Luận án tiến sĩ sinh học nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cá song vua epinephelus lanceolatus (bloch, 1790) ở giai đoạn phát triển ban đầu (phôi, ấu trùng và cá hương)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.72 MB, 151 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP
VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN NGHIÊN CỨU HẢI SẢN
----------o0o---------
TRẦN THẾ MƢU
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CÁ SONG VUA
EPINEPHELUS LANCEOLATUS (BLOCH, 1790) Ở GIAI ĐOẠN PHÁT
TRIỂN BAN ĐẦU (PHÔI, ẤU TRÙNG VÀ CÁ HƢƠNG)
LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
HẢI PHÒNG, NĂM 2017
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP
VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN NGHIÊN CỨU HẢI SẢN
----------o0o---------
TRẦN THẾ MƢU
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CÁ SONG VUA
EPINEPHELUS LANCEOLATUS (BLOCH, 1790) Ở GIAI ĐOẠN PHÁT
TRIỂN BAN ĐẦU (PHÔI, ẤU TRÙNG VÀ CÁ HƢƠNG)
LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành: Thuỷ sinh vật học
Mã số: 62 42 0108
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Lê Xân
PGS.TS. Đỗ Văn Khƣơng
HẢI PHÒNG, NĂM 2017
2
LỜI CAM ÐOAN
Tôi là Trần Thế Mưu, nghiên cứu sinh (NCS) tại Hội đồng Khoa học và Ðào tạo,
Viện nghiên cứu Hải sản, chuyên ngành Thủy sinh vật học, mã số 62.42.01.08, khóa
2011 – 2015 (được gia hạn 2 năm), xin cam đoan: Ðề tài luận án tiến sĩ sinh học này là
công trình nghiên cứu của riêng tôi, các nội dung và kết quả nghiên cứu, phân tích, đánh
giá do chính tôi thực hiện trên cơ sở nguồn số liệu đã thu thập đuợc. Các số liệu sử dụng
trong luận án đã đuợc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản I là cơ quan chủ trì thực
hiện cho phép NCS sử dụng. Các tài liệu tham khảo trong luận án với mục đích tổng
quan làm cơ sở lý luận, so sánh, phân tích và thảo luận đều đuợc trích dẫn đầy đủ theo
quy định. Toàn bộ nội dung và kết quả trong luận án đều đảm bảo tính tin cậy, không
trùng lặp và đã được chính NCS công bố trên các tạp chí chuyên ngành.
Nghiên cứu sinh
Trần Thế Mưu
i
LỜI CẢM ƠN
Ðể hoàn thành luận án tiến sĩ này, trƣớc hết nghiên cứu sinh (NCS) xin chân thành
cảm ơn TS. Lê Xân và PGS.TS. Đỗ Văn Khƣơng là những ngƣời hƣớng dẫn đã tận tâm
chỉ dẫn và giúp đỡ NCS trong suốt thời gian thực hiện đề tài luận án. NCS xin cảm ơn
Hội đồng Khoa học và Ðào tạo Viện nghiên cứu Hải sản, các thầy, các cô và các nhà
khoa học đã góp ý cho bản thảo luận án. Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện
Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản I, các cán bộ của Trung tâm Quốc gia giống Hải sản
miền Bắc đã hỗ trợ triển khai thí nghiệm, phân tích mẫu để NCS thực hiện các nội dung
nghiên cứu của luận án.
Nghiên cứu sinh cũng xin cảm ơn Ban chủ nhiệm đề tài cấp Nhà nƣớc KC06.05/1115, Dự án ACIAR - Úc về sinh sản và phát triển nuôi cá Song vua, đã hỗ trợ các điều
kiện cần thiết cho NCS triển khai các thí nghiệm.
Nghiên cứu sinh xin đƣợc cảm ơn ngƣời thân, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên,
khích lệ và sẵn sàng giúp đỡ trong suốt những năm tháng thực hiện luận án.
Xin trân trọng cảm ơn!
Nghiên cứu sinh
Trần Thế Mƣu
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ÐOAN ..................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... ii
MỤC LỤC ............................................................................................................... iii
BẢNG KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. viii
MỞ ÐẦU ................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án .......................................................................... 1
2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án ..................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án .......................................................... 4
4. Tính mới của luận án ............................................................................................ 4
Chƣơng I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................... 5
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu cá Song vua ................................................... 5
1.1.1 Hệ thống phân loại và hình thái cá Song vua .................................................. 5
1.1.2. Đặc điểm phân bố, môi trƣờng sống và tính ăn cá Song vua ......................... 6
1.1.3 Kích thƣớc và sinh trƣởng ............................................................................... 6
1.1.4. Nghiên cứu về đặc điểm sinh sản của cá Song vua ....................................... 7
1.1.4.1. Nuôi vỗ và kích thích sinh sản cá bố mẹ cá Song vua ................................ 7
1.1.4.2. Nghiên cứu bảo quản tinh cá Song vua ....................................................... 8
1.1.4.3. Nghiên cứu ƣơng ấu trùng cá Song vua ...................................................... 9
1.2. Nghiên cứu quá trình phát triển phôi và ảnh hƣởng của một số yếu tố ......... 13
1.2.1. Nghiên cứu quá trình phát triển phôi của một số loài cá biển ..................... 13
1.2.2. Ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng đến sự phát triển của phôi cá biển .. 15
1.3. Nghiên cứu quá trình phát triển của các giai đoạn ấu trùng cá biển .............. 17
1.3.1 Nghiên cứu hình thái của ấu trùng cá biển và các loài cá Song .................... 17
1.3. 2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và độ mặn lên ấu trùng cá Song và cá biển
................................................................................................................................ 20
1.3.2.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ ............................................................................ 20
1.3.2.2 Ảnh hƣởng của độ mặn............................................................................... 22
1.4. Nghiên cứu đặc điểm dinh dƣỡng của ấu trùng cá Song và cá biển................ 23
1.4.1. Một số loại thức ăn phổ biến sử dụng ƣơng ấu trùng cá Song và cá biển .... 23
1.4.1.1 Luân trùng................................................................................................... 23
1.4.1.2. Luân trùng Proales similis......................................................................... 24
1.4.1.3. Artemia ...................................................................................................... 26
1.4.1.4 Giáp xác chân chèo (Copepod)................................................................... 27
1.4.2. Nghiên cứu thức ăn cho ấu trùng cá Song giai đoạn đầu ............................. 30
1.5 Tình hình nghiên cứu cá Song vua và các loài cá Song ở Việt Nam ............... 32
Chƣơng II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PH P NGHI N CỨU ............................ 35
2.1. Đối tƣợng, thời gian, địa điểm nghiên cứu ...................................................... 35
iii
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................. 35
2.2.1. Nuôi vỗ cá bố mẹ và sử dụng hormone kích thích sinh sản ......................... 35
2.2.1.1. Phƣơng pháp nuôi vỗ thành thục ............................................................... 35
2.2.1.2. Phƣơng pháp kích thích sinh sản ............................................................... 36
2.2.2. Thí nghiệm ảnh hƣởng của nhiệt độ và độ mặn đến sự phát triển của phôi . 37
