nghiên cứu một vài đặc điểm sinh học sinh sản và thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá sọc ngựa danio rerio (f.hamilton, 1822) nuôi tại khánh hòa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG




LÊ THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU MỘT VÀI ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC SINH SẢN
VÀ THỬ NGHIỆM SINH SẢN NHÂN TẠO CÁ SỌC NGỰA
Danio rerio (F.HAMILTON, 1822) NUÔI TẠI KHÁNH HÒA



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Khánh Hòa - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG




LÊ THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU MỘT VÀI ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC SINH SẢN
VÀ THỬ NGHIỆM SINH SẢN NHÂN TẠO CÁ SỌC NGỰA
Danio rerio (F.HAMILTON, 1822) NUÔI TẠI KHÁNH HÒA

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Nuôi trồng Thủy sản

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Phạm Quốc Hùng



Khánh Hòa - 2014
i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Lê Thị Thu Hà, là học viên lớp cao học CHNTTS2012-3, chuyên ngành
Nuôi trồng Thủy sản, tôi xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu một vài đặc điểm sinh
học sinh sản và thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá sọc ngựa Danio rerio
(F.Hamilton, 1822) nuôi tại Khánh Hòa” là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các
nội dung trong luận văn là do tự bản thân tôi tiến hành bố trí thí nghiệm, thu thập và
phân tích kết quả. Các tài liệu tham khảo và kết quả nghiên cứu của các tác giả khác
được sử dụng trong luận văn này với mục đích phân tích và so sánh đã được trích dẫn
đầy đủ, minh bạch và đúng các nguồn công bố. Toàn bộ nội dung và kết quả nghiên
cứu trong luận văn đều đảm bảo tính trung thực, có đủ độ tin cậy và chưa từng được
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả

Lê Thị Thu Hà

ii

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực
của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của nhiều người. Nhân đây tôi xin chân
thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó.
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Phạm Quốc Hùng và TS.
Lê Minh Hoàng, những người đã định hướng và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Viện Nuôi trồng Thủy
sản – Trường Đại học Nha Trang, những người đã dạy dỗ, chỉ bảo và truyền đạt kiến
thức cho tôi trong suốt quãng thời gian qua.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, những người luôn bên cạnh giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin dành sự biết ơn to lớn đến gia đình và người thân đã luôn bên
tôi, động viên giúp đỡ tôi vượt qua khó khăn trong cuộc sống cũng như trong học tập.
Xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 5 năm 2014
Học viên


Lê Thị Thu Hà

iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. Môt số đặc điểm sinh học của cá sọc ngựa Danio rerio (F.Hamilton,
1822) 3
1.1.1. Đặc điểm phân loại, hình thái 3
1.1.2. Phân bố và môi trường sống 4
1.1.2.1. Phân bố 4
1.1.2.2. Môi trường sống 5
1.1.3. Dinh dưỡng 6
1.1.4. Sinh sản 7
1.1.5. Các giai đoạn phát triển phôi 8
1.1.5.1. Giai đoạn phôi nang
–
Blastula 9
1.1.5.2. Giai đoạn phôi vị _Gastrula 11
1.1.5.3. Quá trình hình thành cơ quan 11
1.1.5.4. Giai đoạn ấu trùng sớm 13

1.2. Những nghiên cứu về cá sọc ngựa tại Việt Nam và trên thế giới. 13
1.2.1. Trên thế giới 13
1.2.2. Ở Việt Nam 15
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
2.1. Địa điểm, thời gian 17
2.2. Đối tượng nghiên cứu 17
2.3. Vật liệu nghiên cứu 17
2.4. Phương pháp nghiên cứu 17
2.4.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 17
2.4.2. Bố trí thí nghiệm 18
iv

2.4.2.1. Chăm sóc cá bố mẹ 18
2.4.2.2. Phương pháp cá bố mẹ sinh sản 19
2.5. Thu thập số liệu 20
2.5.1. Nghiên cứu một vài đặc điểm sinh học sinh sản 20
2.5.2. Thử nghiệm sinh sản nhân tạo 21
2.5.2.1. Tỷ lệ thụ tinh (FR) 21
2.5.2.2. Tỷ lệ nở (HR) 21
2.5.2.3. Quan sát sự phát triển của phôi 21
2.5.2.4. Đánh giá chất lượng ấu trùng 21
2.6. Xử lý số liệu 22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23
3.1. Một vài đặc điểm sinh học sinh sản 23
3.1.1. Phân biệt cá đực, cá cái 23
3.1.2. Các giai đoạn phát triển của buồng trứng 23
3.1.3. Ảnh hưởng của thức ăn lên hệ số thành thục (GSI) 25
3.1.4. Ảnh hưởng của thức ăn lên sức sinh sản tương đối và sức sinh sản
tuyệt đối 26
3.2. Thử nghiệm sinh sản nhân tạo 27

