Biologi molekuler untuk pengembangan budidaya udang ketika ini sangat diperlukan. Pengetahuan biologi ini merujuk pada pengkajian mengenai kehidupan sampai skala molekuler dan interaksinya dalam sistem sel, termasuk DNA (Deoxyribonucleic acid), RNA (Ribonucleic acid) dan sintesis protein serta pengaturannya. Perkembangan biologi molekuler sangat erat hubungannya dengan genetika, mengingat tugas DNA sebagai bahan genetik, yang berarti bahwa DNA menyimpan cetak biru (blue print) bagi semua aktifitas sel dan karakternya. DNA merupakan jenis asam nucleat yang tergolong biomolekul utama penyusun jaringan organisme dan umumnya terletak di dalam inti sel.
Teknik yang paling umum dipakai untuk riset biologi molekuler dan genetika molekuler yaitu Polymerase Chain Reaction (PCR). Prinsip kerja PCR yaitu mereplikasi atau meniru kepingan DNA tertentu dari seluruh untaian DNA dengan dukungan enzim. Penggandaan DNA sanggup berasal dari DNA inti sel (nukleus) maupun organela sel menyerupai DNA mitochondria (mt DNA) dan DNA Ribosoma (rDNA). Dalam penggandaan diharapkan dua primer (foward dan reverse) yang berfungsi untuk menandai ujung DNA yang akan digandakan, mengingat DNA terdiri dari dua untai pilinan ganda. Dengan demikian dalam replikasi DNA sanggup dihasilkan berjuta-juta sintesis rantai DNA gres dengan gosip genetik yang sama.
Suatu penanda (marker) yaitu abjad atau sifat yang sanggup diturunkan atau diwariskan pada keturunannya dan sanggup berasosiasi maupun berkorelasi dengan genotipe, sehingga sanggup dipakai untuk mengkarakterisasi atau mendeteksi sifat genotip tertentu. Pada umumnya penanda ini sanggup dikelompokkan sebagai penanda morfologi, sitologi dan perkembangan terakhir dikenal sebagai penanda molekuler. Teknologi biologi molekuler menghasilkan penanda molekul DNA dan banyak dipakai sebagai penanda genetik pada kegiatan seleksi maupun selektif breeding pada udang.
Ada beberapa metode yang sanggup dipakai untuk mengetahui dan meniru polymorfisme DNA, contohnya Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP), simple Sequence Repeat (SSR), Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP), Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD), Single Nucleotide Polymorphism (SNP), Sequence Characterized Amplified Region (SCAR), dan Expressed Sequence Taqs (ESTs). Beberapa tipe marker DNA tersebut sanggup dipakai sebagai konsep untuk peta hubungan genetik dan diaplikasikan dalam mendapat Quantitative Trait Loci (QTL) untuk Mass Assisted selection (MAS) kegiatan bagi suatu abjad penting secara ekonomi. Teknologi biologi molekuler menghasilkan penanda genetik DNA yang sanggup membantu dalam kelancaran pekerjaan seleksi tersebut. Pada prinsipnya penanda molekuler ini tidak berbeda dengan penanda genetik lain (penanda morfologis, penanda protein), kecuali bahwa penanda genetik DNA sanggup dikembangkan dengan cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak. Dengan banyaknya jumlah penanda ini memungkinkan untuk menunjukkan hampir semua gosip genetik dalam kromosom. Hal ini juga memungkinkan untuk menciptakan peta genetik dari gen-gen yang berdekatan. Disamping itu, keunggulan penanda genetik bersifat kedominan, tidak dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan sanggup dipakai setiap ketika tanpa menunggu umur dari udang atau ikan yang akan diseleksi.
