Vật liệu và Ph−ơng pháp nghiên cứu 21
Thời gian và địa điểm nghiên cứu 21
- Thời gian: từ tháng 11/2004 đến tháng 7 năm 2005
- Địa điểm nghiên cứu: Vùng n−ớc lợ Hải phòng.
Vị trí địa lý và một số yếu tố khí tượng thuỷ văn, môi trường nước của vùng n−ớc lợ Hải Phòng 21
- Thu thập tài liệu từ các cơ quan chức năng
- Tổng kết những số liệu đã có từ trước
Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học 21
- Tìm hiểu qua các tài liệu đã nghiên cứu về phân bố, vòng đời cá tráp vây vàng Acanthopagrus latus của một số tác giả trong và ngoài n−ớc
- Điều tra trực tiếp số liệu từ ng− dân quanh khu vực nghiên cứu bao gồm: + Cỡ cá đánh bắt
Chúng tôi tiến hành thu mẫu trực tiếp tại một số địa điểm nuôi trồng thủy sản, bao gồm các ao, đầm nước lợ, nhằm khảo sát kích thước của cá giống, cá trưởng thành và cá bố mẹ.
3.3.2 Tuổi và kích th − ớc thành thục nhỏ nhất
- Thu mẫu cá tr−ởng thành ở các kích th−ớc và trọng l−ợng khác nhau
- Giải phẫu quan sát tuyến sinh dục để xác định mức độ thành thục của tuyến sinh dục theo thang 6 bậc của Sakun, số mẫu xử lý > 100 mẫu)
Để xác định tuổi cá, cần đếm các vòng sinh trưởng năm trên vảy theo hướng dẫn của Pravdin (1963) Lấy từ mỗi con cá từ 5-10 vảy ở hai bên sườn phía trên đường bên, sau đó cho vào phong bì ghi số thứ tự mẫu Vảy cần được xử lý sạch bằng NaOH 5-10% hoặc nước thường, và dùng bàn chải mềm để loại bỏ chất nhờn Cuối cùng, sử dụng kính lúp có độ phóng đại 10-20 lần hoặc kính hiển vi để quan sát.
- Xác định khối l−ợng cá bằng cân đồng hồ có độ chính xác đến gam
Dựa trên kết quả số liệu thu thập, chúng ta có thể thiết lập mối quan hệ giữa tuổi tác với chiều dài và trọng lượng Đồng thời, việc phân tích tổ chức học tuyến sinh dục sẽ giúp xác định kích cỡ cũng như thời gian tham gia sinh sản lần đầu.
Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh sản của cá tráp vây vàng 22
- Điều tra mùa vụ đánh bắt cá bố mẹ từ kết quả khai thác của ng− dân qua các năm tr−ớc
Tiến hành thu mẫu và đánh giá mức độ thành thục của tuyến sinh dục trong quá trình thực tập qua các tháng, đồng thời xác định mức độ chín muồi của tuyến sinh dục dựa trên thang đánh giá.
6 bậc của Nikolski kết hợp với cắt lát và xác định mức độ chín muồi của tuyến
- Điều tra sự xuất hiện, thời gian xuất hiện và cỡ cá giống của cá tráp ở các khu vực khác nhau trong vùng n−ớc lợ Hải phòng
- Tiến hành thu mẫu cá giống ở các ao đầm n−ớc lợ ven bờ, các cống cấp thoát n−ớc
3.4.2 Xác định hệ số thành thục và sức sinh sản
Hệ số thành thục của cá tráp vây vàng Acanthopagrus latus theo công thức sau: Wtsd
Wo: Trọng l−ợng cá bỏ nội quan (g) Wtsd: Trọng l−ợng tuyến sinh dục (g)
- Xác định sức sinh sản của cá ( phân tích > 15 mẫu)
+ Sức sinh sản tuyệt đối: Toàn bộ số trứng đếm đ−ợc trong buồng trứng ở giai đoạn III hoặc giai đoạn IV
+ Sức sinh sản tương đối: Đ−ợc tính theo công thức sau
Trong đó: s: sức sinh sản tương đối
S: Sức sinh sản tuyệt đối W: Trọng l−ợng toàn thân
3.4.3 Nghiên cứu biến đổi tuyến sinh dục cá tráp qua các tháng trong năm
+ Định kỳ thu 1 lần/tháng thu mẫu tuyến sinh dục cá tráp trong các tháng trong n¨m
Phân tích tổ chức mô học của tuyến sinh dục được thực hiện thông qua việc cắt lát tế bào và đồng thời đánh giá giới tính cũng như mức độ thành thục của chúng theo từng tháng trong năm.
Sử dụng kính hiển vi OPYMPUS với độ phóng đại 400 lần, chúng tôi tiến hành phân tích giới tính và mức độ biến đổi của tuyến sinh dục theo từng tháng trong năm.
3.4.4 Xử lý mẫu tuyến sinh dục và phân tích tổ chức học
Bao gồm các b−ớc sau đây
- Cố định mẫu tuyến sinh dục: Bằng chất định hình Bouin có công thức nh− sau:
+ 750 ml dung dịch acid picric bão hoà
+ 50 ml acid axetic đậm đặc Định hình mẫu trong 24 h sau đó ngâm trong nước từ 1 -3 h
Lần l−ợt đ−a mẫu qua cồn Etluylic với các nồng độ khác nhau tăng dần
+ Cồn 95%: 3 lần mỗi lần 30 - 60 phút
+ Cồn 100%: 3 lần, mỗi lần 30 - 60 phút
- Làm trong mẫu: Mẫu đã khử nước và được làm trong bằng xilen
+ Xilen II: 1 lÇn trong 60 phót
- Thấm Parafin: mẫu đã đ−ợc làm trong chuyển vào Parafin đun nóng ở nhiệt độ từ 56 58 0 C, trong 4 h
Sử dụng máy để đổ Parafin nóng chảy vào khuôn có mẫu, sau đó đặt khuôn lên dàn lạnh để Parafin đông lại, tạo ra khối Parafin chứa mẫu Nên giữ mẫu chung ở một mặt khuôn để thuận tiện khi cắt.