3.2.1. Chăm sóc cá bố mẹ 27
3.2.2. Tuyển chọn cá bố mẹ cho sinh sản 28
3.2.3. Bố trí thí nghiệm cho cá đẻ 28
3.2.4. Các giai đoạn phát triển của phôi 29
3.2.5. Ảnh hưởng của thức ăn lên tỷ lệ thụ tinh và tỷ lệ nở 32
3.2.6. Ảnh hưởng của thức ăn lên khả năng vận động của ấu trùng 33
3.2.7. Ảnh hưởng của thức ăn lên tỷ lệ sống của ấu trùng cá sọc ngựa 33
3.2.8. Ảnh hưởng của thức ăn lên tốc độ sinh trưởng đặc trưng về chiều dài 34
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36
4.1. Kết luận 36
4.2. Kiến nghị 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GSI : Gonado somatic Index (hệ số thành thục)
AF : Sức sinh sản tuyệt đối
RF : Sức sinh sản tương đối
FR : Tỷ lệ thụ tinh
HR : Tỷ lệ nở
ppt : Part per thousand
BW : Khối lượng toàn bộ cơ thể
GW : Khối lượng tuyến sinh dục
SGR
L
: Tốc độ sinh trưởng đặc trưng về chiều dài
SGR
W
: Tốc độ sinh trưởng đặc trưng về khối lượng

TLS : Tỷ lệ sống










vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số đặc điểm thủy lý, thủy hóa 6
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng thức ăn tổng hợp sử dụng trong thí nghiệm 19
Bảng 3.1. Sức sinh sản của cá sọc ngựa khi cho ăn 3 loại thức ăn khác nhau 26
Bảng 3.2. Quá trình phát triển phôi cá sọc ngựa 30
Bảng 3.3. Kết quả tỷ lệ thụ tinh và tỷ lệ nở 32

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Hình dạng ngoài của cá sọc ngựa 4
Hình 1.2. Phân bố của cá sọc ngựa trong tự nhiên 5
Hình 1.3. (A) Phôi sau vài phút được thụ tinh. (B) Phôi giai đoạn 1 tế bào 8
Hình 1.4. Phôi cá sọc ngựa dưới kính hiển vi đảo ngược 9
Hình 1.5. Mô hình phôi cá sọc ngựa giai đoạn phôi nang với 3 lớp tế bào 10
Hình 1.6. Phôi cá sọc ngựa giai đoạn phôi nang 10
Hình 1.7. Mô hình phôi cá sọc ngựa giai đoạn phôi vị: 9 giờ và 10 giờ sau khi thụ
tinh 11
Hình 1.8. Các cơ quan trong cơ thể cá sọc ngựa 12
Hình 1.9. Miệng phát triển và bắt đầu hình thành sắc 13
Hình 1.10. Các công trình công bố liên quan đến cá sọc ngựa từ những năm 1970
– 2008. Số lượng các công trình bắt đầu gia tăng mạnh từ những năm 1990 và
vẫn có khuynh hướng tăng cho đến nay 15
Hình 2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 18
Hình 2.2. Bể nuôi cá sọc ngựa bố mẹ thí nghiệm 19
Hình 2.3. Bể cho cá đẻ 20
Hình 3.1 Hình dạng cá đực 23
Hình 3.2 Hình dạng cá cái 23
Hình 3.3. Biến động hệ số thành thục của cá sọc ngựa 25
Hình 3.4. Hình ảnh một số giai đoạn phát triển của phôi 31

Hình 3.5. Số lần xoay thân của cá trong 1 phút 33
Hình 3.6. Ảnh hưởng của thức ăn đến tỷ lệ sống của cá 34
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thức ăn lên SGR
L
(%/ngày) 34
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thức ăn lên chiều dài của ấu trùng cá sọc ngựa 35




1

MỞ ĐẦU
Cá sọc ngựa Danio rerio (F.Hamilton, 1822), là đối tượng cá cảnh phổ biến thuộc
họ cá Chép Cyprinidae. Cá có các đặc điểm hình thái và màu sắc độc đáo, có thể nuôi
riêng hoặc nuôi kết hợp với các loài cá cảnh khác trong bể cá cảnh. Với nhu cầu tiêu
thụ cá cảnh ngày càng tăng như hiện nay, trong khi nguồn cung cấp cá cảnh chủ yếu
dựa vào khai thác từ tự nhiên, đã đặt ra nhiều mối quan tâm đối với các nhà khoa học,
quản lý và bảo tồn. Nuôi trồng thủy sản được xem là giải pháp hữu hiệu nhất để giảm
thiểu các ảnh hưởng tiêu cực lên nguồn lợi tự nhiên và phát triển bền vững ngành công
nghiệp này.
Ngoài ra, cá sọc ngựa Danio rerio còn là đối tượng thí nghiệm quan trọng trong
các nghiên cứu về di truyền học, thần kinh học và y học [42]. Cá sọc ngựa trở thành
mô hình chính trong các nghiên cứu về độc chất học, sinh học thần kinh, sinh học phát
triển và sinh học phân tử [55]. Mỗi con cái có thể đẻ 50 – 200 trứng/ ngày, cá thụ tinh
ngoài giúp dễ dàng quan sát và thao tác trên phôi ngay sau khi được thụ tinh, phôi phát
triển nhanh chóng, đạt độ trong suốt hoàn hảo cho phép ghi lại hình ảnh thực trong quá
trình phát triển cơ quan [9]. Nhờ vào những ưu điểm trên nên cá sọc ngựa được coi là
sự lựa chọn hàng đầu cho các nghiên cứu về ảnh hưởng của độc tố lên sưu phát triển
phôi [14].

