên cứu ........................................................................................... 23 4.1.1. Thông tin về ao nuôi tôm được lựa chọn để thu mẫu định kỳ .......................... 23 4.1.2. Kết quả phân tích mầm bệnh trên tôm nuôi...................................................... 25 4.1.3. Một số biện pháp kỹ thuật được khuyến cáo nhằm giảm thiểu nguy cơ bùng phát dịch bệnh đốm trắng và hoại tử gan tụy cấp .................................... 35 4.2. Thảo luận .......................................................................................................... 37 4.2.1. Thảo luận về bệnh WSSV ................................................................................ 37 4.2.2. Thảo luận về bệnh AHPND .............................................................................. 38 Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 42 5.1. Kết luận............................................................................................................. 42 5.2. Kiến nghị .......................................................................................................... 42 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 44 Phụ lục……… ................................................................................................................ 47 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt WSSV Vi rút gây bệnh đốm trắng (white spot syndrome virus) AHPND Vi khuẩn gây bệnh hoại tử gan tụy cấp (Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease) EMS Hội chứng chết sớm (Early Mortality Syndrome) PCR polymerase chain reaction ĐBSCL Đồng bằng sông cửu long NTTS Nuôi trồng thủy sản v DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Vùng, điểm giám sát và thời điểm giám sát mầm bệnh WSSV và AHPND thường xuyên trên tôm nuôi .......................................................... 16 Bảng 3.2. Vùng, điểm giám sát và thời điểm giám sát mầm bệnh WSSV và AHPND đột xuất trên tôm nuôi ................................................................... 16 Bảng 3.3. Thông số, tần suất thu mẫu tôm và phương pháp phân tích mầm bệnh trên tôm ........................................................................................................ 16 Bảng 3.4. Trình tự cặp mồi VP28 dùng xác định WSSV ............................................. 17 Bảng 3.5. Thành phần tham gia phản ứng PCR xác định WSSV ................................ 18 Bảng 3.6. Kết quả đọc điện di ...................................................................................... 20 Bảng 3.7. Trình tự cặp mồi (AP3) dùng xác định AHPND ......................................... 20 Bảng 3.8. Thành phần tham gia phản ứng PCR xác định AHPND .............................. 21 Bảng 3.9. Kết quả đọc điện di ...................................................................................... 22 Bảng 4.1. Thông tin về ao nuôi được giám sát định kỳ tại Nghệ An ........................... 23 Bảng 4.2. Thông tin về ao nuôi được giám sát định kỳ tại Quảng Ninh ...................... 24 Bảng 4.3. Bảng tổng hợp số mẫu được phân tích định kỳ và phân tích đột xuất trên tôm ........................................................................................................ 