2.2.3. Thí nghiệm nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và tập tính bắt mồi
(giai đoạn ấu trùng lên cá hƣơng) ........................................................................... 40
2.2.4. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và độ mặn lên ấu trùng cá
Song vua ................................................................................................................. 42
2.2.4.1. Thí nghiệm ảnh hƣởng của nhiệt độ lên ấu trùng cá Song vua ................. 42
2.2.4.2. Thí nghiệm ảnh hƣởng của độ mặn lên ấu trùng cá Song vua .................. 43
2.2.5. Thí nghiệm ảnh hƣởng của một số loại thức ăn đến ấu trùng cá Song vua .. 43
2.2.5.1. Chuẩn bị thức ăn thí nghiệm .................................................................... 43
2.2.5.2. Thí nghiệm ảnh hƣởng của một số loại thức ăn tƣơi sống đến ấu trùng
(giai đoạn 2 - 9 ngày tuổi) ...................................................................................... 44
2.2.5.3. Thí nghiệm ảnh hƣởng của một số loại thức ăn sống đến ấu trùng (giai
đoạn 10- 21 ngày tuổi) ............................................................................................ 45
2.2.5.4. Thí nghiệm ảnh hƣởng của một số loại thức ăn đến ấu trùng (giai đoạn 22
- 42 ngày tuổi)......................................................................................................... 45
2.2.5.5. Thí nghiệm ảnh hƣởng của một số loại thức ăn đến cá Song vua giai đoạn
cá hƣơng lên cá giống (43 - 84 ngày tuổi) .............................................................. 46
2.3. Thu thập và xử lý số liệu ................................................................................. 47
2.3.1 Phƣơng pháp đánh giá, thu thập số liệu......................................................... 47
2.3.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................................ 48
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ NGHI N CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 49
3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và độ mặn đến sự phát triển của phôi ...................... 49
3.1.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình phát triển phôi .................................. 49
3.1.2. Ảnh hƣởng của độ mặn đến quá trình phát triển của phôi ........................... 51
3.2. Đặc điểm hình thái cá Song vua giai đoạn ấu trùng ........................................ 52
3.2.1 Sinh trƣởng và các đặc điểm hình thái ấu trùng cá Song vua ....................... 52
3.2.2 Các giai đoạn biến thái của ấu trùng cá Song vua ......................................... 63
3.3. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và độ mặn đến cá Song vua giai đoạn ấu trùng ....... 74
3.3.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ ................................................................................ 74
3.3.2 Ảnh hƣởng của độ mặn.................................................................................. 76
3.4. Thí nghiệm ảnh hƣởng của thức ăn đến cá Song vua từ giai đoạn ấu trùng
đến giai đoạn cá giống ............................................................................................ 78
3.4.1 Ảnh hƣởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua từ khi nở đến 9 ngày ...... 79
3.4.2. Ảnh hƣởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua 10 -21 ngày tuổi............ 85
3.4.3 Ảnh hƣởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua 22 - 42 ngày tuổi ........... 89
3.4.4. Ảnh hƣởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua 43 - 84 ngày tuổi .......... 94
iv
3.5. Một số đề xuất ban đầu về kỹ thuật cho các nghiên cứu xây dựng qui trình
công nghệ sản xuất giống ....................................................................................... 98
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................................ 100
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 100
ĐỀ XUẤT ............................................................................................................ 101
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN .................................................................................................. 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 103
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ..................................................................................... 103
TÀI LIỆU TIẾNG ANH ...................................................................................... 104
PHỤ LỤC………………………………………………………………………..119
v
KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
IUCN
SL
TL
LHRHa
GnRHa
DO
ppt
ppm
HUFA
DHA
EPA
ARA
DW
CT
NTTS
NCS
ct/mL
Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế (International Union for Conservation
of Nature)
Chiều dài tiêu chuẩn (Standard length)
Chiều dài toàn thân (Total length)
Kích dục tố (Luteinizing Hormone-Releasing Hormone Analog)
Kích dục tố (Gonadotropin-releasing hormone Analog)
Hàm lƣợng oxy hòa tan (Dissolved oxygen)
Phần nghìn (parts per thousand)
Phần triệu (parts per million)
Các axit béo không no mạch dài (Highly Unsaturated Fatty Acids)
Docosahexaenoic acid
Eicosapentaenoic acid
Arachidonic acid
Khối lƣợng khô (Dry weight)
Công thức
Nuôi trồng thủy sản
Nghiên cứu sinh
Cá thể có trong 01 mililite nƣớc
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dƣỡng thức ăn sống (Van der meeren và cs., 2008) .. 29
Bảng 3.1. Thời gian phát triển phôi ở các nhiệt độ khác nhau (phút) .................... 49
Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian ấp, thời gian nở, tỷ lệ nở và tỷ lệ
ấu trùng dị hình ....................................................................................................... 50
Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian ấp, nở, tỷ lệ nở, tỷ lệ ấu trùng dị
hình ......................................................................................................................... 52
Bảng 3.4: Một số chỉ tiêu hình thái cá Song vua giai đoạn ấu trùng ...................... 53
Bảng 3.5. Tóm tắt các giai đoạn biến thái và tập tính của ấu trùng cá Song vua ... 66
Bảng 3.6: Sinh trƣởng và tỷ lệ sống của cá Song vua ở các nhiệt độ khác nhau ... 74
Bảng 3.7: Sinh trƣởng và tỷ lệ sống của cá Song vua ở các độ mặn khác nhau .... 78
Bảng 3.8: Tỷ lệ sống (%) từ cá hƣơng lên cá giống cá Song vua với các loại thức ăn
khác nhau ................................................................................................................ 94
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cá Song vua ..................................................................................................... 5
Hình 2.1. Kiểm tra khối lƣợng và sự thành thục của cá Song vua bố mẹ ..................... 36
Hình 2.2. Cấy viên hormone kích thích cá Song vua sinh sản ...................................... 37
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng nhiệt độ ................................................. 38
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm về ảnh hƣởng của độ mặn ...................................... 39
Hình 2.5. Sơ đồ chế độ chăm sóc cá Song vua giai đoạn ấu trùng ............................... 41
Hình 3.1. Một số giai đoạn phát triển phôi của cá Song vua ở nhiệt độ 28ºC ±1,0, độ
mặn 28 ppt ±0,5 ............................................................................................................. 51
