หลักการและเหตุผล
           กุ้งก้ามกราม (Macrobrachium rosenbergii) จัดเป็นสัตว์น้ำเศรษฐกิจที่สำคัญของโลกชนิดหนึ่ง เนื่องจากเป็นกุ้งที่มีขนาดใหญ่ รสชาติดี เป็นที่นิยมของผู้บริโภคและเป็นที่ต้องการของตลาดทั้งในและต่างประเทศ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันปัญหาสำคัญอีกประการหนึ่ง ซึ่งพบเสมอในการเลี้ยงคือ กุ้งมีอัตราการเจริญเติบโตช้า ใช้เวลาเลี้ยงนานและผลผลิตที่ได้ไม่สม่ำเสมอ ทำให้ปริมาณผลผลิตที่ได้ต่ำและไม่แน่นอน จากการสังเกตยังพบว่า กุ้งเพศผู้เจริญเติบโตเร็วกว่าเพศเมีย ดังนั้นหากสามารถผลิตกุ้งเพศผู้ล้วนได้ ก็จะทำให้ได้กุ้งที่มีความสม่ำเสมอ เจริญเติบโตเร็ว เป็นที่ต้องการของตลาดและผู้บริโภค ทำให้สามารถล่นระยะเวลาการเลี้ยงให้สั้นลง ทั้งยังเป็นการเพิ่มผลผลิต ลดค่าใช้จ่ายและเพิ่มรายได้ในการผลิตให้แก่เกษตรกร ได้เป็นอย่างดี โดยปัจจุบันงานวิจัยดังกล่าวได้ทำสำเร็จแล้วบางส่วนและกำลังทำการศึกษาวิจัยอยู่ ดังนี้

1. โครงการที่เสร็จสิ้นแล้ว

ชื่อโครงการ: การผลิตกุ้งก้ามกรามเพศผู้ล้วนโดยวิธีทำลายต่อมแอนโดรเจนิค (Androgenic gland)
           วิธีการนี้เป็นผลจากการวิจัยภายใต้โครงการ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพและพันธุศาสตร์ประชากรเพื่อการพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอย่างยั่งยืน (เมธีวิจัยอาวุโส สกว 2546 – ศ. ดร.อุทัยรัตน์ ณ นคร)

หลักการและแนวคิดการผลิตแม่พันธุ์ที่ให้ลูกเป็นเพศผู้ทั้งหมด
            กุ้งก้ามกรามมีระบบการควบคุมเพศเป็นแบบ ZW นั่นคือ กุ้งก้ามกรามเพศผู้มีพันธุกรรมเป็นแบบ ZZ ส่วนกุ้งก้ามกรามเพศเมียมีพันธุกรรมเป็นแบบ ZW ดังนั้นถ้าทำการแปลงเพศจากกุ้งเพศผู้ให้กลายเป็นกุ้งเพศเมีย ซึ่งจะทำให้ได้กุ้งก้ามกรามเพศเมียแปลงเพศ (Neofemale) ที่ยังคงมีพันธุกรรมเป็นเพศผู้อยู่ แล้วนำกุ้งเพศเมียแปลงเพศที่ได้ไปผสมพันธุ์กับกุ้งก้ามกรามเพศผู้ปกติ ก็จะได้กุ้งรุ่นลูกเป็นเพศผู้ทั้งหมด (All male)

วิธีการศึกษาวิจัย
            ขั้นตอนการทำลายต่อมแอนโดรเจนิคนั้นเริ่มจาก การคัดเลือกลูกกุ้งก้ามกรามที่มีลักษณะเหมาะสม คือ ต้องใช้กุ้งก้ามกรามเพศผู้ในระยะที่ยังไม่มีอัณฑะ ซึ่งเป็นลูกกุ้งที่มีอายุหลังจากระยะคว่ำนาน 45-67 วัน มาทำการวางตัวกุ้งในลักษณะหงายท้องบนแผ่นโฟมยางที่เจาะรูตรงกลางไว้ แล้วใช้ปากคีบตัดขาเดินคู่สุดท้ายทั้ง 2 ออก หลังจากนั้นทำการสอดปากคีบเข้าไปในบาดแผลที่เกิดจากการตัดขาเดินเพื่อดึงเอาท่อนำน้ำเชื้อส่วนปลายออกมาทั้งหมด ขั้นตอนผ่าตัดจะต้องใช้ระยะเวลาไม่เกิน 1 นาที ซึ่งถ้าใช้เวลาในการผ่าตัดนานเกินไปจะทำให้ลูกกุ้งเสียชีวิตได้ หลังจากการผ่าตัด ลูกกุ้งจะขาดแหล่งฮอร์โมนเพศผู้และจะเริ่มพัฒนาอวัยวะสืบพันธุ์เพศเมียขึ้นมาทดแทน และจะสามารถวางไข่ได้เหมือนกับกุ้งเพศเมียตามปกติทั่วไปเมื่อมีอายุได้ 5 เดือน