25 Bảng 4.4. Kết quả phân tích mầm bệnh WSSV trên mẫu tôm thu định kỳ tại Nghệ An ....................................................................................................... 26 Bảng 4.5. Kết quả phân tích mầm bệnh WSSV trên mẫu tôm thu định kỳ tại Quảng Ninh .................................................................................................. 26 Bảng 4.6. Kết quả phân tích mầm bệnh WSSV trên mẫu tôm thu đột xuất tại Nghệ An ....................................................................................................... 27 Bảng 4.7. Kết quả phân tích mầm bệnh WSSV trên mẫu tôm thu đột xuất tại Quảng Ninh .................................................................................................. 28 Bảng 4.8. Kết quả phân tích mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu định kỳ tại Nghệ An ....................................................................................................... 29 Bảng 4.9. Kết quả phân tích mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu định kỳ tại Quảng Ninh .................................................................................................. 30 Bảng 4.10. Kết quả phân tích mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu đột xuất tại Nghệ An ....................................................................................................... 32 Bảng 4.11. Kết quả phân tích tác nhân gây bệnh AHPND trên mẫu tôm thu đột xuất tại Quảng Ninh (ngày 2/6/2015) .......................................................... 34 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Diện tích, sản lượng và năng suất tôm thẻ từ năm 2008 đến 2015 ................ 6 Hình 2.2. Đốm trắng xuất hiện trên vỏ đầu tôm ............................................................ 7 Hình 2.3. Tôm thẻ chân trắng có dấu hiệu nhiễm bệnh hoại tử gan tụy ...................... 10 Hình 4.1. Hình ảnh triển khai đề tài ............................................................................. 25 Hình 4.2. Kết quả điện di sản phẩm PCR xác định mầm bệnh WSSV trên mẫu tôm thu tăng cường tại Nghệ An .................................................................. 28 Hình 4.3. Kết quả điện di sản phẩm PCR xác định mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu định kỳ tại Nghệ An (ngày 16/6/2015) ........................................... 29 Hình 4.4. Kết quả điện di sản phẩm PCR xác định mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu định kỳ tại Quảng Ninh (ngày 2/6/2015) ........................................ 30 Hình 4.5. Kết quả điện di sản phẩm PCR xác định mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu định kỳ tại Quảng Ninh (ngày 9/6/2015) ........................................ 31 Hình 4.6. Kết quả điện di sản phẩm PCR xác định mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu định kỳ tại Quảng Ninh (ngày 9/6/2015) ........................................ 31 Hình 4.7. Kết quả điện di sản phẩm PCR xác định mầm bệnh AHPND trên mẫu tôm thu đột xuất tại Nghệ An ....................................................................... 33 Hình 4.8. Kết quả điện di sản phẩm PCR mẫu tôm thu đột xuất tại Nghệ An ............ 33 Hình 4.9. Kết quả điện di sản phẩm PCR mẫu tôm thu đột xuất tại Quảng Ninh ....... 34 Hình 4.10. Hình ảnh tôm trong đợt thu mẫu đột xuất tại Nghệ An .............................. 