Hình 3.2: Ấu trùng cá Song vua vừa mới nở ................................................................. 57
Hình 3.3 Ấu trùng cá Song vua 36 giờ sau khi nở ........................................................ 57
Hình 3.4: Ấu trùng và bộ phận tiêu hóa của cá Song vua 3 ngày tuổi .......................... 57
Hình 3.5: Miệng ấu trùng cá Song vua 3 ngày tuổi ....................................................... 58
Hình 3.6: Ấu trùng cá Song vua 4 ngày tuổi ................................................................. 58
Hình 3.7: Ấu trùng cá Song vua ngày tuổi thứ 7 ........................................................... 58
Hình 3.8: Ấu trùng và bộ phận tiêu hóa của cá Song vua ngày tuổi thứ 8 .................... 59
Hình 3.9: Gai ấu trùng cá Song vua 9 ngày tuổi ........................................................... 59
Hình 3.10: Ấu trùng cá Song vua 10 ngày tuổi ............................................................. 59
Hình 3.11: Ấu trùng cá Song vua 13 ngày tuổi ............................................................. 60
Hình 3.12: Ấu trùng cá Song vua 15 ngày tuổi ............................................................. 60
Hình 3.13: Ấu trùng cá Song vua 18 ngày tuổi và đầu gai cứng................................... 60
Hình 3.14: Ấu trùng cá Song vua 21 ngày tuổi và thân tia gai cứng ............................ 61
Hình 3.15: Ấu trùng cá Song vua 25 ngày tuổi và đầu tia gai cứng.............................. 61
Hình 3.16: Ấu trùng cá Song vua 30 ngày tuổi và vây đuôi ......................................... 61
Hinh 3.17: Cá Song vua 35 ngày tuổi............................................................................ 62
Hình 3.18: Cá Song vua 42 ngày tuổi............................................................................ 62
Hình 3.19: Cá Song vua 84 ngày tuổi............................................................................ 62
Hình 3.20. Phát triển chiều dài của gai lƣng số 2 và gai ngực ấu trùng cá Song vua .. 71
Hình 3.21: Tỷ lệ sống cá Song vua giai đoạn 0 - 9 ngày tuổi với các loại thức ăn khác
nhau ............................................................................................................................... 79
Hình 3.22: Chiều dài cá Song vua giai đoạn 0 - 9 ngày tuổi với các loại thức ăn khác
nhau. .............................................................................................................................. 81
Hình 3.23: Tỷ lệ sống cá Song vua giai đoạn 10 - 21 ngày tuổi với các loại thức ăn khác
nhau. .............................................................................................................................. 86
Hình 3.24: Chiều dài cá Song vua giai đoạn 10 - 21 ngày tuổi với các loại thức ăn khác
nhau ............................................................................................................................... 86
Hình 3.25: Tỷ lệ sống cá Song vua giai đoạn 22 - 42 ngày tuổi với các loại thức ăn khác
nhau. .............................................................................................................................. 90
Hình 3.26: Chiều dài cá Song vua 42 ngày tuổi với các loại thức ăn khác nhau .......... 92
viii
Hình 3.27: Sinh trƣởng đặc trƣng về chiều dài (%mm/ngày) của cá Song vua giai đoạn
22 - 42 ngày tuổi ............................................................................................................ 92
Hình 3.28: Chiều dài cá Song vua 84 ngày tuổi với các loại thức ăn khác nhau .......... 96
Hình 3.29: Sinh trƣởng đặc trƣng chiều dài (% mm/ngày) của cá Song vua giai đoạn 43
- 84 ngày tuổi ................................................................................................................ .96
ix
MỞ ĐẦU
1.
Tính cấp thiết của đề tài luận án
Cá Song vua Epinephelus lanceolatus (Bloch, 1790) hay còn gọi là cá Song vang
hoặc cá Mú nghệ là loài cá rạn san hô khổng lồ với chiều dài có thể lên đến 2,7 m và
khối lƣợng đạt 400 kg (Fourmanoir và Laboute, 1976). Thịt cá Song vua trắng, ngon, có
giá trị dinh dƣỡng cao, có mùi thơm đặc biệt, là đối tƣợng hải sản đƣợc tiêu thụ ở các thị
trƣờng truyền thống ở Trung Quốc, Đài Loan, Singapore và nhiều nƣớc khác trên thế
giới, với giá bán trên thị trƣờng rất cao từ 18 - 24 USD. Cá Song vua bụng nhỏ, mình dày
nên có thể phi lê đông lạnh. Ngoài ra, cá Song vua có khối lƣợng từ 100 kg trở lên còn
đƣợc dùng làm cá cảnh ở một số thủy cung và các khu triển lãm phục vụ khách tham
quan du lịch (Hoàng Nhật Sơn và cs., 2015).
Do nhu cầu ngày càng tăng của thị trƣờng, nên trong tự nhiên cá Song vua bị khai
thác quá mức và sản lƣợng cá đánh bắt tự nhiên trong các vùng biển loài cá này phân bố
đã bị giảm sút nghiêm trọng. Trƣớc nguy cơ tuyệt chủng, năm 1990 cá Song vua đƣợc
đƣa vào sách đỏ IUCN, mức độ VU (A2d). Tại Việt Nam, cá Song vua cũng nằm trong
danh sách những đối tƣợng có nguy cơ tuyệt chủng và cần đƣợc bảo vệ, ký hiệu VN
01/2000/TT - BTS. Trƣớc áp lực về bảo vệ nguồn lợi cá Song vua trong tự nhiên và đảm
bảo cung cấp nguồn thực phẩm cao cấp cho các thị trƣờng lớn và khó tính trên thế giới,
nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ đã chú trọng nghiên cứu loài cá này để đƣa vào sản xuất
giống nhân tạo và nuôi thƣơng phẩm, tuy nhiên do còn nhiều hạn chế nên chƣa đạt đƣợc
kết quả nhƣ mong đợi. Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy tỷ lệ sống của ấu trùng cá
Song vua đến giai đoạn cá giống còn rất thấp. Nguyên nhân có thể do ấu trùng cá Song
vua có tính ăn thịt lẫn nhau, chất lƣợng trứng, kỹ thuật ấp nở trứng, chế độ dinh dƣỡng
chƣa phù hợp và do ảnh hƣởng của điều kiện môi trƣờng.
Hiện nay, trên thế giới mới chỉ có Đài Loan đã chủ động đƣợc công nghệ sản xuất
giống nhân tạo ở quy mô hàng hóa. Tuy nhiên, công nghệ sản xuất giống này đƣợc bảo
mật rất chặt chẽ nên không có hoạt động chuyển giao công nghệ cũng nhƣ trao đổi thông
tin từ nƣớc bạn ngoài một số công bố về một số ít đặc điểm sinh học sinh sản. Các nƣớc
1
khác trong khu vực nhƣ Malaysia, Thái Lan và Indonesia cũng đã có những thành công
nhất định trong sinh sản cá Song vua qui mô phòng thí nghiệm.
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về sinh sản cá Song vua cũng mới chỉ bắt đầu. Năm
2004, Trung tâm khuyến ngƣ Trung ƣơng đã giao Viện Nghiên cứu NTTS I thực hiện dự
án: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, kỹ thuật nuôi thƣơng phẩm và tạo đàn cá hậu bị 5
loài cá biển kinh tế: cá Song vằn (Epinephelus fuscoguttatus), cá Song vua (E.
lanceolatus), cá Song chuột (Cromileptes altivelis), cá Hồng vân bạc (Lutjanus
argentimaculatus), cá Chim vây vàng (Trachinotus blochii)”. Cá Song vua giống đƣợc
nhập từ Đài Loan (năm 2003), kích thƣớc 3 - 4 cm với giá 2,5 USD/con. Kết quả trong
năm đầu tiên, cá Song vua sinh trƣởng 3,0 kg/con/năm, đến năm thứ 2 cá sinh trƣởng
nhanh 4,0 - 5,0 kg/con/năm, năm thứ 3 cá sinh trƣởng rất cao 8,0 - 9,0 kg/con/năm. Cùng
thời gian này, Viện Nghiên cứu NTTS I đƣợc Bộ thuỷ sản (nay là Bộ Nông nghiệp và
Phát triển Nông thôn) phân công thực hiện nhiệm vụ: “Bảo tồn và lƣu giữ nguồn gen các
loài thuỷ sản nƣớc lợ, mặn”, trong đó cá Song vua là một trong những đối tƣợng ƣu tiên
lƣu giữ. Nhiệm vụ đã thu thập đƣợc 3 cá thể cá Song vua (02 cá thể từ Cồn Cỏ - Quảng
Trị, 01 cá thể từ Quảng Ninh ), sau 3 năm nuôi giữ chúng đã đạt kích thƣớc sinh sản
(kích thƣớc >1,3 m, khối lƣợng >50,0 kg).