Tuy nhiên, các nghiên cứu sinh học sinh sản trên cá sọc ngựa Danio rerio ở Việt
Nam còn rất hạn chế đã gây cản trở trong việc mở rộng phát triển đối tượng này tương
ứng với tiềm năng.
Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Nghiên cứu một vài đặc điểm sinh học
sinh sản và thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá sọc ngựa Danio rerio (F.Hamilton,
1822) nuôi tại Khánh Hòa” được thực hiện nhằm góp phần xây dựng quy trình sản
xuất giống nhân tạo cá Danio rerio.
 Mục tiêu của đề tài:
- Xác định được một số đặc điểm sinh học sinh sản cá sọc ngựa Danio rerio nuôi
tại Khánh Hòa.
- Nắm được quy trình sinh sản nhân tạo cá sọc ngựa Danio rerio nuôi tại Khánh
Hòa.
2

 Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản chủ yếu của cá sọc ngựa Danio rerio
nuôi tại Khánh Hòa: Phân biệt đực cái, các giai đoạn phát triển của buồng trứng, hệ số
thành thục, sức sinh sản tuyệt đối, sức sinh sản tương đối.
- Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá sọc ngựa: chăm sóc cá bố mẹ, sự phát triển
của phôi, tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ nở, khả năng vận động của ấu trùng, tốc độ sinh trưởng
đặc trưng về chiều dài, tỷ lệ sống của ấu trùng cá.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần cung cấp những
dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh học sinh sản, thử nghiệm sinh sản, làm cơ sở cho
các công trình nghiên cứu khác về cá sọc ngựa Danio rerio.
- Ý nghĩa thực tiễn: Xác định một số đặc điểm sinh học sinh sản và thử nghiệm
sinh sản nhân tạo cá sọc ngựa Danio rerio.

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Môt số đặc điểm sinh học của cá sọc ngựa Danio rerio (F.Hamilton, 1822)
1.1.1. Đặc điểm phân loại, hình thái:
Cá sọc ngựa Danio rerio là loài cá nước ngọt nhiệt đới, thuộc họ cá Chép
Cyprinidae [37]. Loài cá này được mô tả lần đầu tiên ở thế kỷ 19 bởi bác sĩ phẫu thuật
Francis Hamilton. Ông đã cho xuất bản một báo cáo về các loài cá này, theo đó nó
được tìm thấy ở sông Hằng và các nhánh của sông Hằng vào năm 1822. Trong nghiên
cứu của mình, Francis Hamilton đã phát hiện được 10 loài cá thuộc giống Danio.
Trong đó, loài cá sọc ngựa Danio rerio đã được phân vào chi Brachydanio [54]. Đến
năm 1991, Barman lại phân Danio và Barachydanio thành 2 giống khác nhau tuy nhiên
ông không chỉ ra được đặc điểm riêng biệt của từng giống [6].
Các nghiên cứu đầu tiên dựa trên việc nghiên cứu sinh học phân tử để phân loại
được tiến hành năm 1993 bởi Meyer và các cộng sự. Trong nghiên cứu của mình, ông
đã tiến hành phân tích DNA 16S và 12S của 9 loài cá khác nhau thuộc giống Danio. Từ

kết quả phân tích của mình, Meyer và các cộng sự đã kết luận Danio là một giống riêng
biệt, và gồm 2 loài có đặc điểm thân dầy (Danio rerio) và thân mỏng (Barachydanio
rerio) [36, 57]. Kết quả này cũng trùng với kết quả trong các nghiên cứu sinh học phân
tử sau này được thực hiện bởi Mc Clure (năm 1999), Parichy và Johnson (năm 2011)
[34, 40]. Tuy nhiên,vào năm 2002, Sanger và McCune kết hợp nghiên cứu sinh học
phân tử và nghiên cứu hình thái học nhằm đã đưa ra một kết quả hoàn toàn trái ngược,
theo đó tồn tai hai loài Danio rerio và Barachydanio rerio khác nhau [43].
Bề mặt hai bên của cá Danio rerio có những sọc vằn chạy dọc phần thân và vây nên
được gọi với tên là cá sọc vằn hay cá sọc ngựa. Không giống như nhiều loài của họ cá
chép Cyprinidae, kích thước của cá sọc vằn nhỏ hơn nhiều, cá trưởng thành có chiều dài
từ 3-5 cm. Cá sọc ngựa được thuần từ tự nhiên có thể sống từ 3 - 5 năm, trong nghiên
cứu năm 1991 của Talwar, ông đã tìm thấy cá thể có tuổi thọ lên đến 5,5 tuổi [52].


4

Vị trí phân loại:
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopterygi
Bộ: Cypriniformes
Họ: Cyprinidae
Giống: Danio
Loài: Danio rerio (F.Hamilton, 1822) [39]

Hình 1.1. Hình dạng ngoài của cá sọc ngựa [61]
Tên tiếng Anh: Zebrafish
Tên tiếng Việt: Cá sọc ngựa, cá ngựa vằn.
1.1.2. Phân bố và môi trường sống
1.1.2.1. Phân bố
Trong tự nhiên, cá sọc ngựa phân bố ở Ấn Độ và Nam Á, chủ yếu tại lưu vực sông

Hằng và sông Brahmaputra ở phía đông bắc Ấn Độ, Bangladesh và Nepal. Những
nghiên cứu hóa thạch của loài cá này cũng cho thấy sự hiện diện của loài cá này ở
Indus, Cauvery, Pennar, Godavari và lưu vực sông Mahanadi. Ngoài ra, kết quả nghiên
cứu của Streisinger năm 1981 đã chỉ ra sự phân bố của loài cá này cũng có trên lưu
5

vực sông Krishnavà ở các bang Rajasthan, Gujarat và Andra Pradesh (lưu vực sông đổ
ra biển Ả Rập) cũng như phía Bắc Myanmar và Sri Lanka [6].