39 Hình 4.11. Dấu hiệu bệnh lý xuất hiện trên gan tụy ...................................................... 39 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Lê Huy Thưởng Tên Luận văn: “Ứng dụng sinh học phân tử trong giám sát chủ động bệnh đốm trắng và bệnh hoại tử gan tụy cấp trên tôm thẻ chân trắng”. Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Hoạt động giám sát trên tôm nuôi nước lợ tập trung thuộc xã Quỳnh Bảng, Quỳnh Lưu, Nghệ An và phường Hải Hòa, Móng Cái, Quảng Ninh đã giúp chủ động tầm soát mầm bệnh gây bệnh AHPND, WSSV trên tôm. Đề tài đã phát hiện sớm tác nhân gây bệnh AHPND, WSSV và đưa ra khuyến cáo, cảnh báo góp phần giảm thiểu tỷ lệ tôm chết và ngăn ngừa sự bùng phát dịch bệnh. Ngoài ra, đề tài cũng thực hiện một số đợt giám sát tăng cường, đột xuất vùng nuôi tôm tập trung tại phía Bắc khi tôm nuôi có dấu hiệu chết bất thường. Việc thực hiện hoạt động giám sát vùng tôm nuôi tại Quảng Ninh, Nghệ An còn có ý nghĩa trong việc chủ động nắm bắt tình hình vùng nuôi và kịp thời phát hiện sự xuất hiện dịch bệnh trên tôm, góp phần xác định tác nhân gây bệnh làm cơ sở để địa phương công bố dịch. Kết quả giám sát được kịp thời chuyển tải tới các hộ nuôi, cơ quan quản lý địa phương bằng hình thức điện thoại trao đổi trực tiếp, email và báo cáo. Nhiệm vụ còn thể hiện vai trò trong việc tăng cường sự kết nối phối hợp giữa cơ quan nghiên cứu, cơ quan quản lý chỉ đạo sản xuất với địa phương và cơ sở/hộ nuôi. viii THESIS ABSTRACT Master candidate: Le Huy Thuong Thesis title: “Application of molecular biology technology to monitor diseases by white spot syndrome virus and pathogenic hepato pancreatic acute necrosis in the white shrimp” Major: Biotechnology Code: 60.42.02.01 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Disease monitoring in white-leg shrimp cultured in Quynh Bang, Quynh Luu, Nghe An and Hai Hoa, Mong Cai, Quang Ninh has helped to control WSSV and AHPND in shrimp actively. These studies early found out WSSV and pathogens caused AHPND in shrimp and make warnings, and also give technical recommendation to local authorities and shrimp farmers in order to reduce the deaths of shrimp and prevent disease outbreaks. Moreover, this study also collected shrimp samples in shrimp farms when cultured shrimp showed clinical signs and analyse pathogens caused for WSD and AHPND. These results have played important roles in control of disease outbreak in shrimp as well as in reduction of mortalities caused by WSD and AHPND. Moreover, based on these results, the provical authority, such as Quang Ninh province, could make officially announcement on AHPND outbreak in shrimp. These results, together with some technical advices have also sent to local authorities and shrimp framers via email, telephome and documents. Finally, the studies also play a role in stimulating the coorperation among research institutions, local authorities and shrimp farmers. ix PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nguồn lợi thủy sản tự nhiên dù có phong phú và đa dạng bao nhiêu cũng không bao giờ là vô tận để đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con người. Vì thế, khai thác nguồn thủy sản tự nhiên cần phải đi liền với việc nuôi trồng thủy sản. Nuôi trồng thủy sản (NTTS) đã và đang phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia nói chung và Việt Nam nói riêng. NTTS được coi là ngành kinh tế mũi nhọn, chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế, xã hội của mỗi quốc gia. Hiện nay, ở nước ta nghề nuôi tôm nước lợ đem lại hiệu quả đáng kể về kinh tế. Do vậy, trong những năm gần đây, diện tích nuôi thả tôm nước lợ tăng lên nhanh chóng. Tôm thẻ chân trắng là đối tượng đang được ngành thủy sản Việt Nam quan tâm và phát triển với hình thức thâm canh hoặc bán thâm canh là chủ yếu. Thực tế, càng thâm canh hóa thì dịch bệnh xảy ra ngày càng nhiều. Dịch bệnh ở tôm, đã và đang là nỗi lo của người nuôi tôm, là một trở ngại lớn đối với việc thâm canh nghề nuôi tôm nước lợ và sự phát triển bền vững của ngành NTTS ở nước ta. Trong đó, bệnh hoại tử gan tuỵ cấp (Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease - AHPND) và bệnh đốm trắng (white spot disease – WSD) là hai bệnh nguy hiểm, thường gặp nhất trên tôm nước lợ. Vì các tác nhân này có khả năng lây lan rất nhanh, tỉ lệ tôm chết khi bị nhiễm bệnh rất cao. Tuy nhiên, đến nay chưa có thuốc đặc hiệu để trị hai bệnh WSD và AHPND nên công tác phòng ngừa tổng hợp, bao gồm: tẩy trùng ao nuôi, ngăn cản sự xâm nhập của các sinh vật mang mầm bệnh vào ao nuôi và sử dụng tôm giống sạch bệnh được khuyến cáo như một biện pháp an toàn sinh học (Escobedo Bonilla et al., 2008). Do đó, phương pháp phát hiện sớm sự hiện diện của mầm bệnh trên đàn tôm trước khi thả và suốt quá trình nuôi trong ao nhằm hạn chế nguy cơ bùng phát dịch bệnh, giảm thiệt hại kinh tế cho người nuôi tôm. Các phương pháp chẩn đoán truyền thống như: quan sát dấu hiệu bệnh hay phương pháp mô bệnh học không cho phép phát hiện sớm tác nhân gây bệnh. Vì thế, nhiều phương pháp phân tử như lai in situ, western blot, PCR, nested PCR, rea-time PCR được phát triển nhằm khắc phục những nhược điểm trên (Trần Việt Tiên và cs., 2009). 1 Đề tài nghiên cứu đã nghiên cứu áp dụng sinh học phân tử trong việc xét nghiệm phát hiện sớm mầm bệnh trên tôm, với mong muốn mang lại những giá trị thực tiễn và những giá trị khoa học cho ngành thủy sản nói chung và ngành nuôi tôm thẻ chân trắng nói riêng. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Năm 2015, Viện nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 1 đã được Tổng cục Thủy sản giao nhiệm vụ “Giám sát chủ động vùng nuôi tôm nước lợ và ngao nuôi tập trung tại một số tỉnh phía Bắc” nhằm đảm bảo phát triển bền vững nghề nuôi tôm tại Việt Nam, gắn với việc giảm ô nhiễm môi trường và giảm thiệt hại về dịch bệnh trong nghề nuôi tôm nước lợ ở nước ta nói chung và tại miền Bắc nói riêng, mang lại giá trị kinh tế lâu dài cho người nuôi trồng thủy sản. Trong khuôn khổ nhiệm vụ trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Ứng dụng sinh học phân tử trong giám sát chủ động bệnh đốm trắng và bệnh hoại tử gan tụy cấp trên tôm thẻ chân trắng” với mục tiêu cụ thể sau: + Theo dõi, giám sát chủ động và phát hiện sớm mầm bệnh WSSV và AHPND trên tôm tại một số vùng nuôi tập trung thuộc Quỳnh Lưu, Nghệ An và Móng Cái, Quảng Ninh. + Đề xuất, khuyến biện pháp xử lý kịp thời khi phát hiện tôm nhiễm mầm bệnh WSSV và AHPND để ngăn ngừa nguy cơ bùng phát bệnh. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Trong khuôn khổ đề tài luận văn tốt nghiệp cao học, tôi chỉ ứng dụng phương pháp PCR trong giám sát chủ động bệnh đốm trắng và bệnh hoại tử gan tụy cấp trên tôm thẻ chân trắng, tại hai tỉnh Quảng Ninh và Nghệ An, thời gian từ tháng 4 đến tháng 7 năm 2015. Đây là một phần công việc thuộc nhiệm vụ “Giám sát chủ động vùng nuôi tôm nước lợ và ngao nuôi tập trung tại một số tỉnh phía Bắc”do Viện Nghiên cứu NTTS 1 thực hiện năm 2015 tại các tỉnh nuôi tôm phía Bắc của nước ta. 1.4. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.4.1. Ý nghĩa khoa học + Áp dụng kỹ sinh học phân tử trong phát hiện sớm mầm bệnh nguy hiểm thường gặp trên tôm nuôi. + Từng bước đưa quy trình theo dõi, giám sát chủ động mầm bệnh trong quá trình nuôi tôm thẻ chân trắng vào thực tế sản xuất. 2 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài + Góp phần kiểm soát chủ động bệnh trên tôm nuôi, góp phần phát triển bền vững nghề nuôi tôm nước lợ của Quảng Ninh và Nghệ An nói riêng và của cả nước nói chung. + Góp phần giảm ô nhiễm môi trường do giảm thiểu dịch bệnh tôm và sử dụng hóa chất bừa bãi. + Là cơ sở khoa học để các cơ quan quản lý chỉ đạo sản xuất. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. TÌNH HÌNH NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 2.1.1. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng trên thế giới Tôm thẻ chân trắng được nuôi vào khoảng thập niên 80, đến năm 1992, chúng đã được nuôi phổ biến trên thế giới, nhưng chủ yếu tập trung ở các nước Nam Mỹ. Khi đó nhiều nước Châu Á đã tìm cách hạn chế phát triển tôm chân trắng do sợ lây bệnh cho tôm sú. Nhưng từ năm 2003, các nước châu Á bắt đầu nuôi loại tôm này. Trước năm 2003, các nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới như Thái Lan, Trung Quốc, Inđônêxia, Ấn Độ, chủ yếu nuôi tôm sú hay tôm bản địa. Nhưng sau đó, các nước này đã tập trung phát triển mạnh đối tượng tôm chân trắng. Sản lượng tôm chân trắng của Trung Quốc năm 2003 đạt 600 nghìn tấn (chiếm 76% tổng sản lượng tôm nuôi tại nước này), đến năm 2008 tôm chân trắng đạt sản lượng 1,2 triệu tấn (trong tổng số 1,6 triệu tấn tôm nuôi). Inđônêxia nhập tôm chân trắng về nuôi từ năm 2002 và năm 2005 đạt 40 nghìn tấn, năm 2007 là 120 nghìn tấn (trong tổng sản lượng 320 nghìn tấn). Năm 2004, tôm chân trắng dẫn đầu về sản lượng tôm nuôi, đóng góp trên 50% tổng sản lượng tôm nuôi trên thế giới. Năm 2007, tôm chân trắng chiếm 75% tổng sản lượng tôm nuôi toàn cầu và là đối tượng tôm nuôi chính ở Thái Lan, Trung Quốc, Inđônêxia. Ba nước này cũng chính là những quốc gia dẫn đầu thế giới về nuôi tôm. Sản lượng tôm trên thế giới liên tục tăng nhanh qua các năm, đến năm 2010 sản lượng tôm đạt khoảng 2,7 triệu tấn (FAO, 2011). Đến năm 2012 sản lượng tôm đạt khoảng 4 triệu tấn. Các nước nuôi tôm chủ yếu trên thế giới gồm Trung Quốc, Thái Lan, Inđônêxia, Brazil, Ecuador, Mexico, Venezuela, Honduras, Việt Nam, Malaysia, Peru, Costa Rica, Panama, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Philippines, với hình thức nuôi chủ yếu là thâm canh và siêu thâm canh. 2.1.2. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng tại Việt Nam Tôm thẻ chân trắng đang nuôi ở nước ta là đối tượng ngoại nhập, có nguồn gốc từ Châu Mỹ. Đây là loài có giá trị kinh tế cao đang được người tiêu 4 dùng ở các thị trường lớn ưa chuộng như Mỹ, Châu Âu và Nhật Bản... Việt Nam đã và đang là nhà cung cấp tôm số một cho Nhật Bản, với thị trường Mỹ Việt Nam xếp vị trí thứ tư sau Ấn Độ, Inđônêxia và Ecuador. Tôm thẻ chân trắng có thời gian sinh trưởng ngắn (3 – 3,5 tháng), năng suất cao (trên 4 tấn/ha/vụ), thâm canh có thể đạt đến 20 tấn/ha/vụ và có giá trị dinh dưỡng rất cao, dễ nuôi, lớn nhanh và sản lượng lớn (Trần Việt Mỹ, 2009). Do vậy, loại tôm này được nhiều nước ưu tiên phát triển nhất là các nước châu Á. Tôm thẻ chân trắng được đưa vào Việt Nam năm 2001 và được nuôi thử nghiệm tại Quảng Ninh, Phú Yên và Bạc Liêu. Đến năm 2006, ngành thuỷ sản đã cho phép nuôi bổ sung tôm chân trắng tại một số tỉnh, nhưng vẫn cấm nuôi tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Nhận thấy tôm thẻ chân trắng là đối tượng nuôi có hiệu quả kinh tế cao đồng thời nhu cầu của mặt hàng này trên thế giới đang có chiều hướng tăng nhanh do sự hấp dẫn về giá thành. Đến 25/01/2008, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành Chỉ thị số 228/CT-BNN-NTTS về việc phát triển nuôi tôm thẻ chân trắng tại các tỉnh vùng ĐBSCL nhằm nâng cao sản lượng và đa dạng hoá sản phẩm thuỷ sản xuất khẩu, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. Trong lĩnh vực xuất khẩu thuỷ sản, mặt hàng tôm thẻ chân trắng đang khẳng định được vị thế. 7 tháng đầu năm 2013, trong khi xuất khẩu tôm sú chỉ tăng 1,3% so với cùng kỳ năm 2012 (đạt xấp xỉ 680 triệu USD) thì xuất khẩu tôm thẻ chân trắng đạt 609 triệu USD, tăng 51,5% so với cùng kỳ năm 2012, chiếm 43,7% trong tổng kim ngạch xuất khẩu tôm của Việt Nam. Từ một số mô hình nuôi thành công, tôm chân trắng đang ngày càng được các hộ nuôi trồng thuỷ sản quan tâm đầu tư phát triển. Điều này được thể hiện thông qua diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng không ngừng tăng lên nhanh chóng qua các năm (Hình 2.1). 5 Hình 2.1. Diện tích, sản lượng và năng suất tôm thẻ từ năm 2008 đến 2015 Nguồn: Tổng hợp từ báo cáo thống kê của Tổng cục thủy sản 2.1.2.1. Hoạt động nuôi tôm tại Nghệ An Theo thống kê từ chi cục Nuôi trồng Thủy sản Nghệ An (nay là chi cục Thủy sản Nghệ An), diện tích nuôi tôm mặn, lợ của Nghệ An năm 2014 ước đạt 2.360 ha, trong đó diện tích nuôi tôm vụ 1 (từ tháng 4 đến tháng 7) là 1.320 ha và vụ 2 (từ tháng 7 đến tháng 11) là 1.040 ha. Mật độ thả giống bình quân đối với tôm chân trắng từ 60 – 100 con/m2. Năng suất bình quân đạt được đối với nuôi tôm chân trắng là 3,7 tấn/ha và tôm sú là 0,7 tấn/ha. Kết quả hoạt động NTTS, đặc biệt là nuôi tôm nước lợ của Nghệ An trong năm 2014 bị ảnh hưởng bởi dịch bệnh. Trong năm này, Nghệ An đã công bố dịch bệnh đốm trắng trên tôm nuôi. UBND tỉnh có Quyết định số 1845/QĐ-UBND về việc công bố dịch đốm trắng ở tôm trên địa bàn xã Hưng Hòa, Thành phố Vinh và xã Nghi Thái, huyện Nghi Lộc. 2.1.2.2. Hoạt động nuôi tôm tại Quảng Ninh Theo số liệu thống kê, tổng diện tích NTTS của Quảng Ninh năm 2014 vào khoảng 21.000 ha, trong đó diện tích nuôi tôm chiếm khoảng 10.000 ha. Trong những năm gần đây nghề NTTS tại Quảng Ninh đã có sự phát triển mạnh mẽ và đã trở thành một lĩnh vực kinh tế mũi nhọn trong nông nghiệp, nhiều vùng 6 nuôi tôm thẻ chân trắng đạt năng suất cao từ 10-15 tấn/ha/2 vụ. Tại thành phố Móng Cái, có những đơn vị, hộ gia đình nuôi đạt sản lượng trên 20 tấn/ha/2 vụ. Đặc biệt, những năm gần đây, tình hình sản xuất và cung ứng giống thuỷ sản trên địa bàn đã có những chuyển biến