Năm 2007, các cán bộ của Viện Nghiên cứu NTTS I đã tiến hành chuyển giới
tính một cá thể cá Song vua thành cá đực. Kết quả ban đầu cho thấy, cá đã chuyển thành
cá đực có tinh tốt và hai cá cái cũng có tuyến sinh dục phát triển ở giai đoạn III. Từ
nguồn cá nhập từ Đài Loan, nhiệm vụ đã chọn lọc những cá thể có kích thƣớc lớn, khoẻ
mạnh để tập trung nuôi giữ, cá đƣợc lựa chọn nuôi lƣu giữ có khối lƣợng từ 30,0 - 60,0
kg. Đây là đàn cá Song vua duy nhất tại miền Bắc Việt Nam có số lƣợng, khối lƣợng đủ
tiêu chuẩn để tiến hành nghiên cứu sinh sản. Do độ tuổi sinh học, công nghệ sản xuất
giống phức tạp, việc tiến hành sinh sản loài cá này trở nên cấp thiết vì nếu bỏ lỡ thời
điểm này có thể phải nhiều năm nữa mới có thể gây dựng đƣợc đàn cá Song vua với các
tiêu chuẩn tƣơng tự. Đàn cá Song vua bố mẹ của Viện Nghiên cứu NTTS I nuôi tại Cát
Bà, Hải Phòng hiện nay đang ở độ tuổi sinh sản, phù hợp cho hƣớng nghiên cứu của
luận án.
2
Cho đến thời điểm hiện tại ở Việt Nam chƣa có công trình nào nghiên cứu về đặc
điểm sinh học, sinh sản cá Song vua. Do vậy, việc nghiên cứu một số đặc điểm sinh học
ở giai đoạn phát triển sớm của cá Song vua là rất cần thiết nhằm tạo cơ sở khoa học cho
nghiên cứu xây dựng qui trình kỹ thuật sản xuất giống cá Song vua.
2.
Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án
2.1.
Mục tiêu chính của luận án
Xác định đƣợc một số đặc điểm sinh học ở giai đoạn phát triển sớm của cá Song
vua làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu xây dựng qui trình công nghệ sản xuất
giống nhân tạo.
2.2.
Nội dung nghiên cứu của luận án
2.2.1. Nội dung 1: Nghiên cứu sự phát triển phôi của cá Song vua và ảnh hưởng của yếu
tố nhiệt độ và độ mặn đến quá trình phát triển phôi.
-
Nghiên cứu diễn biến phát triển phôi cá Song vua trong điều kiện nhân tạo.
-
Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ, độ mặn đến quá trình phát triển phôi.
2.2.2. Nội dung 2: Nghiên cứu đặc điểm sinh học của ấu trùng cá Song vua
-
Nghiên cứu những biến đổi về hình thái cấu tạo của ấu trùng mới nở đến hết noãn
hoàng.
-
Nghiên cứu hình thái ống tiêu hoá, nhu cầu dinh dƣỡng ngoài của ấu trùng mới nở
ngay sau khi cá mở miệng và trong suốt quá trình phát triển của ấu trùng.
-
Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và độ mặn đến thời gian biến thái, sinh
trƣởng và tỷ lệ sống của ấu trùng.
2.2.3. Nội dung 3: Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng của cá Song vua từ giai đoạn ấu
trùng đến cá giống.
-
Nghiên cứu ảnh hƣởng của các loại thức ăn khác nhau đến sinh trƣởng và tỷ lệ
sống của cá Song vua giai đoạn ấu trùng lên cá giống.
3
3.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
-
Ý nghĩa khoa học: Hiện nay mới chỉ có Đài Loan thành công trong việc chủ động
sản xuất giống nhân tạo cá Song vua. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cá Song
vua giai đoạn ấu trùng là bƣớc tiến mới trong lĩnh vực khoa học công nghệ nuôi trồng
thủy sản tại Việt Nam. Luận án đã cung cấp các thông tin về sự phát triển của phôi, ảnh
hƣởng của yếu tố môi trƣờng đến sự phát triển của phôi, đặc điểm phát triển hình thái
của ấu trùng, ảnh hƣởng của môi trƣờng đến tỷ lệ sống, sinh trƣởng và thời gian biến thái
cũng nhƣ đặc tính sử dụng thức ăn của cá Song vua giai đoạn ấu trùng và cá hƣơng.
-
Ý nghĩa thực tiễn: Luận án đã cung cấp cơ sở khoa học, nguồn tài liệu tham khảo
quan trọng cho các nhà nghiên cứu về sinh sản và sản xuất giống các loài cá Song nói
chung và cá Song vua nói riêng. Nguồn thông tin này còn là cơ sở xây dựng quy trình
công nghệ sản xuất giống nhân tạo cá Song vua, góp phần vào việc bảo tồn nguồn lợi đối
với cá Song vua đang có nguy cơ tuyệt chủng ngoài tự nhiên.
4.
Tính mới của luận án
Lần đầu tiên luận án tiến hành nghiên cứu và công bố đặc điểm hình thái, quá
trình phát triển các giai đoạn phôi, ấu trùng và cá hƣơng của ấu trùng cá Song vua một
cách đầy đủ, đây không chỉ là nghiên cứu mới của Việt Nam mà cả trên thế giới. Luận án
đã có 3 điểm mới cung cấp cho lĩnh vực chuyên ngành là: (1) mô tả đặc điểm phát triển
của cá Song vua giai đoạn sớm; (2) xác định ảnh hƣởng của thức ăn đến tỷ lệ sống của cá
và (3) ảnh hƣởng của một số yếu tố môi trƣờng đến sinh trƣởng và phát triển của cá Song
vua ở giai đoạn phát triển ban đầu.
4
Chƣơng I. TỔNG QUAN
1.1.
