Nghiên cứu đặc điểm sinh học buồng trứng cá bè đưng (Gnathanodon speciosus)
TÓM TẮT Nghiên cứu đặc điểm buồng trứng cá bè đưng bao gồm các giai đoạn phát triển, hệ số thành thục, sức sinh sản, đặc điểm tổ chức buồng trứng và thành phần sinh hóa của buồng trứng. Đàn cá thí nghiệm có khối lượng và chiều dài lần lượt là 800±200 g và 40±5 cm, được nuôi trong lồng trên biển và cho ăn hàng ngày bằng cá tươi với khẩu phần 3-5% khối lượng thân. Cá cái được bắt ngẫu nhiên hàng tháng để thu buồng trứng. Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ số thành thục trung bình của cá cái tăng từ tháng 6 và đạt giá trị cao nhất vào tháng 9 (3,05% ± 0,6%). Đây là loài cá đẻ nhiều lần trong năm. Cá cái thành thục quanh năm nhưng đạt tỷ lệ cao từ tháng 3 đến tháng 9. Trong buồng trứng thành thục có nhiều noãn bào ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Thành phần sinh hóa của buồng trứng thay đổi theo giai đoạn phát triển. Hàm lượng protein và lipid ở giai đoạn thành thục cao hơn so với giai đoạn chưa thành thục. Sức sinh sản tuyệt đối trung bình đạt 121.174 ± 66.842 trứng/cá cái. Sức sinh sản tương đối trung bình đạt 107.607 ± 49.916 trứng/kg cá cái
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu đặc điểm sinh học buồng trứng cá bè đưng (Gnathanodon speciosus)
ợc cho ăn cá tươi hàng ngày với khẩu phần bằng 3 - 5% khối lượng thân. Cá cái có khối lượng trung bình 800±200 g, chiều dài trung bình từ 40±5 cm được bắt ngẫu nhiên để thu mẫu buồng trứng và đo kích thước. Thời gian thu mẫu từ tháng 3/2018 đến tháng 4/2019. Hình 1. Đàn cá bè đưng được nuôi trong lồng lưới trên đảo Trí Nguyên, TP. Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa (12°4′23.01″N, 109°2′51.97″E) Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 69 2. Phương pháp làm tiêu bản tổ chức buồng trứng Mẫu buồng trứng được đưa ra khỏi dung dịch cố định, rửa và rút nước bằng cách ngâm trong cồn tuyệt đối khoảng 4-8 giờ, tiếp theo, ngâm trong methyl salicylate 12-24 giờ. Sau cùng, mẫu được thấm trong parafi n nóng chảy ở 65ºC trong thời gian ít nhất 6 giờ. Sử dụng máy đổ parafi n đã nóng chảy vào khuôn đã chứa mẫu, để trên dàn lạnh khoảng 30 phút cho mẫu parafi n đông cứng lại. Dùng dao gọt khối parafi n chứa mẫu thành hình thang hoặc hình chữ nhật để dễ cắt lớp. Gắn khối parafi n lên đế gỗ và dán nhãn. Gắn đế gỗ có mẫu vào máy microtom, cắt lát có độ dày 5-7 micron. Đưa lát cắt vào nước ấm (40-45ºC) khoảng 1-2 phút để lát cắt giãn ra. Dùng lam sạch lấy lát cắt ra khỏi nước và sấy trên máy sấy ở nhiệt độ 45-60ºC trong 1-4 giờ. Sau khi được sấy khô, tiếp theo, mẫu được khử parafi n bằng cách ngâm trong dung dịch xilen và làm trương nước bằng cách nhúng trong dung dịch ethanol ở các nồng độ khác nhau khoảng 2-3 phút. Cuối cùng mẫu được nhuộm trong dung dịch Hematoxylin-Mayer (4-6 phút) và Eosin (2 phút) để khô và đậy lamen bằng keo dán. Ghi nhãn lên lamen là khâu cuối cùng của quy trình. 