tích cực. Hiện nay, toàn tỉnh có 17 cơ sở sản xuất và kinh doanh giống thuỷ sản, các cơ sở này có thể đáp ứng được khoảng 30% nhu cầu giống thuỷ sản trên địa bàn tỉnh. Tuy nhiên, năm 2014 nghề NTTS tại Quảng Ninh cũng phải đối diện với nhiều thách thức do dịch bệnh. Năm 2014, dịch bệnh thuỷ sản xuất hiện ở hầu hết các đối tượng chủ lực tại các vùng nuôi tập trung của tỉnh, gây thiệt hại lớn cho người dân, trong đó có dịch bệnh đốm trắng và hoại tử gan tụy cấp trên tôm nuôi. UBND tỉnh đã có Quyết định số 1469/QĐ-UBND về việc công bố dịch bệnh đốm trắng và bệnh hoại tử gan tụy cấp tính trên tôm sú nuôi tại xã Hải Lạng (huyện Tiên Yên). 2.2. TÌNH HÌNH DỊCH BỆNH Ở TÔM NUÔI TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.2.1. Tình hình dịch bệnh ở tôm nuôi trên thế giới Tôm thẻ chân trắng được coi là loài có khả năng chống bệnh tốt hơn các loài tôm khác (Wyban. 1991). Mặc dù trong thực tế cũng thường xảy ra nhiều loại bệnh, có những bệnh nguy hiểm gây thiệt hại lớn như bệnh đốm trắng (WSD) và bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND). 2.2.1.1. Bệnh đốm trắng Hình 2.2. Đốm trắng xuất hiện trên vỏ đầu tôm Nguồn: Viện nuôi trồng Thủy sản 1 7 Bệnh đốm trắng xuất hiện ở Trung Quốc vào năm 1992 sau đó là các nước Châu Á và tác nhân gây bệnh là do vi rút đốm trắng WSSV. WSSV đã gây bệnh cho nhiều trang trại nuôi tôm ở Đông Nam Á (Flegel et al., 1995) và các quốc gia khác như Nhật Bản và Hàn Quốc (Inouye et al., 1994). WSSV là vi rút hình que có vỏ protein, có nhân là phân tử ADN kiến trúc sợi đôi (Wongteerasupaya et al., 1996) và được xác định thuộc giống mới Whispovirus, họ mới Nirnaviridae có kích thước 70-150 nm x 275- 380 nm. Dấu hiệu bệnh lý điển hình của bệnh là sự xuất hiện các đốm trắng tròn dưới lớp vỏ- kitin, đặc biệt các đốm trắng tập trung ở giáp đầu ngực và đốt bụng cuối cùng (Hình 2.2). WSSV là tác nhân gây bệnh có thể xâm nhập, gây hại trên hầu hết các cơ quan nội tạng của tôm và sở hữu cả hai phương thức lây lan ngang (sự lan truyền của bệnh qua động vật trung gian, qua ăn thịt đồng loại và qua nguồn nước) và dọc (sự lan truyền của bệnh từ tôm bố mẹ cho con cái). Với khả năng lan truyền bệnh và gây chết tôm hàng loạt, bệnh đốm trắng là một trong những tác nhân gây bệnh chính gây thiệt hại lớn đến nền công nghiệp nuôi tôm của nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam. WSSV có thể xuất hiện ở tất cả các giai đoạn phát triển của tôm, đặc biệt giai đoạn tôm 50-70 ngày tuổi, WSSV có thể làm chết 100% tôm chỉ trong vòng 3-10 ngày (Lightner, 1996). 2.2.1.2. Bệnh hoại tử gan tụy cấp AHPND AHPND là một trong số những bệnh nguy hiểm mới xuất hiện trong mấy năm gần đây tại khu vực Châu Á, ban đầu được đặt tên là hội chứng chết sớm trên tôm (EMS). EMS lần đầu được ghi nhận tại Trung Quốc (năm 2009), đến năm 2011 được gọi là hội chứng hoại tử gan tuỵ cấp (AHPND). Bệnh đã bắt đầu gây thiệt hại nghiêm trọng đến sản lượng tôm ở phía Nam Trung Quốc từ năm 2009, đến năm 2010 dịch bệnh xảy ra trên diện rộng tại Trung Quốc, sau đó bệnh được ghi nhận có tại Việt Nam năm 2010. Dịch bệnh tương tự cũng được báo cáo ở Malaysia năm 2011, Thái Lan vào đầu năm 2012 và Mexico năm 2013 (Schryver et al., 2014). Nguyên nhân gây nên bệnh AHPND là do vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây ra (Lightner, 2013). Vi khuẩn