Hình 1.2. Phân bố của cá sọc ngựa trong tự nhiên [4]
1.1.2.2. Môi trường sống
Trong nghiên cứu của Engeszer và các cộng sự tiến hành năm 2007, ông cho rằng
ngoài môi trường tự nhiên, cá sọc ngựa sinh trưởng và phát triển trong những môi
trường nước nhiệt có độ khoảng từ 24,6-38,6
o
C [21]. Hwang và các cộng sự (năm 1995)
cho rằng 28,5
o
C là nhiệt độ tối ưu cho sự sinh và phát triển của cá sọc ngựa [27].
Đây là loài sống đáy, thường được tìm thấy ở những nơi có dòng nước tĩnh hoặc
nước chảy chậm, đặc biệt là các con mương gần ruộng lúa [28, 49, 51]. Tuy nhiên, vẫn
thấy loài cá này ở các con suối mà chủ yếu ở phần hạ lưu hay phổ biến trong các khe
suối nhỏ [13], nơi có tốc độ dòng chảy chậm [35]. Cá sọc ngựa sống ở vùng nước
nông, độ sâu khoảng 30 cm, nơi ít tán cây, thực vật thủy sinh, nền đáy thường là bùn
hoăc là bùn sỏi, do đó phần lớn cá tập trung ở vùng bãi bồi hơn là ven các con sông.
6

Bảng 1.1. Một số đặc điểm thủy lý, thủy hóa
Địa điểm Độ trong
(cm)

pH Độ mặn
(ppt)
Độ sâu
(cm)
Nhiệt độ

(
o
C)
Nguồn
tham
khảo

India, Uttar Pradesh >35 8.2 Không
thu được

Không
thu
được
27 [34]
India, Uttar Pradesh >35 8 Nt Nt 32 [34]
India, West Bengal >35 7.9 Nt Nt 34 [34]
Bangladesh
(Khulna District)
51 8 0 80 20 [4]
Bangladesh
(Khulna District)
19 8 0 50 20 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)

15 8 0.6 15 20.5 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
15 8 0.6 40 19.5 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
30 8 0.6 103 16.5 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
31 8 0.4 96 21 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
50 8 0.4 50 23 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
15 8 0 65 33 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
15 8 0 75 33 [4]

1.1.3. Dinh dưỡng
Cá sọc ngựa là loài ăn tạp, thức ăn chủ yếu của là động vật phù du và côn trùng,
ngoài ra nó còn ăn thực vật phù du, tảo sợi, mùn bã hữu cơ, trứng của một số loài động
vật không xương sống [18, 35, 46]. Côn trùng chủ yếu là các loài thủy sinh hoặc
7

những loài sinh sản ấu trùng trong nước, đặc biệt là ruồi và muỗi, do đó cá sọc ngựa
được xem là có vai trò trong việc kiểm soát muỗi [18]. Cá sọc ngựa ăn thức ăn ở cả 3
tầng nước: tầng mặt, tầng giữa và tầng đáy. Bên cạnh đó, có sự biến động về thành
phần thức ăn trong tự nhiên theo các mùa trong năm ở loài cá này. Trong một nghiên

cứu của Spence và các cộng sự, dựa trên việc lấy mẫu trong 12 tháng, thành phần chế
độ ăn của cá sọc ngựa có sự khác biệt rõ ràng giữa các mùa [46].
Trong điều kiện phòng thí nghiệm, sau 3 ngày tuổi, cá tiêu hóa hết noãn hoàng.
Từ 4 – 8 ngày tuổi, thức ăn ưa thích của cá sọc ngựa là rotifera, ngoài ra có thể thay
thế thức ăn rotifer bằng lòng đỏ trứng gà vẫn cho tỉ lệ sống cao (90 – 94%) nhưng dễ
làm đục nước, khó chăm sóc. Từ 8 – 15 ngày tuổi, ngoài rotifera cỡ lớn cá còn
ăn moina cỡ nhỏ, kết hợp cả 2 sẽ cho kết quả cao nhất với tỉ lệ sống (86 – 90%). Từ 15
– 30 ngày tuổi cho ăn moina và trùn chỉ [1].
1.1.4. Sinh sản
Trong thời gian đầu phát triển, tuyến sinh dục của cá đực và cá cái đều giống
nhau, chưa phân biệt được con đực, con cái. Chỉ có thể phân biệt được con đực, con
cái khi cá đạt chiều dài cơ thể 10 - 15mm, tương đương với 5 - 7 tuần sau khi cá nở.
Tuyến sinh dục của con đực phát triển hoàn chỉnh vào khoảng tháng thứ 3 (lúc này cơ
thể cá đạt chiều dài 12 - 17mm), tùy thuộc vào điều kiện môi trường và điều kiện chăm
sóc [15, 32].
Chu kỳ sinh sản của cá ngắn, một cá thể đạt đến độ tuổi trưởng thành và tham
gia sinh sản lần đầu khi đạt 3 tháng tuổi. Sinh sản của cá xảy ra khi có những biến đổi
của nhiệt độ. Trong tự nhiên, mùa vụ sinh sản hằng năm của cá bắt đầu vào mùa mưa.
Trong điều kiện phòng thí nghiệm, giống cá sọc ngựa thuần chủng được nuôi
quanh năm, và khả năng sinh sản của nó phụ thuộc nhiều vào thức ăn [4]. Ngoài ra, sự
thành thục sinh dục có liên quan mật thiết tới kích thước cơ thể cá hơn là tuổi của cá.
Cá sọc ngựa hoang dã và cá thuần có kích thước thành thục tương tự nhau mặc dù tốc
độ tăng trưởng khác nhau [20]. Eaton and Farley đã chỉ ra rằng: cá sọc ngựa thuần
chủng được nuôi ở 25
o
C sẽ thành thục sau 75 ngày, khi con cái đạt chiều dài 24,9mm
và con đực dài 23,1mm. Và cá sọc ngựa hoang dã được nuôi trong phòng thí nghiệm
cũng thành thục sinh dục khi chiều dài cơ thể đạt 23,1mm [45].
8