+ Cắt gọt khối Parafin chứa mẫu: Dùng dao mỏng cắt gọt bỏ những phần Parafin thừa và mặt của khối mẫu sâu vào 3 - 5àm
+ Gắn khối Parafin chứa mẫu vào máy Microtom
+ Tiến hành cắt những lát mô dày 5 - 7 àm
+ Đưa lát cắt vào nước ấm ( 40 - 50 0 C ) khoảng 1 - 2 phút để lát cắt giãn, không bị nhăn
+ Dùng slide (lam) để lấy lát cắt ra khỏi nước có miết qua albumin
+ Đặt lên máy sấy slide ở nhiệt độ 40 - 60 0 C trong thời gian 1 - 4 giờ
+ Loại bỏ Parafin ở lát cắt bằng Xilen I: 5 phút, Xilen II: 5 phút + Làm no mẫu n−ớc:
• Cồn 50% : 2 - 3 phút + Nhúng mẫu trong n−ớc lã 3 - 6 lần
+ Rửa qua n−ớc chảy nhẹ: 4 - 6 phút
+ Làm trong mẫu: Xilen I: 2 - 3 phút; Xilen II: 2 - 3 phút
+ Dùng lamen sạch dán lên lam mẫu bằng BomCanada để bảo quản và quan sát mẫu d−ới kính hiển vi
3.4.5 Nghiên cứu cơ cấu giới tính
Mẫu cá tráp vây vàng đã được thu thập qua 9 lần lấy mẫu ngẫu nhiên, với tổng cộng 356 mẫu Nghiên cứu này tập trung vào việc tính toán tỷ lệ đực cái trong quần đàn và so sánh với tỷ lệ lý thuyết bằng phương pháp kiểm tra giá trị χ².
Tính giá trị χ 2 −ớc tính theo công thức sau:
Trong đó: {} là giá trị tuyệt đối
E 1 và E 2 là tỷ lệ lý thuyết (1:1)
E i ∑r i Trong đó: r 1 ,r 2 , r p là tỷ lệ lý thuyết ( r 1 = r 2 = 1)
P là số nhóm nghiên cứu (nhóm đực và nhóm cái)
Khi so sánh giá trị χ² ước tính với giá trị χ² chuẩn, ta thấy rằng với (p-1) = 1, giá trị chuẩn là 3,84 (độ chính xác 5%) và 6,63 (độ chính xác 1%) Nếu giá trị χ² ước tính nhỏ hơn giá trị chuẩn, điều này cho thấy tỷ lệ quan sát phù hợp với tỷ lệ lý thuyết Ngược lại, nếu giá trị χ² ước tính lớn hơn giá trị chuẩn, tỷ lệ quan sát không phù hợp với tỷ lệ lý thuyết và có thể cần loại bỏ.
* Ph−ơng pháp tính giá trị χ 2 −ớc tính cho nhóm kích th−ớc của cá tráp vây vàng: χ 2 = ∑χ 2 i
Trong đó: χ 2 i là giá trị χ 2 ước tính của mỗi nhóm kích thước, χ 2 T là giá trị χ 2 −ớc tính cho tổng các nhóm kích th−ớc χ d 2 = χ s 2 - χ T 2
So sánh giá trị χ 2 d với giá trị χ 2 chuẩn với (s-1) = 6-1 = 5 là 11,07 và 15,09 tương ứng với độ chính xác là 5% và 1% (s là số nhóm lích thước) Nếu giá trị χ 2
Khi giá trị χ² ước tính nhỏ hơn hoặc bằng giá trị chuẩn, tỷ lệ quan sát cho thấy sự phù hợp với tỷ lệ lý thuyết Ngược lại, nếu giá trị này lớn hơn, sẽ có sự khác biệt về tỷ lệ giới tính giữa các nhóm trong kích thước nghiên cứu.
3.4.6 Nghiên cứu tuổi và kích th − ớc thành thục lần đầu
Tuổi và kích thước thành thục lần đầu của cá thể được xác định qua đồ thị thể hiện tỷ lệ phần trăm cá thể đang chín sinh dục, đã chín hoặc sau khi đẻ, dựa trên chiều dài hoặc khối lượng Điểm trên đường cong tại đó 50% cá thể đạt đến giai đoạn chín sinh dục được sử dụng làm chỉ số cho sự chín sinh dục lần đầu.
Xử lý số liệu 29
Số liệu thu thập sẽ đ−ợc xử lý bằng các ch−ơng trình thống kê sinh học và so sánh giá trị χ 2
Kết quả nghiên cứu và thảo luận 30
Hình thái và các giai đoạn phát triển của tuyến sinh dục 30
4.1.1 Hình thái tuyến sinh dục
Cá Tráp vây vàng, giống như nhiều loài cá khác, rất khó để phân biệt giới tính khi chưa phát dục, thường là dưới 2 tuổi Tuy nhiên, khi cá đạt giai đoạn phát dục, việc phân biệt giữa cá đực và cá cái trở nên dễ dàng hơn.
Cá đực thường có thân hình thon dài hơn cá cái và bụng nhỏ hơn Chúng không sở hữu gờ sinh dục, và lỗ sinh dục của cá đực rất khó phân biệt, nằm ngay sát phía sau lỗ hậu môn.