3. Xác định GSI và các giai đoạn phát triển buồng trứng Tiêu bản tổ chức học buồng trứng được đọc trên kính hiển vi Zeiss Axioskop 2-Plus light (Zeiss Inc., Vienna, Austria) và chụp ảnh bằng máy Nikon Camera Head DS-5M và Nikon Camera Control Unit DS-L1. Bậc thang phân biệt các giai đoạn phát triển buồng trứng trong nghiên cứu này dựa theo tiêu chuẩn của Nikolski (1963); Sakun (1954) và Sakun & Butskaya (1968) [7; 9; 10]. Hệ số thành thục (Gonado Somatic Index - GSI) là tỷ lệ phần trăm giữa khối lượng tuyến sinh dục và khối lượng toàn bộ cơ thể. Hình 2. Đo chiều dài cá bè đưng bố mẹ 4. Thành phần sinh hóa buồng trứng Thành phần sinh hóa buồng trứng (các chỉ tiêu ẩm, tro, protein và lipid) ở các giai đoạn phát triển khác nhau được phân tích tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Nha Trang. - Xác định hàm lượng ẩm và tro: Theo phương pháp sấy khô ở 105ºC (độ ẩm) và nung ở 550ºC (tro) đến khối lượng không đổi. - Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Dumas (TCVN 11604: 2016). Phương 70 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2020 Hình 3. Biến động GSI (%) qua các tháng thu mẫu pháp đốt cháy Dumas để xác định protein thô. Quy trình dùng một thiết bị lò điện đun nóng mẫu phân tích lên đến 600ºC trong một lò phản ứng được bịt kín với sự hiện diện của oxy. Hàm lượng nitơ của khí đốt sau đó được đo bằng cách dùng máy dò dẫn nhiệt. - Xác định lipid bằng thiết bị chiết Soxhlet: Dựa vào tính tan hoàn toàn của chất béo vào dung môi hữu cơ. Dùng dung môi hữu cơ trích ly chất béo có trong buồng trứng cá, sau đó làm bay hơi hết dung môi, cân chất béo còn lại, tính hàm lượng chất béo có trong buồng trứng cá. 5. Phân tích thống kê Số liệu được trình bày dưới dạng TB ± SD. Sự khác nhau về các đặc điểm sinh sản giữa các tháng hay các giai đoạn phát triển của buồng trứng được phân tích bằng phương pháp phương sai một nhân tố (One-way ANOVA) với kiểm định Duncan’s multiple range test trên phần mềm SPSS có ý nghĩa ở mức P <0,05. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1. Hệ số thành thục Hệ số thành thục là một chỉ số quan trọng, đánh giá mức độ chín muồi của tuyến sinh dục. Thông qua GSI, chúng ta có thể dự báo, theo dõi quá trình phát triển của các tế bào sinh dục [5; 14]. Tuy nhiên GSI đôi khi không phản ánh đầy đủ trạng thái thực của các sản phẩm sinh dục, đặc biệt đối với các loài cá đẻ nhiều lần trong năm [3; 5; 14]. Tuy vậy GSI là một phần bổ sung quan trọng cho sơ đồ chín muồi sinh dục ở cá và gợi ý cho công việc xây dựng chế độ nuôi vỗ hợp lý hơn, đặc biệt là chế độ dinh dưỡng cho đàn cá bố mẹ. Kết quả nghiên cứu GSI được thể hiện qua Hình 3. Chỉ số GSI đạt cực đại vào tháng 6 (3,05 ± 0,64 %), sau đó giảm dần ở các tháng tiếp theo và thấp nhất vào tháng 12 (0,85 ± 0,59 %). Sau đó, GSI bắt đầu tăng trở lại theo chu kỳ. Nhìn chung GSI thay đổi theo mùa và dao động trong phạm vi từ 0,85 đến 3,05%. Độ lệch chuẩn của GSI ở các tháng thu mẫu khá lớn, cho thấy ở mỗi cá thể khác nhau, cùng một giai đoạn phát triển noãn bào, nhưng GSI có thể không bằng nhau. Trong quá trình thu mẫu ở các tháng đều bắt gặp các cá thể cái đã thành thục (buồng trứng ở giai đoạn IV). Từ số liệu về GSI và quan sát thực địa, chúng ta có thể nhận định rằng cá bè đưng là loài sinh sản quanh năm, nhưng mùa vụ sinh sản chính là từ tháng 3 đến tháng 9. 2. Đặc điểm sinh học buồng trứng Các giai đoạn phát triển Buồng trứng cá bè đưng có hình khối (Hình 4). Trong buồng trứng hiện diện các noãn bào ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Điều này chứng tỏ đây là loài cá đẻ nhiều lần trong năm. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 71 A B Hình 4: Buồng trứng cá bè đưng ở các giai đoạn phát triển khác nhau A: Giai đoạn II- III (chưa thành thục); B: Giai đoạn IV-V (thành thục) Trong nghiên cứu này, đàn cá cái thu được có buồng trứng ở giai đoạn II, III, IV và V. Buồng trứng ở giai đoạn I và VI không bắt gặp trong quá trình thu mẫu. Trên thực tế, ở giai đoạn I, nhìn bên ngoài, buồng trứng là những dải mỏng, chính vì thế rất khó phân biệt đực cái. Giai đoạn VI là giai đoạn sau khi cá đẻ, ngay sau đó buồng trứng trở về giai đoạn II, III hoặc IV tùy theo loài hoặc tùy vào mùa vụ sinh sản. Giai đoạn II: Buồng trứng có kích thước nhỏ, có màu hồng nhạt, là màu của các mạch máu chạy dọc và có những tia nhỏ chạy về các lườn bên. Trong buồng trứng hiện diện đa số các noãn bào đang ở thời kỳ sinh trưởng chất và biến đổi nhân (Hình 5A). Giai đoạn III: Buồng trứng tăng lên về mặt thể tích, hai phần buồng trứng đã tách ra. Buồng trứng có màu vàng nhạt, săn chắc và đàn hồi. Trong buồng trứng tồn tại các noãn bào đang thời kỳ tích lũy noãn hoàng và các noãn bào đang ở giai đoạn sinh trưởng chất (Hình 5B). Đây là giai đoạn kéo dài nhất trong chu kỳ phát triển của buồng trứng. Hình 5: Tổ chức buồng trứng cá bè đưng ở các giai đoạn phát triển khác nhau trong chu kỳ sinh sản. A-giai đoạn II; B-giai đoạn III; C-giai đoạn IV; D-giai đoạn V A B DC 72 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2020 Giai đoạn IV: Kích thước buồng trứng đạt tối đa, màu vàng tươi. Đặc trưng ở giai đoạn này là sự thành thục hoàn toàn của trứng được xác định bởi sự lệch tâm của nhân. Trong buồng trứng tổn tại nhiều noãn bào ở các thời kỳ phát triển khác nhau (Hình 5C). Giai đoạn V: Buồng trứng đang ở thời kì sinh sản. Các noãn bào đã rụng và rơi vào xoang buồng trứng. Dùng tay vuốt nhẹ trứng có thể chảy ra ngoài với các tế bào trứng rời rạc. Màng nhân đã tan biến (Hình 5D). Kết quả trên cho thấy quá trình phát triển, thành thục, chín muồi và phóng thích tế bào sinh dục trong chu kỳ sinh sản của cá bè đưng khá tương đồng với các loài cá biển nhiệt đới nói chung như cá chẽm mõm nhọn, cá dìa, cá bống [3; 6; 14]. Đặc điểm hình thái của các giai đoạn phát triển noãn sào kết hợp với đặc điểm tổ chức học ở từng giai đoạn phát triển của noãn bào là căn cứ đánh giá mức độ thành thục ở cá cái. Sức sinh sản và kích thước noãn bào Kết quả nghiên cứu cho thấy sức sinh sản tuyệt đối của cá bè đưng dao động từ 49.189 đến 181.280 trứng, trung bình đạt 121.174 ± 66.842 trứng/cá cái tùy vào kích thước cá cái. Sức sinh sản tương đối trung bình đạt 107.607 ± 49.916 trứng/kg cá cái. Kích thước noãn bào ở giai đoạn sinh trưởng chất và biến đổi nhân dao động từ 51,6 đến 70,5 μm. Sang giai đoạn tích lũy noãn hoàng, noãn bào có kích thước tăng lên đáng kể và dao động từ 157,5 đến 320 μm. Ở giai đoạn chín và rụng trứng, noãn bào có kích thức trung bình 328,5 ± 25,6 μm. Bảng 1: Kích thước noãn bào ở các pha phát triển khác nhau Các phase phát triển noãn bào Đường kính (μm) Pha 1, 2 (Pha nhân, tiền ngoại vi nhân) 51,6 ± 7,1 Pha 3 (Pha