Trong suốt thời gian đẻ, con đực luôn bơi theo con cái [20] và một con cái có
thể đẻ vài trăm trứng 1 đợt đẻ. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng: chu kỳ sinh sản của
con cái kéo dài 4 - 5 ngày [3, 53]. Và con cái chỉ đẻ trứng khi có sự xuất hiện và tiếp
xúc với con đực.
Cá sọc ngựa đẻ trứng rời, có đường kính khoảng 0.7mm. Trứng cá màu trong
suốt, phần noãn hoàng được cô lập thành phần riêng biệt. Trứng của loài cá này được
thụ tinh và phát triển bên ngoài môi trường, sau khi đẻ ra thì lắng xuống đáy và không
cần sự chăm sóc của cá bố mẹ. Những trứng không được thụ tinh thì không trải qua
các giai đoạn phân chia tế bào [31]. Theo nghiên cứu của Lee và các cộng sự năm
1999, ông cho rằng trong khoảng 48 - 72 giờ sau khi thụ tinh ở nhiệt độ 28.5
o
C thì cá
nở, thời gian nở dài hay ngắn là tùy thuộc vào độ dày của màng tế bào trứng và sự vận
động của phôi thai. Một cơ thể cá cái có thể cho khoảng 100 - 200 trứng cho một lần
sinh sản, thời gian cá thành thục trong thời gian 3 tháng [23].
1.1.5. Các giai đoạn phát triển phôi
Quá trình phát triển phôi được kích thích bởi ánh sáng và chu kỳ sáng tối tự
nhiên của cá là 14 giờ sáng: 10 giờ tối. Trứng cá sọc ngựa nhỏ (đường kính khoảng 0,5
– 0,6 mm trước khi được thụ tinh), có noãn hoàng lớn. Bao xung quanh trứng là một lớp
ngoại tế bào gọi là vỏ noãn hoàng, và bên ngoài lớp vỏ này là một màng đệm cứng [11]








Hình 1.3. (A) Phôi sau vài phút được thụ tinh. (B) Phôi giai đoạn 1 tế bào [62]
Cá sọc ngựa thụ tinh ngoài. Sau giai đoạn bắt cặp ngắn, cá cái đẻ trứng và cá

đực tưới tinh trùng lên trứng. Tinh trùng cá được giải phóng ra môi trường nước và
xâm nhập vào trứng qua lỗ khổng trên màng đệm. Tinh trùng đầu tiên gặp bề mặt
9

trứng sẽ bám vào các vi nhung mao trên bề mặt trứng. Các vi nhung mao kéo dài để
tạo nón thụ tinh trong khi tinh trùng dung hòa với màng trứng, lỗ khổng sau đó sẽ
đóng lại ngăn chặn hiện tượng nhiều tinh trùng xâm nhập. Khoảng 12 phút sau thụ
tinh, màng đệm ngấm nước căng hoàn toàn, lúc này đường kính của trứng có thể tăng
lên tới 1mm. Phôi phát triển toàn diện trong 96 giờ ở 28,5
o
C (Hình 1.4). Các giai đoạn
phát triển khác nhau của phôi là công cụ cung cấp chính xác cho việc nghiên cứu sự
phát triển. Bởi vì những phôi khác nhau sẽ phát triển theo những tỷ lệ khác nhau [11].