Các nghiên cứu về hệ thống phân loại, sinh trƣởng, sinh sản của cá Song vua
1.1.1. Hệ thống phân loại và hình thái cá Song vua
Heemstra và Randall (1993) công bố nghiên cứu về hệ thống phân loại cá Song
vua nhƣ sau:
Ngành........ Chordata
Lớp............ Actinopterygii
Bộ.............. Perciformes
Họ.............. Serranidae
Giống............... Epinephelus
Loài................ Epinephelus lanceolatus (Bloch, 1790)
Hình 1.1. Cá Song vua (photo by To, W-L)
Cá Song vua có tên tiếng Anh là King grouper, Giant grouper. Heemstra và
Randall (1993); Myoung và cs. (2013) miêu tả: cá Song vua có thân hình bầu dục, chiều
dài cơ thể bằng 2,4 - 3,4 lần chiều cao thân cá, 2,2 - 2,7 lần chiều dài đầu, chiều cao thân
cá bằng 1,5 - 1,75 lần chiều dày thân. Chiều dài đầu bằng 3,3 - 6,2 lần khoảng cách giữa
2 hốc mắt; vùng diện tích giữa hai mắt hơi lồi về phía lƣng. Xƣơng nắp mang trƣớc có
hình răng cƣa góc lƣợn tròn, rìa trên của xƣơng nắp mang sau lồi nhô về phía sau; đƣờng
kính mắt bằng chiều dài đầu chia cho từ 5,8 đến 14 lần; các lỗ mũi gần bằng nhau; hàm
dƣới có 2 - 3 hàng răng khi cá đạt chiều dài 20 - 25 cm SL (SL độ dài tiêu chuẩn) tăng
5
tới 15 - 16 hàng ở cá đạt chiều dài 177 cm SL; răng nanh mọc ở trƣớc hàm nhỏ hoặc
không có. Cung mang thứ nhất có 8 -10 tấm lƣợc mang, xƣơng nắp mang bao phủ kín
cung mang. Vây lƣng có 11 tia vây cứng, 14 - 16 tia vây mềm, chiều dài của tia vây cứng
ngắn hơn chiều dài tia vây mềm. Vây đuôi có dạng hình tròn có 3 tia vây cứng và 8 tia
vây mềm, vây ngực có 18 - 20 tia vây mềm. Chiều dài đầu bằng 1,8 - 2,2 lần chiều dài
của vây ngực, vây bụng không kéo dài đến gần vây hậu môn và bằng 2,1 - 2,6 lần chiều
dài đầu. Vẩy đƣờng bên cơ 54 - 62 chiếc.
Cá Song vua lúc còn nhỏ có màu vàng thể hiện rõ nhất ở rìa các vây lƣng, vây
đuôi, vây hậu môn và vây ngực, khi cá trƣởng thành toàn bộ cơ thể có màu nâu đậm, các
vây màu tối hơn.
1.1.2. Đặc điểm phân bố, môi trường sống và đặc tính ăn của cá Song vua
Cá Song vua là loài cá Song phân bố rộng, xuất hiện ở vùng Ấn Độ Dƣơng và
Thái Bình Dƣơng, từ Biển Đỏ tới vịnh Algoa, Nam Phi, quần đảo Hawaii và quần đảo
Pitcairn. Ở phía Tây Thái Bình Dƣơng, cá Song vua phân bố từ phía Bắc tới Nam Nhật
Bản và phía Nam thì tới Úc (Heemstra và Randall, 1993).
Tài liệu của Heemstra và Randall (1993) công bố đã bắt đƣợc cá Song vua ở độ
sâu 100 m nhƣng nó cũng đƣợc tìm thấy thƣờng xuyên hơn ở những vùng nƣớc nông, ở
các hang trong vùng rạn san hô và quanh những con tàu bị đắm; cá Song vua trƣởng
thành và cá nhỏ cũng đƣợc tìm thấy ở vùng cửa sông. Thức ăn ƣa thích của cá Song vua
sống ở vùng rạn san hô và ở vùng đáy nhiều đá là những cá thể giáp xác lớn nhƣ tôm
hùm, cua lớn, các cá thể rùa biển kích cỡ nhỏ. Khi cá Song vua sống ở vùng cửa sông,
vũng vịnh ven bờ, thức ăn chủ yếu là cá và một số loài giáp xác kích cỡ lớn nhƣ cua,
ghẹ, cá. Ở vùng cửa sông Nam Phi, mồi chính thƣờng đƣợc sử dụng để bẫy cá Song vua
là Cua bùn Scylla serrata.
1.1.3. Kích thước và sinh trưởng
Các báo cáo đều cho rằng cá Song vua là loài cá lớn nhất ở vùng rạn san hô.
Schultz (1966) báo cáo một cá thể dài 231 cm, nặng 214 kg từ Bikini Atoll (Cộng hoà
Marshall). Một cá thể nặng 288 kg ở Queensland (Úc) cũng đƣợc báo cáo bởi Grant
(1982). Theo Fourmanoir và Laboute (1976) cá Song vua có thể đạt tới 400 kg. Tuy
6
nhiên, các tài liệu nghiên cứu về sinh trƣởng của cá Song vua không nhiều và chƣa có
những nghiên cứu đầy đủ về sinh trƣởng của loài cá này. Mặc dù, những báo cáo đều cho
thấy rằng đây là loài cá có tốc độ sinh trƣởng nhanh. Cá Song vua nuôi 4 tháng có thể đạt
1,0 kg (Boonliptanont, 1997). Trong nghiên cứu của Vatanakul và cs. (1999), cá Song
vua có nguồn gốc tự nhiên nuôi ở Thái Lan có tốc độ sinh trƣởng lần lƣợt từ năm thứ
nhất đến năm thứ 4 là 500,99 - 646,00 g/tháng, 456,67 - 674,50 g/tháng, 650,00 - 694,16
g/tháng và 507,50 - 588,57 g/tháng với thức ăn sử dụng là cá tạp và tỷ lệ chuyển đổi thức
ăn trung bình 2,85 - 4,09. Theo Lê Xân (2006), cá Song vua nuôi tại vùng biển Cát Bà
(Hải Phòng) sau 4 tháng nuôi từ cỡ 3 cm (0,8 g) cá đạt trung bình 56,7 g, sau 10 tháng
nuôi đạt 1400 – 1500 g và đạt 16000 g sau 24 tháng nuôi.
1.1.4. Nghiên cứu đặc điểm sinh sản của cá Song vua
1.1.4.1.Nuôi vỗ và kích thích sinh sản cá bố mẹ cá Song vua
Nghiên cứu đầu tiên về cá Song vua đƣợc công bố bởi nhóm tác giả của Viện
nghiên cứu nuôi trồng thủy sản ven biển quốc gia (Thái Lan) khi nghiên cứu sự phát triển
của cá bố mẹ trong điều kiện nuôi nhốt trong lồng tại đảo Nu. Cá Song vua đƣợc chọn từ
các lồng nuôi thƣơng phẩm với kích thƣớc ban đầu 285,3 ± 111,58 g và 441,0 ± 90,00 g.
Cá đƣợc nuôi trong lồng kích thƣớc: (dài 5m x rộng 5 m x sâu 3m) = 75m3 với mật độ
thả lần lƣợt là 3 con/m2 và 1,5 con/m2. Năm thứ 3 đã quan sát thấy tinh dịch ở cá Song
vua đực khi vuốt bụng cá vào mùa sinh sản. Sang đến năm thứ 4 cả cá đực và cá cái đều
thành thục với việc hình thành trứng và tinh (Vatanakul và cs., 1999). Nhóm tác giả cũng
thử nghiệm cho sinh sản cá Song vua bằng việc sử dụng hai loại kích dục tố HCG và
Puberogen và thu đƣợc những kết quả ban đầu khả quan: cá Song vua đã thành thục và
sinh sản trong điều kiện nuôi nhốt với tỷ lệ trứng thụ tinh 16,1 % và tỷ lệ nở 1,45 %, thu
đƣợc 164.550 ấu trùng cá Song vua mới nở (Vatanakul và cs., 1999).