Khi cá cái đạt giai đoạn trưởng thành, cơ quan sinh dục của chúng sẽ phồng lên, khiến bụng cá to có thể xuất hiện gờ vằn và da bụng dày Điều này có thể dẫn đến nhầm lẫn giữa bụng cá mang trứng và bụng cá chứa nhiều mỡ.
Cá Tráp vây vàng từ 0 đến 1 tuổi không thể phân biệt giới tính bằng mắt thường, vì cả đực và cái đều có cấu trúc tuyến sinh dục bao gồm buồng trứng và tinh sào, điều này cho thấy chúng là loài cá lưỡng tính điển hình.
4.1.2 Cấu tạo tuyến sinh dục
Tuyến sinh dục của cá tráp vây vàng nằm dọc hai bên sống lưng và dưới bóng hơi, kết thúc bằng một ống thông ra ngoài qua lỗ sinh dục Giai đoạn đầu khó phân biệt giới tính, nhưng từ giai đoạn II trở đi, việc phân biệt noãn sào và tinh sào trở nên dễ dàng hơn Noãn sào dày với mạch máu lớn và màu sắc thay đổi theo mức độ thành thục: màu vàng cam ở giai đoạn III và vàng đậm ở giai đoạn IV Hai nhánh của buồng trứng phát triển đồng đều, và kích thước cũng như mạch máu gia tăng ở các giai đoạn sau Tinh sào của cá trưởng thành có màu trắng đục, phân thuỳ và có nếp gấp cùng các mạch máu nhỏ phân bố.
4.1.3 Các giai đoạn phát triển của tế bào trứng
Giai đoạn I là giai đoạn phát dục sớm của tế bào mẹ, trong đó noãn nguyên bào chuyển hóa thành tế bào trứng nhỏ với đường kính từ 21 đến 28 micromet Nhân tế bào nằm ở giữa và chiếm tỷ lệ lớn so với toàn bộ tế bào, kèm theo một số hạch nhân nằm trong nhân.
Hình 3.1: Trứng giai đoạn I, nhân to nằm giữa tế bào trứng, các hạch nhân ch−a tiến về phía màng nhân ( Bouin; H & E; x 1000 )
Trong giai đoạn II, tế bào trứng có hình dạng đa giác hoặc hình cầu, với thể tích tế bào chất tăng lên và khoảng cách giữa nhân và tế bào chất giảm xuống Đường kính của tế bào trứng dao động từ 74 đến 111 micromet Trong quá trình phát triển, một lớp mỏng các tế bào nang bao quanh tế bào trứng, trong khi hạch nhân di chuyển gần đến màng nhân.
Hình 3.2 Trứng ở giai đoạn II, tế bào chất tăng lên, hạch nhân tiến sát tới màng nhân
Giai đoạn III của quá trình phát triển tế bào trứng đánh dấu sự chuyển biến rõ rệt về cấu trúc tế bào so với giai đoạn I và II Trong giai đoạn này, tế bào trứng bắt đầu hình thành và tích lũy noãn hoàng, với sự xuất hiện của noãn hoàng dưới dạng mụn nhỏ Quá trình tích lũy noãn hoàng diễn ra mạnh mẽ, thể hiện qua sự gia tăng số lượng noãn hoàng dạng hạt và các không bào Đường kính của trứng trong giai đoạn này tăng lên từ 248 đến 415 micromet Đồng thời, màng follicul cũng hình thành hai lớp và vùng phóng xạ trở nên phân biệt rõ ràng từ tế bào biểu mô.
Trong giai đoạn III, trứng bắt đầu hình thành và tích lũy noãn hoàng Noãn hoàng xuất hiện dưới dạng những mụn nhỏ, trong khi nang trứng hình thành hai lớp phân biệt.
Trong giai đoạn IV, tổ chức học có sự thay đổi rõ rệt khi tế bào trứng tích lũy đầy đủ noãn hoàng và đạt kích thước lớn nhất với đường kính từ 654 đến 762 µm Noãn hoàng xuất hiện với màu hồng sáng và hình dạng hạt cầu, chiếm phần lớn tế bào chất, bắt đầu có màu xám so với noãn hoàng Đồng thời, nhân tế bào co lại, màng nhân tiêu biến và hầu hết hạch nhân di chuyển về trung tâm của nhân.
Hình 3.4 Tế bào trứng ở giai đoạn IV
Nang trứng xuất hiện xung quanh tế bào trứng Tế bào trứng chứa đầy noãng hoàng dạng hạt và các không bào
Hình 3.5 Lát cắt noãn sào cá Tráp vây vàng (Bouin’s; H&E, x 100)
4.1.4 Các giai đoạn phát triển của tinh sào
Nghiên cứu các lát cắt tinh hoàn cho thấy các túi tinh được bao bọc bởi màng mô liên kết, với thành nang chứa tế bào steroli và tế bào dòng tinh Tế bào steroli hỗ trợ dinh dưỡng cho tế bào dòng tinh, trong khi các tinh nguyên bào tập trung ở vùng mầm, kéo dài từ phần đầu ống tinh Tinh nguyên bào có kích thước 7-11 µm và nằm sát thành nang Quá trình tạo tinh bắt đầu từ vùng mầm, với tinh nguyên bào cuối cùng chuyển sang giai đoạn tăng trưởng thành tinh bào 1, có kích thước 15-17 µm và nhân lớn Tinh bào 1 phân chia thành tinh bào 2, sau đó tinh bào 2 nhanh chóng phân chia thành tinh tử, nhưng tinh tử chỉ tồn tại ngắn hạn và không tham gia vào thụ tinh Để đảm bảo sự thụ tinh diễn ra, con cái đẻ trứng và con đực phóng tinh, trong giai đoạn này xuất hiện các tế bào sinh tinh, tinh bào I và tinh bào II.