Hình 1.4. Phôi cá sọc ngựa dưới kính hiển vi đảo ngược [63]
1.1.5.1. Giai đoạn phôi nang
–
Blastula
Giai đoạn phôi nang bắt đầu từ khoảng 2 giờ 15 phút đến 5 giờ 30 phút sau khi
trứng được thụ tinh (hoặc được tính từ lần phân cắt thứ 7) ở 28,5
o
C. Trong giai đoạn
phôi nang sớm, đĩa phôi có dạng quả bóng, các tế bào tiếp tục phân chia đạt trên 128 tế
bào, và trở nên đồng bộ, tạo nhiều lớp tế bào phôi (blastomere). Khi bước vào lần phân

cắt thứ 9, phôi đi vào giai đoạn chuyển giao phôi nang giữa (mid-blastula transition),
chu kỳ tế bào kéo dài, các tế bào trong phôi bì tạo thành 3 lớp phân biệt. Lớp đầu tiên
(hình thành trong lần phân cắt thứ 9 và 10) được gọi là lớp hợp bào noãn hoàng (yolk
syncytial layer – YSL). Lớp này được tạo ra khi các tế bào xung quanh rìa phôi bì
(blastoderm) dung hợp với noãn hoàng bên dưới, tạo thành vòng nhân. Vòng nhân
dịch chuyển hợp nhất với các nhân từ vùng rìa phôi bì cuối cùng tạo thành một lớp
nhân hoàn chỉnh nằm dưới phôi bì. Sau đó, các tế bào ngoài cùng của phôi bì thiết lập
tạo lớp vỏ dày là EVL (enveloping layer). Lớp thứ ba là lớp tế bào ở giữa EVL và
YSL (lớp deep cells). Lớp tế bào ở giữa sẽ tạo thành thể phôi. Lớp EVL sau đó hình
thành chu bì (periderm) để bảo vệ phôi phát triển. Lớp YSL sẽ kéo các tế bào bao phủ
10

noãn hoàng, quá trình bao phủ bắt đầu xảy ra vào giai đoạn phôi nang muộn và diễn ra
trong suốt giai đoạn phôi vị [11] (Hình 1.5).

Hình 1.5. Mô hình phôi cá sọc ngựa giai đoạn phôi nang với 3 lớp tế bào [60]
Blastoderm: phôi bì, Enveloping:, Internal yolk suncytial layer: thể phôi, Yolk
syncytial nuclci: tế bào ở giữa, External yolk syncytial layer: hợp bào noãn hoàng,
Microtubules: ống dẫn nhỏ.
Giai đoạn phôi nang là giai đoạn các gene của phôi được kích hoạt (trước đó
các gene bị kiểm soát thông qua các tín hiệu được tích trữ trong trứng trong suốt giai
đoạn hình thành trứng) (mRNA từ mẹ). Sự kích hoạt bộ gene của phôi được gọi là sự
chuyển giao sang giai đoạn phôi nang giữa và được bắt đầu tại lần phân chia tế bào thứ
mười [14].

Hình 1.6. Phôi cá sọc ngựa giai đoạn phôi nang [59]
(A) Phôi nang sớm
(B) Phôi nang giữa
11

(C) Phôi nang muộn
1.1.5.2. Giai đoạn phôi vị _Gastrula
Ở 28,5
o
C, giai đoạn phôi vị bắt đầu từ khoảng 5 giờ 30 phút tới 10 giờ sau khi
trứng được thụ tinh, phôi bì trải rộng được khoảng một nửa noãn hoàng (bao phủ
50%). Các tế bào ở rìa phôi bì bắt đầu hướng vào trong và trải rộng trên đỉnh YSL. Kết
quả tạo ra hai lớp bên trong các tế bào, lớp ngoại phôi bì ở trên (epiblast) và lớp nội bì
ở dưới (hypoblast). Lớp ngoại phôi bì tạo thành ngoại bì (lớp mầm tạo biểu bì của da
và hệ thần kinh); lớp nội bì tạo thành trung phôi bì (lớp mầm tạo cơ, xương, và hệ tuần
hoàn, thận, hệ sinh sản và tuyến sinh dục) và nội bì (lớp mầm tạo hệ tiêu hóa và ruột).
Khi phôi bì hoàn tất quá trình bao phủ noãn hoàng, đầu và chồi đuôi được hình
thành. Phôi bước vào giai đoạn hình thành các cơ quan [11].

Hình 1.7. Mô hình phôi cá sọc ngựa giai đoạn phôi vị: 9 giờ và 10 giờ

sau khi thụ tinh [9]
1.1.5.3. Quá trình hình thành cơ quan
Sự hình thành cơ quan diễn ra nhanh, hầu hết những kết cấu cơ quan thô sơ
được hình thành trong 24 giờ phát triển. Đối với phôi gà, ở 38
o
C, sau 24 giờ mới chỉ
hình thành được hệ thần kinh và 4 cặp đốt sống, nhưng đối với phôi cá sọc ngựa, ở
nhiệt độ 28,5

o
C đã hình thành được đầy đủ 30 cặp đốt sống, tim đập và tạo sắc tố ở
mắt và da [11].





12














Hình 1.8. Các cơ quan trong cơ thể cá sọc ngựa [62]
Giai đoạn phân đốt sống (Segmentation): Cặp đốt sống đầu tiên tạo thành sau
10 giờ phát triển, và từ đó sau mỗi nửa giờ sẽ hình thành thêm một cặp mới. Điều này
có nghĩa là trong vòng vài giờ, ta có thể quan sát một vài cặp đốt sống.
Ống thần kinh: Giống như đốt sống, hệ thần kinh cũng được tạo thành. Đĩa thần
kinh xuất hiện trong 10 giờ cũng giống như cặp đốt sống đầu tiên (giai đoạn chồi). Sau
đó đĩa thần kinh gấp lại vào trong tạo thành ống thần kinh (13 giờ), và sau đó là đường