ภาพแสดง การผ่าตัดเพื่อทำลายต่อมแอนโดรเจนิค ภายใต้กล้องกำลังขยายต่ำ

ผลการศึกษาวิจัย
           กุ้งที่ผ่านการผ่าตัดจะมีอัตราการรอดตาย 70 เปอร์เซ็นต์ และจะมีการเปลี่ยนเพศจากเพศผู้ไปเป็นเพศเมียได้ คิดเป็น 30 เปอร์เซ็นต์ของกุ้งที่รอดตาย ซึ่งกุ้งก้ามกรามที่เปลี่ยนเพศทั้งหมดสามารถวางไข่ได้ตามปกติ โดยมีปริมาณไข่ที่น้อยกว่ากุ้งเพศเมียปกติเล็กน้อย (เฉลี่ยประมาณ 16,148.8 ฟอง เทียบกับ 20,668.3 ฟอง ในกุ้งปกติ) แม่กุ้งเพศเมียแปลงเพศ จำนวน 9 จาก 12 ตัว สามารถให้ลูกเพศผู้ที่สมบูรณ์ 100% ขณะที่อีก 2 ตัว ให้ลูกเพศเมียต่อเพศผู้เป็น 1:7 และ 1:19 ตามลำดับ

ความสำเร็จของของการและการเผยแพร่ความรู้และเทคโนโลยีสู่สังคม
           ได้ทำการอบรมเพื่อเผยแพร่ความรู้ดังกล่าวให้กับเกษตรกรผู้สนใจในลักษณะการอบรมเชิงปฏิบัติการแล้วจำนวน 3 ครั้ง โดยมีผู้สนใจเข้าร่วมการอบรมทั้งสิ้น 52 ราย นอกจากนั้นงานวิจัยในครั้งนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Aquaculture ฉบับที่ 259 (2006) หน้า 88 – 94 และยังได้เผยแพร่องค์ความรู้ผ่านสื่อหลายชนิดโดยเฉพาะทางโทรทัศน์รายการเกษตรนำไทยซึ่งผู้สนใจสามารถดูรายการย้อยหลังได้ทางเวบไซด์ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ http://ku-numthai.rdi.ku.ac.th/

2. โครงการที่กำลังศึกษาอยู่ในปัจจุบัน
ชื่อโครงการ: การสืบค้นยีนที่แสดงออกใน Androgenic gland เพื่อการผลิตกุ้งก้ามกรามเพศผู้ล้วน           จากรายงานในสัตว์กลุ่มคล้าย กุ้ง-ปู ที่เรียกว่า isopods บางชนิด พบว่า ฮอร์โมนที่ควบคุมให้ลูกเจริญเป็นเพศผู้อยู่ใน androgenic gland โดยไม่มีการศึกษาในสัตว์กลุ่ม กุ้ง-ปู มาก่อน ดังนั้นถ้าสามารถสืบค้นยีนควบคุมการสร้างฮอร์โมนในกุ้งก้ามกรามได้ แล้วนำมาผลิตฮอร์โมนเพศผู้ น่าจะสามารถนำมาแปลงเพศกุ้งเป็นเพศผู้ได้ทันที จากแนวคิดนี้ คณะผู้วิจัยจึงได้ดำเนินโครงการนี้ขึ้น

เป้าหมายและวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
           การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาชนิดและลักษณะการแสดงออกของยีนใน Androgenic gland และ ค้นหา Complementary DNA (cDNA) ที่บรรจุข้อมูลสารพันธุกรรมของยีน ซึ่งทำหน้าที่สำคัญในการควบคุมลักษณะเพศ หรือยีนที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดเพศในกุ้งก้ามกรามเพศผู้ โดยใช้เทคนิค Express sequenced tags (ESTs) ข้อมูลนิวคลีโอไทด์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมเพศผู้ที่ได้ จะถูกนำไปใช้เพื่อการผลิตกุ้งก้ามกรามเพศผู้ล้วนโดยใช้เทคนิคทางอณูชีวะโมเลกุลอื่นต่อไป