Hình 3.6 Lát cắt ngang tinh sào cá tráp vây vàng (tuổi 2 + , phóng đại 400 lÇn)
Tinh trùng của cá tráp vây vàng có cấu trúc tương tự như ở các loài động vật khác, bao gồm ba phần: đầu, cổ và đuôi Dưới kính hiển vi, đầu tinh trùng rất lớn với phần nhiễm sắc chất cô đặc nằm ở phía sau Kích thước tinh trùng của cá tráp vây vàng dao động từ 20-25 µm.
Trong qúa trình nghiên cứu chúng tôi chỉ thu đ−ợc 3 giai đoạn phát triển của tuyến sinh dục đực:
Giai đoạn II của tinh sào được đặc trưng bởi hình dạng băng dẹt mỏng màu trắng, trong đó tồn tại các tế bào sinh dục ở giai đoạn đầu của quá trình sinh tinh Các nguyên tinh bào đang trong trạng thái sinh sản, nhờ vào quá trình này mà kích thước của tinh sào tăng lên đáng kể.
Giai đoạn III của tinh sào được đặc trưng bởi kích thước lớn hơn, màu trắng đục và nhiều vệt màu hồng trên bề mặt, biểu hiện sự phát triển mạch máu Trong tiêu bản tổ chức học, tinh sào thứ cấp đang trong quá trình phân chia thành các tinh tử Theo nghiên cứu của Zohar Y., Abraham M & Gordin H (1978), mầm túi chứa tinh bào cấp 2 xuất hiện đột ngột và giải phóng tế bào vào các xoang hình ống, nơi chúng hoàn thiện để trở thành tinh tử.
Hình: 3.7 Tinh sào giai đoạn III (x 400)
Giai đoạn IV của quá trình phát triển tinh sào có kích thước lớn hơn đáng kể so với các giai đoạn trước, với màu trắng sữa và sự phát triển mạnh mẽ của các mạch máu Hệ số thành thục trung bình đạt 0.68%, là mức cao nhất trong các mẫu nghiên cứu, có thể lên tới 0.72% Quan sát trên tiêu bản tổ chức học cho thấy phần lớn thành phần tế bào là tinh trùng, chúng đổ vào xoang chung của ống sinh tinh.
Hình: 3.8 Tinh sào giai đoạn IV (x 400)
Khả năng biến tính của cá tráp vây 38
Kết quả phân tích tuyến sinh dục qua cắt lát tiêu bản cho thấy các nang chứa lẫn lộn noãn bào trứng và chùm tinh tử Hiện tượng biến tính ở cá tráp vây vàng đã được nhiều tác giả đề cập, đặc biệt là trên loài Sparus aurata Theo nghiên cứu của Zohar Y và cộng sự (1989), các loài có khả năng biến tính có hai bộ phận sinh dục đực và cái ngay từ giai đoạn tiền trưởng thành Sự phát triển hoặc kìm nén của bộ phận sinh dục được quy định bởi tổ chức di truyền và điều kiện môi trường Thay đổi môi trường có thể dẫn đến sự phát triển lưỡng tính, với tinh tử phát triển nhanh hơn trứng gọi là lưỡng tính với tính đực chín trước Ngược lại, nếu điều kiện môi trường thuận lợi cho sự phát triển của trứng, sẽ dẫn đến kết quả ngược lại Nếu sự phát triển của cả hai tính đực và cái tương đương, sẽ tạo ra cá thể lưỡng tính Mặc dù cơ chế biến tính vẫn chưa được hiểu rõ, nhưng chúng tôi đã ghi nhận các cá thể cá tráp vây vàng thuộc dạng lưỡng tính với tính đực chín trước và phát hiện hai dạng lưỡng tính mới trong quá trình nghiên cứu.
4.2.1 Tuyến sinh dục l − ỡng tính biệt hoá theo h − ớng cái
Từ tháng 11 đến tháng 6 năm sau, cá tráp vây vàng xuất hiện buồng trứng màu hồng với đường bao quanh, chứa tế bào trứng và noãn bào sơ khai Túi noãn nguyên bào nằm dưới màng trong khoang bụng, kích thước trứng từ 9-11 mm và có thể nhìn thấy nhân.
Sự giảm phân xảy ra tương tự như ở túi noãn bào, nhưng với các tế bào nhỏ hơn (7-11 µm) và tỷ lệ nhân/tế bào chất cao hơn Khi kích thước tế bào trứng đạt 20-30 µm, chúng bắt đầu phân bố thành những dải rộng hơn Đến khi tế bào đạt kích thước từ 30-90 µm, chúng bắt đầu xếp dọc theo bên trong với màng nhân bao ngoài.
Hình 3.9: Các giai đoạn phát triển của chủ yếu ở noãn bào cá cái
Buồng trứng trong pha phát triển thứ hai có thể quan sát được khối noãn hoàng với kích thước trứng từ 130-190µm, thường xuất hiện từ tháng 11 đến tháng 6 năm sau Đặc điểm nổi bật của chúng là có thể nhìn thấy nhân tế bào một cách rõ ràng Vào tháng 9, nghiên cứu cho thấy có bốn cá thể xác định buồng trứng, trong đó hai cá thể đã thành thục và hai cá thể còn lại đang ở giai đoạn phát triển của tuyến sinh dục.