thần kinh (16 giờ). Đường thần kinh tạo lỗ hình thành nên ống thần kinh lõm (bắt đầu
lúc 18 giờ, khi phôi đạt 18 đốt sống). Vùng não vào lúc này có thể bắt đầu được xác
định là những chỗ sưng phồng phân biệt gọi là đốt thần kinh (neuromere). Khi đạt 18
giờ, có 10 đốt thần kinh theo thứ tự từ trước tới sau, 3 đốt đầu tiên tương ứng với não
cùng, não trung gian, não giữa và 7 đốt cuối cùng tương ứng với não sau.
Hình thành vòm hầu họng (Pharyngeal): Sau 24 giờ, phôi bắt đầu phản ứng với
sự đụng chạm và sự tạo thành sắc tố trở nên rõ rệt. Trong vùng hầu họng, hàm và nắp
mang được tạo thành từ hai vòm hầu họng đầu tiên và các vòm họng sau đó cũng được
hình thành rõ rệt (cũng được gọi là vòm mang tạo thành mang).
Đường viền bên: Hệ thống đường viền bên gồm một loạt các đường ống chứa
cấu trúc cảm ứng gọi là khối thần kinh giác quan (neuromast), để phát hiện những
chuyển động chậm trong nước và do đó sẽ thông tin cho cá về đối thủ trong phạm vi
13

gần. Khi đạt giai đoạn 18 đốt sống, nó bắt đầu di chuyển trong biểu bì, di chuyển giữa
hai đốt sống sau mỗi giờ và tới đuôi khi được 40 giờ.
Nở: Phôi thoát nang trong vòng 48 – 72 giờ. Trong suốt quá trình thoát nang,
phôi tiếp tục tăng trưởng theo cùng tỷ lệ với các giai đoạn trước. Quá trình hình thành
hình thái của nhiều cơ quan đã khá hoàn thiện và chậm hơn đáng kể ngoại trừ ruột và
các cơ quan có liên quan. Có thể dễ dàng quan sát sự phát triển nhanh của vây ngực,
hàm và mang [14].
1.1.5.4. Giai đoạn ấu trùng sớm
Vào ngày thứ 3 sau khi nở, ấu trùng cá sọc ngựa hoàn thiện hầu hết quá trình
phát sinh hình thái và tiếp tục tăng trưởng nhanh. Có nhiều thay đổi xảy ra trong suốt
những ngày kế tiếp như bong bóng căng phồng, miệng tiếp tục phát triển, các dải sắc
tố sáng dần và kéo dài, noãn hoàng ở bụng cũng kéo dài ra. Các ống ruột tập trung
nhiều ở bụng và có thể quan sát được dễ dàng. Khác với giai đoạn phôi, ấu trùng ở giai
đoạn sớm bắt đầu bơi một cách linh hoạt và cử động hàm, vây ngực và mắt. Những
phát triển này giúp cá đáp ứng trốn thoát kẻ thù, hô hấp và tìm thức ăn [11].

Hình 1.9. Miệng phát triển và bắt đầu hình thành sắc [11]
1.2. Những nghiên cứu về cá sọc ngựa tại Việt Nam và trên thế giới.
1.2.1. Trên thế giới
Từ lâu cá sọc ngựa (Danio rerio) được sử dụng để nghiên cứu sự đa dạng trong
nhiều lĩnh vực sinh học thủy sản. Trong hai mươi năm trở lại đây, cá sọc ngựa được
coi là một mô hình động vật xương sống nổi bật dùng cho những nghiên cứu về di
truyền, phát triển. Qua nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã rút được những ưu điểm
mang tính thực tiễn như khả năng sinh sản cao, kích thước cơ thể nhỏ, chu kỳ sinh sản
ngắn, phôi trong suốt có thể quan sát dễ dàng, tập tính theo đàn, đo độc tố trong môi
trường thủy sinh, sự điều hòa áp suất thẩm thấu, tính tương đồng trong di truyền với
con người [30]. Chúng đã góp phần không nhỏ trong việc nghiên cứu về bệnh và sự
14

phát triển trên người. Ngoài ra chúng còn được đánh giá cao như là những mô hình
dùng cho nghiên cứu hành vi tập tính, sinh lý cá và đo độc tố trong môi trường thủy sinh.
Cá sọc ngựa là loài cá cảnh phổ biến, nó được sử dụng làm mô hình trong nghiên
cứu sinh học phát triển từ nhiều năm nay [11]. Nổi bật phải kể đến nghiên cứu của
Streisinger vào năm 1981, ông là người tiên phong trong việc áp dụng di truyền sinh
học phân tử trên cá sọc ngựa để nghiên cứu về quá trình phát triển phôi của động vật
có xương sống [50].
Cá sọc ngựa là loài có xương sống đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu về đột
biến gen [25]. Những nghiên cứu này tiến hành năm 1996 tại Boston [17] và Tübingen
[26], đã tạo ra được hơn 4000 đột biến và do đó dẫn đến việc xác định được hơn 400
kiểu gen khác nhau kiểm soát sự phát triển của động vật có xương sống.Cá sọc ngựa
ngày càng trở thành đối tượng quan trọng trong các nghiên cứu sinh học của lĩnh vực y