V. parahaemolyticus tấn công vào các tế bào biểu mô gan tụy tôm và sau đó gây chết tôm trong vòng 30 ngày sau khi thả tôm 8 giống. Các nghiên cứu tiếp theo đã xác định được một plasmids lớn gắn vào DNA nhiễm sắc thể của V. parahaemolyticus là nguồn gốc của các độc tố gây bệnh AHPND tạo ra bởi dòng vi khuẩn đặc biệt này (Lightner, 2013). Plasmids là các phân tử DNA mạch đôi dạng vòng nằm ngoài DNA nhiễm sắc thể. Chúng thường hiện diện trong vi khuẩn, đôi khi cũng có ở sinh vật có nhân thật (eukaryote). Chúng có kích thước khoảng từ 1 đến hơn 400 kbp (kilobase pairs). Chúng có thể hiện diện chỉ một bản sao, đối với plasmid lớn, cho tới vài trăm bản sao trong cùng một tế bào. Plasmid thường chứa các gen hay nhóm gen (genecassettes) mang lại một ưu thế chọn lọc nào đó cho tế bào vi khuẩn chứa nó, ví dụ như khả năng giúp vi khuẩn kháng kháng sinh, gen gây độc. Sau khi phân lập và giải trình tự gen của plasmid này, các phương pháp PCR dùng để phát hiện chủng vi khuẩn V. parahaemolyticus gây bệnh AHPND đã được công bố rộng rãi ra công chúng vào tháng 12/2013. Hai phương pháp PCR phát hiện chủng vi khuẩn V. parahaemolyticus gây bệnh AHPND dựa trên hai cặp mồi (primer) AP1 và AP2 được gọi tên là AHPND Primer set 1 và AHPND Primer set 2. Thử nghiệm với cặp mồi AP2 cho tỷ lệ dương tính chính xác 96% (Lightner, 2013). Trong một nghiên cứu khác, đã công bố một phương pháp PCR mới dựa trên cặp mồi AP3 cho kết quả dương tính chính xác 100% khi thử nghiệm trên 104 mẫu tôm nhiễm bệnh EMS/AHPND. Trình tự các cặp mồi liên quan đã được công bố rộng rãi và miễn phí kể từ 18/6/2014 tại trang web của Mạng lưới các Trung tâm Nuôi trồng thủy sản ở châu Á Thái Bình Dương (NACA) (Sirkharin et al., 2014). Ngoài ra, bộ kit PCR phát hiện EMS/AHPND thương mại sử dụng công nghệ chuyển giao từ Đại học Arizona hiện cũng được bán trên thị trường (EMS-2, IQ2000). AHPND xảy ra ở cả tôm sú và tôm thẻ chân trắng, chủ yếu ở các vùng nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh ở giai đoạn 15 - 45 ngày sau khi thả nuôi và tỷ lệ chết có thể lên đến 100%. Tôm bệnh có biểu hiện ngừng ăn, bơi chậm, màu tôm nhợt nhạt, gan tụy có biểu hiện sưng, nhũn, teo. Dịch bệnh xảy ra ở hầu hết các tháng trong năm (Schryver et al., 2014). 9 Hình 2.3: Tôm thẻ chân trắng có dấu hiệu nhiễm bệnh hoại tử gan tụy (A). Gan tụy (HP) teo, màu nhợt nhạt; dạ dày (ST) và ruột (MG) không có thức ăn. Hình (C, D) là tôm khỏe cho thấy HP có kích thước bình thường với màu da cam hơi tối, dạ dày và ruột đầy thức ăn. Hình (B) và (D) là mẫu lấy từ hai con tôm ở hình (A) và (C) tương ứng. Nguồn: Trần Lộc và cs. (2013) 2.2.2. Tình hình dịch bệnh ở tôm nuôi tại Việt Nam 2.2.2.1. Bệnh đốm trắng (WSSV) Tại Việt Nam, theo số liệu thống kê, diện tích nuôi tôm nước lợ bị bệnh đốm trắng liên tục tăng trong những năm gần đây. Năm 2014, dịch bệnh đốm trắng đã xảy ra trên phạm vi rộng tại 250 xã, 73 huyện thuộc 23 tỉnh/thành phố với diện tích bị bệnh là 23.850 ha, chiếm 3,5% tổng diện tích thả nuôi của cả nước, trong đó diện tích nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh bị bệnh là 13.329 ha; diện tích nuôi quảng canh, quảng canh cải tiến bị bệnh là 10.521 ha. Bệnh xảy ra trên cả tôm chân trắng và tôm sú ở thời điểm 10-110 ngày sau thả nuôi. Năm 2015 tổng diện tích bị bệnh đốm trắng có giảm như bảng 2.1. 10