Trong hội nghị tổng kết về nuôi trồng thủy sản ở Indonesia năm 2007, tác giả
Santoso Djunardi đã đề cập tới tầm quan trọng của việc cung cấp chế độ dinh dƣỡng
thích hợp cho cá bố mẹ cá Song vua nuôi tại Lampung - Indonesia với việc sử dụng thức
ăn cá tạp và cua, có bổ sung vitamin C 150 mg/kg thức ăn và vitamin E 1000 mg/kg thức
ăn. Hanung Santosa và Sukadi (2008) cũng báo cáo sự thành công trong việc cho cá
Song vua sinh sản vào tháng 5 với việc cấy LHRHa liều lƣợng 10 - 20 mg/kg vào cơ thể
7
cá vào tháng 1. Tuy nhiên, báo cáo chỉ giới hạn ở mức độ cung cấp thông tin, chƣa có
nghiên cứu và kết quả cụ thể.
1.1.4.2. Nghiên cứu bảo quản tinh cá Song vua
Các nghiên cứu chỉ ra rằng việc sinh sản cá Song vua đều gặp khó khăn trong việc
cho cá Song vua sinh sản tự nhiên và sự phát triển đồng pha tuyến sinh dục của cá đực và
cá cái. Năm 2008, nhóm tác giả Trung Quốc tiến hành thí nghiệm cho sinh sản với 12 cá
thể cái và 3 cá thể cá Song vua đực. Tác giả báo cáo rằng sau khi tiêm kích dục tố, cá
Song vua có thể sinh sản tự nhiên nhƣng trứng không thể thụ tinh. Trứng cá Song vua
trong thí nghiệm chỉ thụ tinh khi đƣợc thụ tinh nhân tạo và trứng nở sau 25 giờ 40 phút
sau khi thụ tinh với nhiệt độ 27 ± 0,5oC, độ mặn 31 ppt, pH 7,8 (Zhang và cs., 2008).
Tuy nhiên, báo cáo chỉ giới hạn ở mức độ cung cấp thông tin và kết quả không đƣợc
công bố rộng rãi.
Do những khó khăn trong việc cho sinh sản tự nhiên cá Song vua và việc thành
thục không đồng pha của cá đực và cá cái, nên các thí nghiệm về ảnh hƣởng của các yếu
tố môi trƣờng lên tinh trùng và các nghiên cứu để bảo quản tinh cá Song vua đƣợc thực
hiện bởi nhiều tác giả khác nhau. Liang và cs. (2009) thí nghiệm khả năng hoạt động của
tinh trùng cá Song vua cho thấy khả năng hoạt động tốt nhất của tinh trùng cá Song vua
ở độ mặn giữa 27,5 - 35 ppt với thời gian sống sót dài nhất đƣợc ghi nhận là 14,8 phút.
pH tối ƣu cho hoạt động của tinh trùng là 8,5 với thời gian vận động là 12,7 phút và thời
gian sống là 17,3 phút. Thời gian vận động dài nhất của tinh trùng đƣợc ghi nhận khi thí
nghiệm các nhiệt độ khác nhau là 16,6 phút ở 29oC. Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy
ngƣỡng nhiệt độ thích hợp nhất là 27 - 31oC. Cũng trong thí nghiệm này, sau khi đƣợc
bảo quản ở nhiệt độ 0 - 4oC trong 6 giờ, thời gian vận động của tinh trùng là 18,2 phút và
không có sự khác biệt so với lô đối chứng kiểm tra ngay khi vuốt tinh là 18,4 phút. Tuy
nhiên, sau 120 giờ đƣợc giữ ở cùng nhiệt độ trên thì thời gian hoạt động của tinh trùng
chỉ là 2,3 phút với tỷ lệ hoạt động của tinh trùng chỉ là 3,3%. Các tác giả cũng đề xuất
rằng tinh trùng nên đƣợc sử dụng càng sớm càng tốt sau khi đƣợc bảo quản. Kết quả của
thí nghiệm có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm ra môi trƣờng nƣớc thích hợp cho tinh
trùng. Tuy nhiên, thí nghiệm về thời gian bảo quản tinh không thuyết phục bởi vì các tác
8
giả chỉ so sánh hoạt lực của tinh trùng ở thời điểm ngay sau khi vuốt tinh và thời điểm
120 giờ sau khi vuốt tinh.
Năm 2011, các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của 3 chất bảo quản (Marine
Fish Ringers, natri citrate và natri chlorite) và hai chất chống đông (10% dimethyl
sulfoxide - DMSO và 15% Trehalose) đối với việc bảo quản tinh cá Song vua để sử dụng
cho việc lai ghép với trứng của cá Song chấm nâu Epinephelus coioides đã đƣợc tiến
hành tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Thủy sản ven bờ Rayong - Thái Lan
(Kiriyakit và cs., 2011). Thí nghiệm đƣợc tiến hành với 3 con cá đực cá Song vua khối
lƣợng 67,7 ± 10,0 kg với thời gian bảo quản tinh là 10 giờ. Kết quả cho thấy rằng việc sử
dụng natri citrate và Marine Fish Ringers cho tỷ lệ thụ tinh cao hơn (70,54 ± 2,75% và
68,17 ± 3,56%) so với sử dụng natri chlorite (57,78 ± 1,29%). Khả năng di chuyển và
sống sót của tinh trùng cao ở tất cả các nghiệm thức từ 67 ± 8 tới 100%.
Thí nghiệm về các chất bảo quản gần đây nhất đƣợc tiến hành ở Trung Quốc bởi
Fan và cs. (2013). Trong thí nghiệm tinh cá Song vua đƣợc bảo quản bằng sự kết hợp của
các chất chống đông khác nhau (DMSO, methanol và glycerol) và ở các nồng độ pha
loãng khác nhau. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng MPRS (chứa 12% DMSO) hoặc TS - 19
(chứa 12% DMSO) là những chất bảo quản tốt nhất để chống lại sự đông cứng của tinh
cá Song vua trong môi trƣờng nitơ lỏng. Tinh trùng sau khi rã đông có hoạt lực cao với
tỷ lệ vận động 90,61 ± 3,03% và tỷ lệ thụ tinh 92,27 ± 2,43%, kết quả này không có sự
khác biệt so với tinh trùng sử dụng để thụ tinh ngay sau khi vuốt tinh mà không qua bảo
quản (94,34 ± 4% và 94,10 ± 1,87%). Trong thí nghiệm tinh trùng đƣợc lấy từ 3 cá đực
16 tuổi có khối lƣợng trung bình 63,4 ± 7 kg và chiều dài trung bình 1,26 ± 0,26 mTL.
Tuy nhiên, kết quả của nghiên cứu vẫn chƣa thuyết phục đƣợc các nhà chuyên môn do
tác giả không đề cập tới thời gian bảo quản tinh, một yếu tố rất quan trọng để đánh giá
hiệu quả của phƣơng pháp bảo quản và chất bảo quản.