học [16, 44].
Các thí nghiệm được tiến hành trên bộ gen của cá sọc ngựa thay vì thực hiện
trực tiếp trên con người đã cho ra những kết quả tích cực, nhằm hiểu rõ thêm về tác
nhân và những biểu hiện của một số loại bệnh nguy hiểm trên người do những thay đổi
trên bộ gen gây ra. Các phương pháp tiếp cận di truyền theo chiều thuận và di truyền
ngược đã được sử dụng trong cá sọc ngựa nhằm giải thích những mô hình đột biến do
gen gây ra trên cơ thể người. Nghiên cứu như vậy có thể xác định các gen tương tác để
tạo ra mô hình đa gen ở bệnh cho người giúp xác định các loại thuốc để điều trị.
Sử dụng cá sọc ngựa trong mô hình phát triển: Phương pháp tiếp cận di truyền
đã được sử dụng trong cá sọc ngựa để xác định vai trò của gen liên quan đến sự phát
triển của vật có xương sống cơ quan, mô và tế bào. Một số ví dụ bao gồm phát triển hệ
thống tim mạch [41] các nội bì, tế bào thần kinh vận động và các cấu trúc sọ mặt [22,
56] có liên quan đến cấu trúc của cá.
Ngoài ra, cá sọc ngựa còn được sử dụng làm sinh vật chỉ thị cho chất lượng môi
trường nước. MG Akande, L Norrgren và O Stefan (năm 2010) đã sử dụng cá sọc ngựa
làm vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước của một nhà máy xử lý nước thải ở Thụy
Điển. Cá đưc, cá cái trưởng thành được bố trí tiếp xúc với nguồn nước thải trong 22
ngày. Và sau đó tiến hành theo dõi khả năng sinh sản, khả năng thụ tinh của cá. Kết
15

quả nghiên cứu: Khi cá tiếp xúc với nguồn nước đã được loại bỏ trầm tích thì cho kết
quả sinh sản và thụ tinh cao hơn so với các đối chứng (cá tiếp xúc với nước thải chưa
được loại bỏ trầm tích). Cá tiếp xúc với nguồn nước được xử lý bằng phương pháp lọc
sinh học và lọc ozone thì khả năng sinh sản giảm [5].
Ngày nay, cá sọc ngựa được sử dụng chủ yếu trong sinh học phân tử, sinh học
thần kinh và các nghiên cứu di truyền. Gần đây nó đã được đưa vào nghiên cứu bệnh
ung thư, thử nghiệm các loại thuốc. Một trong những lý do cá sọc ngựa được sử dụng
rộng rãi trong phòng thí nghiệm là chi phí thấp chỉ bằng 1/1000 lần so với việc sử
dụng chuột bạch [24].
Trong các nghiên cứu gần đây, số lượng các nghiên cứu ứng dụng cá sọc ngựa

ngày càng tăng. Hiện nay ước tính có khoảng 5.000 nhà nghiên cứu làm trong 450
phòng thí nghiệm trên toàn thế giới làm việc với cá sọc ngựa [55].
Gần đây, nhiều nhóm nghiên cứu đã công bố những nghiên cứu về lịch sử tự
nhiên, dinh dưỡng, tập tính sinh sản của cá sọc ngựa. Số công trình nghiên cứu trên cá
sọc ngựa ngày càng tăng.

Hình 1.10. Các công trình công bố liên quan đến cá sọc ngựa từ những năm 1970 –
2008. Số lượng các công trình bắt đầu gia tăng mạnh từ những năm 1990 và vẫn có
khuynh hướng tăng cho đến nay [49]
1.2.2. Ở Việt Nam
Năm 2009, nhóm nghiên cứu của Thạc Sĩ Phan Kim Ngọc, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí Minh công bố đã chuyển gene phát sáng gfp từ sứa
Số lượng các bài báo liên quan
đến cá sọc ngựa
16

sang cá sọc ngựa thành công bằng kỹ thuật bắn gene với khoảng cách 6, 9, 12 cm (Lê
Thành Long, 2009).
Năm 2011, Nguyễn Thị Hạnh Tiên và cộng sự thuộc trường đại học Nông
Nghiệp 1 Hà Nội và đại học Ghent – Bỉ, đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ
đến quá trình kết nối các đốt sống và tạo dị tật xương sống ở cá sọc ngựa.
Năm 1994, Nguyễn Hoàng Kiến Giang, sinh viên ngành nuôi trồng thủy sản
trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã khảo sát một số đặc điểm sinh học và
sinh sản của cá sọc ngựa (Brachydanio rerio).
Năm 2009, Nguyễn Thị Thu Giang, sinh viên trường Đại học Nông Lâm Tp.
Hồ Chí Minh đã nghiên cứu việc sử dụng cá sọc ngựa làm mô hình động vật thủy sinh
dùng để “Đánh giá tác động của Cadmium lên quá trình phát triển của cá sọc ngựa
(Danio rerio) ở giai đoạn phôi, ấu trùng và cá trưởng thành”.
Ở Việt Nam, ngoài các công trình công bố đã nêu ở trên thì không có công trình
nào công bố về loài cá này. Vì thế, nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản và thử

nghiệm sinh sản nhân tạo cá sọc ngựa Danio rerio nhằm cung cấp thông tin và cơ sở
dữ liệu về loài cá này ở Việt Nam. Ngoài ra nghiên cứu còn góp phần vào việc xây
dựng quy trình sản xuất giống nhân tạo cá Danio rerio.