Vào tháng 9, hai con cá cái đã được phát hiện có trứng và buồng trứng phồng to, với hình dạng rõ ràng và màu sắc hơi vàng, trong khi trứng có màu hơi đục Mặc dù các giai đoạn phát triển của buồng trứng đã được quan sát, có giả thuyết cho rằng sự hình thành này một phần do đặc điểm di truyền Đồng thời, tinh sào cũng xuất hiện, mặc dù đây là giai đoạn biệt hóa giới tính thiên về hướng cái Việc quan sát trên tiêu bản kính hiển vi cho thấy một lớp mỏng bao phủ bề mặt buồng trứng với một số tinh tử, tạo sự nối tiếp giữa các tế bào và sợi Đáng lưu ý, có tới 24% sự biệt hóa giới tính cái thiên về hướng đực.
B D chỉ số rất nhỏ nh−ng nó cũng tạo ra một sự xuất hiện hình thái thông th−ờng ( h×nh 3.10)
4.2.2 Tuyến sinh dục l − ỡng tính biệt hoá theo h − ớng đực
Vào tháng 11, trong số các mẫu phân tích, chúng tôi phát hiện 6 cá thể có túi tinh trong tuyến sinh dục Đặc biệt, một trong số đó là con đực với tuyến sinh dục chứa đầy tinh tử.
Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, các nghiên cứu cho thấy tinh trùng đã được dự trữ trong túi tinh và có đặc điểm hình thái rõ ràng Hiện tượng này hình thành khu định vị cơ bản của tuyến sinh sản lưỡng tính theo hướng đực, có thể quan sát liên tục đến tháng Giêng năm sau.
Hình 3.10: Buồng trứng có các yếu tố tạo tinh
Sự tái phát triển các tinh hoàn bắt đầu từ tháng 4 với sự hình thành của các nhóm tinh tử sơ cấp (6-8 âm) Đến tháng 8, các tinh tử này dần được thích ứng, tuy nhiên một số vẫn giữ hình dạng mỏng với các đường bao quanh và nằm trên các thuỳ nhỏ chức năng chứa tinh dịch Ở giai đoạn này, túi tinh có thể được quan sát bằng mắt thường với hình dạng mỏng và bao quanh bởi các tế bào Một số tinh tử xuất hiện khá khác biệt trong túi tinh, trong khi hầu hết các tuyến sinh dục ở giai đoạn cuối có một số tinh tử nằm tự do ở giữa gờ của thuỳ nhá.
Vào tháng 9, sáu cá thể biệt hoá giới tính theo hướng đực được phát hiện, chủ yếu là các con đực có túi tinh chứa đầy trong thuỳ nhỏ của túi tinh (hình 3.7).
Phần buồng trứng trong tuyến sinh dục l−ỡng tính với sự biệt hoá theo hướng con đực xuất hiện như một dạng dải mỏng nằm quanh túi tinh (Hình 3.8)
Nó đ−ợc cấu trúc bởi túi noãn và đôi khi là các noãn bào tại pha phát triển sơ khai.
Chu kỳ phát dục và mùa vụ sinh sản 42
Sự thành thục của cá, đặc biệt là cá tráp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như dinh dưỡng, nhiệt độ và dòng chảy Những yếu tố môi trường này ảnh hưởng đến sự thay đổi sinh lý và sinh hóa của cá Để có thể đẻ trứng, cá cần đạt độ chín sinh dục và phải có điều kiện sinh thái phù hợp Thời gian đẻ trứng của cá liên quan chặt chẽ đến điều kiện dinh dưỡng của cá con, nhằm đảm bảo chúng có đủ thức ăn và tỷ lệ sống sót cao nhất.
Nghiên cứu về tổ chức học buồng trứng và biến động hệ số thành thục của cá Tráp cho thấy mùa sinh sản của cá Tráp vây vàng diễn ra từ cuối đông đến đầu xuân, cụ thể là từ tháng 2 đến tháng 4, khi thời tiết vẫn còn se lạnh.
Bảng 3.1: Tỷ lệ phần trăm cá thể thành thục ở các giai đoạn qua các tháng trong n¨m
Chu kỳ sinh dục và mùa vụ sinh sản của cá tráp vây vàng tại vùng nước lợ Hải Phòng được xác định qua tỷ lệ % số cá thể thành thục giai đoạn III và IV cùng chỉ số sinh dục Dữ liệu được thu thập từ tháng 11/2004 đến tháng 7/205 cho thấy cá tráp vây vàng cái có tỷ lệ thành thục cao nhất vào tháng 11 đến tháng 2 năm sau, đánh dấu thời kỳ đẻ rộ Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự thành thục sinh dục bao gồm nhiệt độ và thức ăn Sự hoạt động của dòng trồi mạnh trong mùa gió Tây Nam đẩy lớp nước lạnh và có độ mặn cao vào bờ, trong khi dòng trồi yếu mùa gió Đông Bắc dần yếu đi và lùi xa Sự phát triển tuyến sinh dục của cá tráp vây vàng liên quan mật thiết đến biến thiên nhiệt độ, với tháng 1, 2 là thời điểm nhiệt độ thấp nhất trong năm, sau đó tăng dần và đạt cực đại vào tháng 5, 6 Mùa sinh sản bắt đầu từ tháng 11, 12, đạt đỉnh cao vào tháng 2-3, tương ứng với tỷ lệ % cá thể thành thục cao do cá tráp vây vàng đẻ vào tháng 1, 2.
Hình: 3.11 Tỷ lệ phần trăm cá thể thành thục ở các giai đoạn các tháng trong n¨m
Qua điều tra hộ dân nuôi ở các đầm, cá giống con cỡ 1-2cm thường được bắt gặp vào tháng 4 và tháng 5 Điều này cho thấy cá Tráp đã đẻ trước đó khoảng 1-2 tháng, tức vào tháng 2 và tháng 3.