1.1.4.3. Nghiên cứu ương ấu trùng cá Song vua
Các thông tin không chính thức đều nhận định rằng Đài Loan là nơi đầu tiên sản
xuất thành công giống cá Song vua nhƣng có rất ít các công bố của các tác giả Đài Loan
về nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản. Công bố của các tác giả Đài Loan chủ yếu liên
quan đến giai đoạn ƣơng cá hƣơng. Hseu và cs. (2004) sử dụng 800 cá hƣơng cá Song
9
vua có kích thƣớc tối thiểu 19 mm để nghiên cứu sự ăn thịt lẫn nhau của cá Song vua
ƣơng từ giai đoạn cá hƣơng lên cá giống. Nghiên cứu chỉ ra rằng khi sự chênh lệch về
kích thƣớc ở giai đoạn cá hƣơng của cá Song vua khoảng 30% thì nên tiến hành lọc phân
cỡ cá để hạn chế việc ăn thịt lẫn nhau.
Ling và cs. (2010) thực hiện thí nghiệm để theo dõi sự phát triển của phôi, sự thay
đổi hình thái và thức ăn của ấu trùng cá Song vua. Nghiên cứu chỉ ra rằng, thời gian phát
triển của phôi cá Song vua là 18 giờ 30 phút ở điều kiện nhiệt độ 29 ± 0,5oC, sục khí nhẹ,
độ mặn 30 ppt. Quá trình phát triển phôi của cá Song vua đƣợc chia thành 5 giai đoạn:
giai đoạn phân chia, giai đoạn phôi nang, giai đoạn phôi vị, giai đoạn phôi thần kinh và
giai đoạn hình thành các cơ quan. Ấu trùng mới nở đƣợc ƣơng ở các bể ngoài trời với
điều kiện nhiệt độ 25 - 30oC và độ mặn 33 - 35ppt. 72 giờ sau khi nở, noãn hoàng hầu
nhƣ biến mất và ấu trùng cá Song vua bắt đầu ăn protozoa. Từ ngày thứ 5 ấu trùng ăn
động vật nguyên sinh và luân trùng nhỏ. Từ ngày thứ 8 ấu trùng bắt đầu ăn nauplii của
copepod và một ít luân trùng. Sau 13 ngày từ khi nở, ấu trùng cá ăn chủ yếu copepod và
khẩu phần ăn tăng dần lên. Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng chỉ dừng lại ở mức độ cung
cấp thông tin chung.
Năm 2013, một nhóm tác giả ở Đài Loan đã thực hiện nghiên cứu để so sánh ảnh
hƣởng của bón phân vô cơ lên chất lƣợng nƣớc, thực vật phù du, động vật phù du và ấu
trùng cá Song vua, so với phƣơng pháp ƣơng truyền thống sử dụng luân trùng. Theo tác
giả mục đích của việc thêm phân vô cơ vào là để duy trì thức ăn tự nhiên trong bể ƣơng
(Tew và cs., 2013). Thí nghiệm sử dụng 8 bể ƣơng hình tròn thể tích 2 m3, nƣớc biển
đƣợc cấp trƣớc khi thả trứng 7 ngày, nƣớc đƣợc lọc qua túi lọc mắt lƣới 300 µm để loại
bỏ trứng và ấu trùng của các loài cá khác, trong khi với kích thƣớc mắt lƣới này các loài
thực vật phù du và động vật phù du cỡ nhỏ có thể lọt qua một cách dễ ràng, với 18.000
trứng thụ tinh đƣợc thả mỗi bể, mật độ khoảng 10 trứng/L. Hàng tuần bổ sung phân vô
cơ vào bể ƣơng để duy trì hàm lƣợng Nitơ vô cơ 700 µg/L và photphate 100 µg/L, luân
trùng chỉ đƣợc cấp vào bể ƣơng từ ngày thứ 9, trong khi thí nghiệm đối chứng thì luân
trùng đƣợc cấp vào bể ƣơng từ ngày thứ 2 với mật độ 10 con/L. Kết quả cho thấy trong
môi trƣờng bể ƣơng kích thƣớc các loài tảo đơn bào từ 10 - 50 µm, các loài động vật phù
du 50 - 100 µm, tỷ lệ sống của ấu trùng ở các bể ƣơng theo phƣơng pháp bón phân vô cơ
10
cao hơn so với các bể không bón phân. Kết quả phân tích từ dạ dày ấu trùng cá Song vua
cho thấy các loại trùng lông và trùng roi đƣợc tiêu hóa một cách chủ động bởi ấu trùng
cá Song vua trong các bể thí nghiệm bón phân trong khi rất ít luân trùng đƣợc tiêu hóa
trong các bể đối chứng (Tew và cs., 2013). Tác giả cũng kết luận rằng phƣơng pháp bón
phân vô cơ cho thấy hiệu quả trong việc cung cấp những cỡ mồi phù hợp cho ấu trùng cá
Song vua trong thời kỳ đầu trƣớc khi chúng sử dụng thức ăn cỡ lớn hơn là luân trùng và
copepod. Thí nghiệm rất có ý nghĩa trong việc ƣơng nuôi cá Song vua vì có thể giảm chi
phí sản xuất trong việc nuôi thức ăn sống. Tuy nhiên, việc áp dụng kết quả của thí
nghiệm này đòi hỏi phải tiến hành thêm nhiều sự thử nghiệm bởi vì thí nghiệm đƣợc thực
hiện ở quy mô nhỏ 2 m3 trong khi thông thƣờng thì việc ƣơng cá sẽ đƣợc thực hiện ở quy
mô lớn hơn với những đòi hỏi cao hơn về việc duy trì thức ăn tự nhiên trong hệ thống
ƣơng. Hơn thế nữa, quần thể thức ăn tự nhiên ở các vùng sinh thái khác nhau là khác
nhau, có thể việc ƣơng cá Song vua thành công ở vùng này nhƣng lại không thành công
ở vùng khác.
Thí nghiệm nghiên cứu nhu cầu choline (một loại vitamin tan trong nƣớc) trong
khẩu phần thức ăn của cá giống cá Song vua đƣợc thực hiện bởi Yeh và cs. (2013). Khẩu
phần ăn của cá Song vua đƣợc bổ sung choline lần lƣợt các mức là 2,57 g/kg, 2,67 g/kg,
2,94 g/kg, 3,84 g/kg, 4,99 g/kg, 7,71 g/kg và thí nghiệm không bổ sung để đối chứng.
Thí nghiệm đƣợc tiến hành với 900 cá giống cá Song vua kích thƣớc ban đầu 9,34 ± 0,12
g, cá đƣợc thả trong các giai nổi kích thƣớc 1,0 m x 0,4 m x 0,4 m, mật độ cá là 50
con/giai, giai đƣợc thả trong bể ƣơng 2,5 m3 sử dụng nƣớc của hệ thống tuần hoàn, độ
mặn 20 ppt, ƣơng trong 56 ngày và 30 ngày để đánh giá sinh trƣởng, sự chuyển hóa chất
béo và khả năng chống chịu “sốc” của cá Song vua. Kết quả của thí nghiệm chỉ ra rằng
thức ăn bổ sung từ 2,57 tới 7,71 g/kg choline không ảnh hƣởng tới sinh trƣởng của cá
Song vua, nhƣng có ảnh hƣởng tích cực tới việc chuyển hóa lipid và nâng cao khả năng
chịu “sốc” của cá. Báo cáo cũng đƣa ra đề nghị là nên bổ sung ít nhất 2,94 g/kg choline
trong khẩu phần ăn của cá.