Saat ini telah dikembangkan metode deteksi patogen secara molekuler pada organisme penyebab penyakit jerawat (bakteri dan virus) tanpa proses pembiakan, yaitu dengan metode amplifikasi dari fragmen DNA organisme tersebut melalui Polymerase Chain Reaction (PCR). Material genetik suatu organisme membawa gosip gen yang menghasilkan senyawa tertentu. Secara teori urutan nukleotida yang menghasilkan senyawa biologis tertentu merupakan suatu penanda genetik specifik yang sanggup dipakai sebagai penentu diagnosis. PCR memiliki keunggulan untuk deteksi penyakit patogen pada budidaya udang. Teknik ini terutama sangat bermanfaat untuk organisme patogen yang tidak sanggup dibiakkan in vitro, patogen yang memiliki waktu inkubasi usang atau patogen yang tidak sanggup diperoleh dalam jumlah cukup banyak.
Dewasa ini telah dikembangkan deteksi dengan PCR yang menurut amplifikasi suatu fragmen DNA spesifik untuk penyakit jerawat virus dengan dukungan primer specifik yang akan menghasilkan fragmen berukuran tertentu. Disamping itu, telah dikembangkan suatu deteksi dengan menentukan sasaran DNA dengan jumlah duplikat yang tinggi dalam khromosom, yaitu memakai Real Time PCR dengan pelacak berflourensi. Selain itu juga sanggup diketahui jumlah quantitatif virion yang menginfeksi pada suatu organisme, sehingga pemilihan sasaran ini meningkatkan kepekatan deteksi. Berbagai jerawat baik basil maupun virus telah sanggup dideteksi secara molekuler, menyerupai vibrio harveyi, vivrioalginoliticus, White Spot Syndrome Virus (WSSV), Taura Syndrome Virus (TSV), Infectious MyoNecrosis Virus (IMNV), Infectious Hypodermal and Hematopoietic Necrosis Virus (IHHNV), Monodon Baculo Virus (MBV), Hepatopancreatitis Bacteria (NHPB). Dengan berkembangnya teknologi deteksi secara molekuler terhadap virus penyebab penyakit jerawat pada udang maka metode Speedy PCR dirasakan semakin praktis. PCR tersebut sanggup mengaplikasi secara pararel pada DNA atau RNA virus dengan memakai primer spesifik yang berbeda sesuai dari jenis jerawat virusnya, namun dengan memakai thermocycle yang sama. Penggunaan teknologi gres tersebut sanggup mengefisiensikan waktu dan biaya deteksi, dibandingkan dengan penggunaan PCR konvensional.
Perkembangan sintesa biologi dalam perikanan budidaya masih sangat sedikit, diantaranya yaitu biosintesis antibodi monoklonal. Namun demikian, upaya eksploitasi sumber-sumber produk biosintesis, menyerupai senyawa sejenis antibiotik, enzym sebagai exstra celuller product dan antioksidan masih sangat berpeluang untuk diteliti. Microalgae, bakteri, dan jamur merupakan microorganisme yang berpotensi melalukan biosintesa dan menghasilkan produk yang bermanfaat bagi kesehatan udang. Peningkatan sistim imunitas sangat memegang peranan penting dalam memproduksi udang yang sehat. Peran bioaktif microalgae sebagai antibakterial dan antiviral akan membantu dalam menghasilkan benih yang sehat. Asam lemak polyunsaturated rantai panjang dan produk primer menyerupai pigment serta polysacharida hampir seluruhnya dihasilkan oleh microalga. Metabolit tersebut berperan dalam pertumbuhan dan immunitas. Selain itu, produk secondary metabolit microalgae terutama astaxantin yang merupakan senyawa carotenoid sanggup meningkatkan performa warna dan pigmentasi serta berpotensi sebagai antioksidan untuk meningkatkan sistim immunitas pada udang. Penggunaan senyawa nucleotida yang dihasilkan oleh yeast atau basil sebagai suplemen, menunjukkan hasil yang signifikan, mengingat nukleotida memiliki multi fungsi dalam metabolisme dan sintesa secara alami dan merupakan sumber energi untuk intra dan ekstra seluler, sebagai enzim kofaktor dan untuk sintesa DNA-RNA. Dengan demikian potesi suplement nucleotida untuk meningkatkan kesehatan dan pertumbuhan udang dan ikan sangat menjanjikan.