Theo Vũ Trung Tạng (1994), loài cá này có khả năng thành thục và sinh sản ngay trong đầm Đỗ Văn Khương và Trần Văn Đan (2001) cho biết, trứng của loài cá này chỉ được phát hiện ở giai đoạn III và IV trong các tháng mùa đông, từ tháng 12 đến tháng 1 năm sau Do đó, mùa sinh sản chính của cá rơi vào tháng 2 và tháng 3 là hoàn toàn có cơ sở.
Cơ cấu giới tính 44
4.4.1 Biến thiên tỷ lệ đực cái theo thời gian
Tỷ lệ % đực cái trong các tháng thu mẫu đ−ợc thể hiện ở bảng sau:
Bảng 3.2: Tỷ lệ % đực cái trong các tháng thu mẫu
Tỷ lệ quan sát Tỷ lệ lý thuyết
Tổng số cá thể Đực Cái Đực Cái
Tỷ lệ đực:cái quan sát
Bảng trên cho thấy hầu hết các tháng có giá trị χ² nhỏ hơn giá trị χ² chuẩn, chứng tỏ tỷ lệ đực cái quan sát phù hợp với tỷ lệ lý thuyết Tuy nhiên, tháng 5 có tỷ lệ đực cái là 1:1,80, chỉ phù hợp với tỷ lệ lý thuyết ở mức tin cậy 5%, còn ở mức tin cậy 1% thì không phù hợp.
Thời gian thu mẫu (tháng)
Hình 3.12: Biến thiên tỷ lệ đực cái theo thời gian
Cũng theo một số tác giả tr−ớc đây Đỗ Văn Kh−ơng, Trần Văn Đan
Từ tháng 8 đến tháng 10 năm 2001, tỷ lệ cá thể đực chiếm 52,7%, trong khi tỷ lệ cá thể cái dưới 40% Từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau, tỷ lệ đực cái gần như bằng nhau, nhưng trong các tháng còn lại, tỷ lệ cá thể cái lại cao hơn đáng kể Tổng cộng, tỷ lệ đực cái là 1:1,14 Nghiên cứu này phù hợp với nghiên cứu của Zohar Y., Abraham M & Gordin H (1978), cho thấy tỷ lệ này không ổn định theo tháng và khác nhau ở các vùng phân bố khác nhau Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu không liên tục và số lần lặp lại không cao, việc tìm ra quy luật chung cho sự biến động tỷ lệ đực cái theo thời gian trong nhiều năm vẫn chưa được thực hiện.
4.4.2 Biến thiên tỷ lệ đực cái theo nhóm kích th − ớc
Phân tích số liệu thu thập trong các tháng nghiên cứu, phân chia theo giới tính và nhóm kích th−ớc cho kết quả ở bảng 3.3
Bảng 3.3: Biến thiên tỷ lệ đực cái của cá tráp vây vàng theo nhóm kích th−íc
Tỷ lệ quan sát Tỷ lệ lý thuyÕt
Tổng số cá thể Đực Cái Đực Cái
Tỷ lệ đực: cái quan sát
Kết quả từ bảng cho thấy giá trị χ 2 d = χ 2 S - χ 2 T = 24.69 - 11.5 = 13.19 So sánh với giá trị χ 2 chuẩn là 11.07 và 15.09, ta nhận thấy tỷ lệ quan sát của hầu hết các nhóm kích thước phù hợp với tỷ lệ lý thuyết ở độ tin cậy 5% Tuy nhiên, ở độ tin cậy 1%, tỷ lệ này chưa hoàn toàn phù hợp với tỷ lệ lý thuyết Giá trị χ 2 ước tính lớn hơn giá trị χ 2 chuẩn, cho thấy tỷ lệ cá thể cái lớn hơn cá thể đực trong quần đàn.
Hình 3.13: Biến thiên tỷ lệ đực cái theo nhóm kích thước
Trong các nhóm kích thước cá tráp vây vàng, tỷ lệ đực lớn hơn cái ở nhóm dưới 150 gram là 1,2:1, trong khi ở nhóm trên 150 mm, tỷ lệ cái có xu hướng tăng dần Xu hướng biến thiên giới tính của cá tráp vây vàng theo kích thước được thể hiện rõ ràng.
- Nhóm có kích thước < 150mm: Tỷ lệ đực tăng theo sự giảm của trọng l−ợng
- Nhóm kích th−ớc > 150 mm: tỷ lệ cái tăng theo sự tăng của trọng l−ợng
Tỷ lệ đực cái chung cho toàn nhóm cá tráp vây vàng là 1:1,21, kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Lin J và L Liu (1989) tại Đài Loan Cụ thể, nhóm cá có trọng lượng từ 150 - 200mm cho thấy tỷ lệ đực cái gần như bằng nhau Tuy nhiên, khi trọng lượng tăng, tỷ lệ cá cái gia tăng trong khi tỷ lệ cá đực giảm Đặc biệt, ở nhóm cá có trọng lượng lớn hơn 350mm, sự chênh lệch giữa tỷ lệ đực cái trở nên rất rõ rệt.
Tuổi và kích th−ớc thành thục 48
Mỗi loài cá cần trải qua các giai đoạn phát triển cụ thể để đạt được sự trưởng thành và có khả năng sinh sản lần đầu.
Nghiên cứu về vẩy cá cho thấy cá 1 tuổi có tế bào sinh dục mới ở giai đoạn I và II của sự phân chia Đối với cá 2 tuổi, hiện tượng sinh sản chưa rõ ràng, chủ yếu chỉ thấy trứng ở giai đoạn II và III, trong khi rất ít cá thể xuất hiện ở giai đoạn khác.