ngoại vi nhân) 70,5 ± 6,6 Pha 4 (Pha không bào hóa) 157,5 ± 12,1 Pha 5 (Pha thể noãn hoàng) 320,0 ± 17,2 Pha 6 (Pha cực hóa, chín, rụng) 328,5 ± 25,6 3. Thành phần sinh hóa của buồng trứng Thành phần sinh hóa của buồng trứng như protiein, lipid, tro và độ ẩm được xem là các chỉ tiêu quan trọng, phản ánh mức độ tích lũy dinh dưỡng trong buồng trứng, từ đó có thể dự báo được độ thành thục của cá [11]. Thành phần sinh hóa còn là nguồn năng lượng và dinh dưỡng cho quá trình phát triển noãn bào ở cá. Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở Bảng 2. Bảng 2: Thành phần sinh hóa trong buồng trứng cá bè đưng Các chỉ tiêu sinh hóa Giai đoạn buồng trứng Giai đoạn II-III Giai đoạn IV, V Protein (%) 17,9 27 Lipid (%) 9,1 2,1 Tro (%) 2,4 1,2 Độ ẩm (%) 79,5 63,4 Kết quả phân tích cho thấy hàm protein đạt giá trị cao nhất khi buồng trứng cá ở giai đoạn IV, V (27%). Hàm lượng tro và lipid thì ngược lại, giảm dần khi buồng trứng chuyển từ giai đoạn chưa thành thục sang giai đoạn thành thục. Điều này được cho là hợp lý vì khi cá bắt đầu tham gia sinh sản, những chất dự trữ tích lũy ở các cơ quan được huy động để tổng hợp thành protein nuôi dưỡng các tế bào sinh dục phát triển. Những chất dự trữ này chuyển vào Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 73 tuyến sinh dục, làm cho protein trong buồng trứng tăng lên (từ 17,9 % đến 27%). Bên cạnh đó, chất dinh dưỡng đưa vào tuyến sinh dục có nguồn gốc từ mô sinh dưỡng ở cá bố mẹ, ước tính có khoảng 7-8,7% lipid bị mất đi từ các tế bào sinh dưỡng và được chuyển vào buồng trứng [11]. Protein được xem là thành phần quan trọng trong buồng trứng cá. Đối với cá cái, thành phần này là nguồn năng lượng và vật chất phát triển tế bào, chuyển hóa thành các chất noãn hoàng [2; 4]. So với các loài động vật có xương sống khác, hàm lượng protein trong buồng trứng cá là khá thấp. Trong nghiên cứu này, hàm lượng protein ở buồng trứng cá bè đưng giai đoạn thành thục là cao hơn nhiều so với hàm lượng protein của buồng trứng cá dìa (Siganus guttatus) cùng giai đoạn đạt 14,8% [1]. Điều này có thể cho thấy ở mỗi loài cá khác nhau, hàm lượng protein trong buồng trứng khác nhau. IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Cá bè đưng là loài cá đẻ nhiều lần trong năm. Mùa sinh sản kéo dài, nhưng tập trung từ tháng 3 đến tháng 9. Tổ chức học buồng trứng thể hiện tính không đồng bộ với sự hiện diện các noãn bào ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Quá trình phát triển buồng trứng trải qua 6 giai đoạn giống như các loài cá biển nhiệt đới khác. Hệ số thành thục ở cá bè đưng khá thấp, cao nhất đạt 3,05%. Thành phần sinh hóa của buồng trứng thay đổi theo giai đoạn phát triển. Hàm lương protein cao hơn ở giai đoạn thành thục, trong khi lipid, tro và ẩm lại cao hơn ở giai đoạn chưa thành thục. Kích thước noãn bào ở giai đoạn thành thục đạt 328,5 ± 25,60 µm. Sức sinh sản tuyệt đối trung bình đạt 121.174 ± 66.842 trứng/cá cái. Sức sinh sản tương đối trung bình đạt 107.607 ± 49.916 trứng/kg cá cái. Nhằm hoàn thiện quy trình sản xuất giống, các nghiên cứu tiếp theo về nội tiết sinh sản trên cá cái cần được thực hiện. LỜI CẢM ƠN Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn công ty TNHH Phượng Hải Nha Trang, Giám đốc Lê Thị Như Phương đã tài trợ đàn cá bố mẹ cho nghiên cứu; cảm ơn học viên cao học Đào Thị Đoan Trang và các em sinh viên đại học Lò Thị Dương, Nguyễn Lập Đức đã hỗ trợ cho nghiên cứu này. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Nguyễn Văn An, Nguyễn Văn Minh, Phạm Quốc Hùng, 2019. Ảnh hưởng của hCG và LHRH-A lên thành phần sinh hóa của buồng trứng cá dìa (Siganus guttatus). Tạp chí khoa học - công nghệ thủy sản; Số 3/2019, trang 3-8. 2. Hứa Thị Ngọc Dung, Đào Thị Đoan Trang, Phạm Quốc Hùng, 2020. Nghiên cứu đặc điểm sinh học tinh sào cá khế vằn (Gnathanodon speciosus). Tạp chí khoa học-công nghệ thủy sản; Số 2/2020, trang 19-25. 3. Lê Hoàng Thị Mỹ Dung, Phạm Quốc Hùng, 2015. Sự phát triển noãn sào trong mùa sinh sản của cá chẽm mõm nhọn – Psammoperca waigiensis (Cuvier, 1828). Tạp chí khoa học - công nghệ thủy sản, Số 4/2015, trang 27-33. 4. Phạm Quốc Hùng, Phạm Huy Trường, Nguyễn Văn An, 2018. Ảnh hưởng của hCG, LHRH-A lên đặc điểm sinh lý sinh sản cá dìa (Siganus guttatus). Tạp chí khoa học-công nghệ thủy sản; Số 3/2018, trang 38-43. Tiếng Anh 5. Hung Quoc Pham, Anh Tuong Nguyen, Elin Kjørsvik, Mao Dinh Nguyen and Augustine Arukwe, 2012. 74 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2020 Seasonal reproductive cycle in waigieu seaperch (Psammoperca waigiensis). Aquaculture Research 43 (6): 815-830. 6. Hung Q. Pham, Hoang M. Le, 2020. Seasonal changes in three indices of gonadal maturation in male golden rabbitfi sh (Siganus guttatus): implications for artifi cial propagation. Fish Physiology and Biochemistry, 46 (3), 1111-1120. 7. Nikolsky, G. V. 1963. The Ecology of Fishes. Academy press, London and New York, 352 pp. 8. Pham Quoc Hung, Le Thi Nhu Phuong, 2019. Seed production technology of golden trevally (Gnathanodon speciosus). The International Fisheries Symposium 2019. November 18-21, 2019, Kuala Lumpur, Malaysia. 9. Sakun O F, 1954. Analysis of gonadal function in male and female Vimba vimba with special reference to the nature of spawning. Dokl Akad Nauk SSSR 98:505-507. 10. Sakun, O F. & Butsakaia, 1968. Analysis of gonadal function in male and female Vimba vimba L. with special reference to the nature of spawning". Dokl Akad Nauk SSSR 98: 505-700. 11. Simpson, A., 1992. Differences in body size and lipid reserves between maturing and non-maturing Atlantic salmon parr, Salmo salar. Canadian Journal of Zoology 70: 1737-1742. 12. Tony S Dharma, 2014. The mass seed production of golden trevally fi sh (Gnathanodon speciosus forsskal) with different feed. Journal of Tropical Marine Science and Technology, 6, 383-390. 13. Tony S Dharma, Gigih S Wibawa dan AA. Ketut A, 2017. The hatchery technology of golden trevally fi sh (Gnathanodon speciosus) for the sustainable development of the aquaculture in Indonesian. Asian Pacifi c Aquaculture 2017. The World Aquaculture Society. 14. Zeyl J N, Love P O, Higgs M D, 2014. Evaluating gonadosomatic index as an estimator of reproductive condition in the invasive round goby Neogobius melanostomus. Journal of Great Lakes Research, 40:164-171.
File đính kèm:
- nghien_cuu_dac_diem_sinh_hoc_buong_trung_ca_be_dung_gnathano.pdf