III Qua xác định tuổi và đo kích thước cá thì chủ yếu thấy cá thành thục ở 2 và 3 tuổi, với kích thước thay đổi từ 280-360mm ở kích thước này đã bắt gặp cả cá đang ở giai đoạn IV và một số ở giai đoạn V Nh− vậy chúng tôi mới chỉ gặp cá thành thục ở tuổi 2 + , 3 +
Bảng 3.4: T−ơng quan thành thục sinh dục theo nhóm kích th−ớc
Nhãm kÝch th−íc (mm)
Số cá thể thành thục giai đoạn III,IV,V
Tổng số cá thể trong nhãm
Thành thục sinh dục lần đầu của cá tráp vây vàng tại vùng nước lợ Hải Phòng được xác định ở nhóm kích thước nhỏ nhất có tuyến sinh dục phát triển ở giai đoạn III, IV, với tỷ lệ 50% trong tổng số cá thể Kích thước nhóm cá thể thành thục được xác định tại điểm mà 50% số cá thể đạt đến trạng thái thành thục Thông tin chi tiết có thể tham khảo trong Bảng 3.4 và hình 3.14.
>350 Nhãm kÝch th−íc (mm)
Hình 3.14: Kích th−ớc thành thục lần đầu của cá tráp vây vàng
Sức sinh sản và hệ số thành thục của cá Tráp 49
4.6.1 Sức sinh sản tuyệt đối, t − ơng đối
Sức sinh sản đóng vai trò quan trọng trong sinh sản nhân tạo, giúp lập kế hoạch sản xuất hiệu quả Thông qua việc xác định lượng cá bố mẹ cần thiết, người ta có thể dự đoán số lượng cá bột, từ đó chủ động chuẩn bị cho quá trình sinh sản nhân tạo.
Bảng:3.5 Hệ số thành thục và sức sinh sản của cá tráp vây vàng
Sức SS tương đối l−ợng (g) buồng trứng(g) thục(%) (trứng/cá cái) (trứng/g cá cái)
Cá táp vây vàng có sức sinh sản lớn, với số lượng trứng dao động từ 152.000 đến 325.000 trứng mỗi cá cái, trung bình đạt 230.750±15.327 trứng Sức sinh sản tương đối cũng cho thấy sự biến đổi đáng kể.
Cá tráp vây vàng có khả năng sinh sản từ 412 đến 542 trứng, trung bình đạt 483,5±62,3 trứng, cho thấy sức sinh sản cao khi hệ số thành thục lớn Mặc dù theo nghiên cứu của Helps S (1982), các loài cá lớn thường có sức sinh sản cao, nhưng cá tráp vây vàng lại có sức sinh sản tương đối lớn mặc dù kích thước không cao Nguyên nhân có thể do kích thước trứng của chúng nhỏ, trung bình từ 0,35-0,42 mm, và chúng là loài cá đẻ trứng nổi mà không chăm sóc, dẫn đến tỷ lệ hao hụt trứng và cá con cao trong tự nhiên Sức sinh sản này là một đặc tính thích nghi quan trọng để đảm bảo sự tồn tại trong môi trường khắc nghiệt.
4.6.2 Các giai đoạn phát triển phôi cá tráp vây vàng
Nghiên cứu cho thấy phôi cá tráp vây vàng trải qua nhiều giai đoạn phát triển tuần tự, bao gồm: giai đoạn thụ tinh và hình thành đĩa phôi, giai đoạn phân cắt trứng và tạo phôi nang, giai đoạn phôi vị với sự hình thành 3 lá phôi, giai đoạn phát triển cơ quan cảm giác, giai đoạn đuôi tách khỏi noãn hoàng, giai đoạn tuần hoàn máu, và cuối cùng là giai đoạn cá nở Mỗi giai đoạn này có những đặc điểm phát triển riêng biệt.
Giai đoạn trương nước là quá trình quan trọng trong việc kích thích cá đẻ tự nhiên thông qua các yếu tố sinh thái như tạo dòng chảy và tăng cường sự trao đổi oxy Quan sát cho thấy, khi cá cái chuẩn bị đẻ, chúng thường bơi lượn ở tầng mặt bể, trong khi cá đực tập trung ở những vùng nước chảy mạnh Khi cá cái quẫy mạnh để đẻ trứng, cá đực sẽ phóng tinh để thụ tinh ngay lập tức Quá trình hoạt hóa trứng bắt đầu ngay khi trứng rơi vào nước, dẫn đến sự hình thành màng thụ tinh Các chất đặc biệt trong noãn bào được tiết ra sau khi thụ tinh giúp trứng hút nước và tăng kích thước, tạo điều kiện cho phôi phát triển Kích thước trứng cá tráp vây vàng sau khi thụ tinh khá đồng đều, với đường kính trung bình đạt 0,58-6,82mm, và chứa giọt dầu giúp trứng nổi trên mặt nước.
Trứng cá được thụ tinh ngay sau khi con cái đẻ, nhờ vào việc con đực phóng tinh đồng thời Trứng thụ tinh có hình dạng cầu, thường trong suốt và có đường kính đồng đều, trung bình khoảng 0,65mm.
Noãn hoàng không màu và có giọt dầu, trong khi những trứng thụ tinh thường có màng trứng căng tròn, trong suốt, cho phép quan sát các bộ phận bên trong qua kính hiển vi.
Giai đoạn phân cắt của cá tráp vây vàng diễn ra tương tự như các loài cá xương khác, với quá trình phân cắt không hoàn toàn Ngay sau khi trứng được thụ tinh, tế bào chất từ các khu vực khác nhau của cực thực vật di chuyển về phía cực động vật, tạo thành đĩa phôi Ban đầu, đĩa phôi còn mỏng, nhưng sau một thời gian, lượng tế bào chất tập trung ngày càng nhiều và dần nhô lên hình thành phôi bào Trong điều kiện quan sát của chúng tôi, nhiệt độ nước đạt 25-26 độ C.
Sau khi trứng thụ tinh, sau 25 phút, rãnh phân cắt đầu tiên xuất hiện, chia phôi bào thành hai tế bào Tiếp theo, rãnh phân cắt thứ hai xuất hiện vuông góc với rãnh đầu tiên, tạo thành bốn tế bào Quá trình này tiếp tục với rãnh phân cắt thứ ba, cho ra 8 tế bào, và diễn ra qua các giai đoạn 16, 32, 64 tế bào Số lượng tế bào tăng nhanh chóng trong khi kích thước tế bào giảm, dẫn đến hình thành phôi dâu Giai đoạn phân cắt kết thúc sau khoảng 3,5 giờ, sau đó giai đoạn phôi dâu bắt đầu phát triển và đĩa phôi hình thành.
* Giai đoạn phôi vị và hình thành ba lá phôi
Sau khoảng 4,5 giờ sau khi nở, quá trình tạo phôi vị bắt đầu khi đĩa phôi được phủ từ 1/3 đến toàn bộ túi noãn hoàng Đĩa phôi mỏng dần và mép của nó bắt đầu chìm xuống khối noãn hoàng, trong khi vòng rìa và các phần ngoại vi cuộn vào trong, hình thành mầm phôi kéo dài về phía cực động vật Đồng thời, vòng rìa tiến dần về phía cực thực vật, bao trùm toàn bộ khối noãn hoàng Giai đoạn tạo phôi vị kết thúc khi phôi khẩu khép kín và toàn bộ noãn hoàng được vòng rìa bao bọc.
* Giai đoạn hình thành hệ thần kinh và các giác quan:
Hệ thần kinh phát triển từ tấm thần kinh, một cấu trúc mỏng được hình thành từ các tế bào của lá phôi ngoài, chạy dọc ở giữa thân phôi Khi tấm thần kinh lõm xuống, nó tạo thành máng thần kinh, với phần đầu ống thần kinh phình lên để hình thành não bộ Phía dưới ống thần kinh, dây sống được hình thành, trong khi hai bên ống thần kinh phát triển thành các thể tiết.
Bọng mắt và túi tai hình thành trong giai đoạn sơ khai của não bộ, bắt đầu từ hai túi mọc lồi ở hai bên não trước Tiếp theo, túi tai xuất hiện phía sau do sự lõm vào của ngoại bì Trong giai đoạn này, thân phôi dài ra và thể tiết tăng lên từ 10-15 đốt, cho thấy phôi đã phát triển hoàn chỉnh.
Giai đoạn đuôi tách khỏi khối noãn hoàng là quá trình hình thành mầm đuôi phía sau thân phôi Ban đầu, thân phôi nằm sát bên túi noãn hoàng, nhưng theo thời gian, nó dần tách ra và hình thành phần đuôi.
* Giai đoạn hình thành hệ tuần hoàn: Hệ mạch máu và tim hình thành, máu chuyển động và tim đập nhẹ (hình 3.25)
Giai đoạn cá nở phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ nước; khi nhiệt độ tăng, thời gian nở sẽ nhanh hơn Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy ở nhiệt độ 26-27°C, thời gian nở sau khi trứng được thụ tinh là ngắn hơn.
Trước khi cá nở, phôi bắt đầu cử động mạnh mẽ, tim đập nhanh và mạnh hơn Khi đuôi dài ra, cá nở và có khả năng di chuyển tự do trong nước.
Bảng 3.6: Tóm tắt các giai đoạn phát triển của phôi cá tráp vây vàng
TT Các giai đoạn phát triển Thời gia phát triển phôi
1 Trứng thụ tinh: 0giờ 00 phút
- Phân cắt thành 2 tế bào 1 giờ 35 phút Hình 3.15
2 Phân cắt thành 4 tế bào 1 giờ 55 phút Hình 3.16
3 Phân cắt thành 8 tế bào 2 giờ 05 phút Hình 3.17
4 Phân cắt thành 16 tế bào 2 giờ 10 phút Hình 3.18
- Phân cắt thành 32 tế bào 2 giờ 25 phút Hình 3.19
- Phân cắt thành 64 tế bào 3 giờ 15 phút Hình 3.20
- Giai đoạn phôi dâu 3 giờ 35 phút Hình 3.21
5 Thời kỳ đĩa phôi cao 7 giờ 17 phút Hình 3.22
6 Thời kỳ phôi phôi vị 12 giờ 22 phút Hình 3.23
7 Phôi chiếm 2/3 khối noãn hoàng, mầm đuôi rõ ràng
8 Phôi chiếm hết toàn bộ khối noãn hoàng
9 ấu trùng đang nở 20 giờ 22 phút Hình 3.27
Hình 3.15 Giai đoạn 2 tế bào Hình 3.16: Giai đoạn 4 tế bào
Hình 3.17: Giai đoạn 8 tế bào Hình 3.18: Giai đoạn 16 tế bào
Hình 3.19: Giai đoạn 32 tế bào Hình 3.20: Giai đoạn 64 tế bào
Hình 3.21: Gđ phôi dâu Hình 3.22: Thời kỳ đĩa phôi cao
Hình 3.23: Thời kỳ phôi vị Hình 3.24: Phôi chiếm 2/3 khối noãn hoàng, mầm đuôi rõ ràng
Hình 3.25: Phôi chiếm hết Hình 3.26: ấu trùng chuẩn bị nở