Năm 2014, một nghiên cứu chi tiết về việc ƣơng ấu trùng cá Song vua ở Trung
tâm Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản Thái Bình Dƣơng và các nguồn tài nguyên ven
biển, thuộc trƣờng đại học Hawaii ở Hilo đã đƣợc báo cáo bởi García-Ortega và cs.
11
(2014). Trong nghiên cứu này, trứng thụ tinh đƣợc thu từ cá bố mẹ bắt tự nhiên, trứng
đƣợc thả trong một hệ thống nuôi thâm canh với 3 bể tròn thể tích 1 m3 với hệ thống điều
khiển khí, nhiệt độ duy trì 27,6 ± 0,02oC, độ mặn 29,5 ± 0,3 ppt. Trứng cá Song vua nở
sau thụ tinh 30 giờ, ở cá Song vua 2 ngày tuổi có chiều dài trung bình 2,4 ± 0,2 mm. Thí
nghiệm tiến hành với 2 chế độ cho ăn khác nhau. Bể sử dụng thức ăn là ấu trùng Hàu
Thái Bình Dƣơng Crassostrea gigas để cho ăn vào ngày thứ 2 và thứ 3 sau khi nở, rồi
chuyển sang sử dụng luân trùng dòng nhỏ đã đƣợc cƣờng hóa Brachionus rotundiformis
vào ngày thứ 4. Ở bể thứ 2 và thứ 3, thức ăn ban đầu là sự kết hợp của copepod
Parvocalanus crassirostris và luân trùng dòng nhỏ đã đƣợc cƣờng hóa, cả 2 bể đều đƣợc
cho ăn 2 ngày một lần bắt đầu vào ngày thứ 3. Ngày thứ 6 cá ở bể sử dụng ấu trùng Hàu
và luân trùng bị chết hàng loạt và có vẻ nhƣ cá không thể ăn luân trùng và toàn bộ cá ở
bể này bị chết vào ngày thứ 8. Trong khi đó, cá ở bể kết hợp copepod và luân trùng cho
thấy sự sinh trƣởng và tỷ lệ sống tốt hơn. Ngày thứ 10, một chế độ cho ăn kết hợp đƣợc
tiến hành với bể số 2 và bể 3 với thức ăn viên có kích thƣớc 200 - 300 µm. Vào ngày thứ
12 và 13 nhiều cá chết ở bể 2 và 3 vì cá bị nổi trên mặt nƣớc, khi đó những bình phun
nƣớc đƣợc sử dụng để giải quyết hiện tƣợng này. Từ ngày thứ 14 Nauplii instar I của
artemia đƣợc cấp vào bể và hai ngày sau đó metanauplii đã đƣợc cƣờng hóa cũng đƣợc
cho vào bể ƣơng 2 lần một ngày. Đến ngày thứ 20 thì dừng cấp luân trùng và copepod
vào bể ƣơng. Trong giai đoạn sử dụng artemia, ấu trùng cá Song vua thể hiện sự sinh
trƣởng nhanh. Sự biến thái bắt đầu ở ngày thứ 25 và ở ngày 35 vẫn chƣa hoàn thành quá
trình biến thái khi cá vẫn có thói quen sống tầng mặt, kích thƣớc trung bình của ấu trùng
ở thời điểm này là 27,3 ± 2,5 mm TL. Tập tính cắn nhau và ăn thịt đồng loại của cá Song
vua đƣợc quan sát thấy từ ngày 30 nhƣng không nhiều. Khi cá chuyển xuống sống ở đáy,
các tổ trú ẩn đƣợc đƣa vào bể. Việc chuyển giai đoạn ƣơng đƣợc bắt đầu từ ngày 35 và
kết thúc sau 10 ngày. Tỷ lệ sống từ khi nở tới hết giai đoạn ƣơng ấu trùng khoảng 2,1%.
Báo cáo rất chi tiết về việc ƣơng ấu trùng giai đoạn đầu. Tuy nhiên cũng nhƣ hầu hết các
nghiên cứu về cá Song vua khác, nghiên cứu này cũng chƣa đƣợc công bố chính thức.
Nhƣ vậy có thể thấy rằng, đã có nhiều nghiên cứu về hình thái phân loại cá Song
vua đƣợc công bố. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học sinh sản và ƣơng nuôi của đối
tƣợng này mới chỉ đƣợc tiến hành trong những năm gần đây và mức độ thành công còn
hạn chế. Có rất ít các nghiên cứu đƣợc công bố về việc nuôi vỗ cá bố mẹ và cho sinh sản.
12
Các nghiên cứu về việc ấp trứng, biến đổi hình thái, dinh dƣỡng của ấu trùng cá Song
vua đều chƣa đƣợc công bố. Vì vậy, hƣớng nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc
nghiên cứu ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng đến quá trình phát triển của phôi và ấu
trùng, hình thái cấu tạo của ấu trùng cá Song vua và nhu cầu thức ăn đoạn đầu của đối
tƣợng này để làm cơ sở xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giống nhân tạo.
1.2.
Nghiên cứu quá trình phát triển phôi và ảnh hƣởng của một số yếu tố môi
trƣờng đến quá trình phát triển phôi của một số loài cá biển
1.2.1. Nghiên cứu quá trình phát triển phôi của một số loài cá biển
Giai đoạn phát triển phôi là một trong những giai đoạn quan trọng trong vòng đời
của các loài cá biển. Chất lƣợng của quá trình nuôi vỗ thành thục cá bố mẹ, chất lƣợng
trứng đƣợc phản ánh qua sự phát triển của phôi và thông qua việc quan sát quá trình phát
triển của phôi ngƣời ta có thể dự đoán đƣợc chất lƣợng ấu trùng nở ra. Chính vì tính chất
quan trọng của giai đoạn phát triển này mà rất nhiều các nghiên cứu về sinh sản nhân tạo
các loài cá biển đã thực hiện từ những năm 60 của thế kỷ 20 và các tác giả đều đi sâu
nghiên cứu sự phát triển của phôi. Do vậy, giai đoạn này đã đƣợc mô tả chi tiết bởi nhiều
tác giả với các loài cá biển khác nhau.
Nhìn chung, thời gian phát triển phôi của cá đƣợc tính từ lúc trứng thụ tinh cho
đến khi nở (ấu trùng bơi ra ngoài). Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trứng cá biển thƣờng
có dạng hình cầu với một màng cứng trong suốt và trôi nổi nhờ giọt dầu (Glamuzina và
cs., 1998; Glamuzina và cs., 2000; Tseng và Ho, 1988). Tuy nhiên, các loài khác nhau có
đƣờng kính trứng khác nhau, ở cá song Epinephelus marginatus trứng có đƣờng kính
0,738 - 0,94 mm (Glamuzina và cs., 1998), Epinephelus costae đƣờng kính trứng là 0,89
- 0,95 mm (Glamuzina và cs., 2000), cá Song chấm đỏ Epinephelus akaara đƣờng kính
trứng là 0,70 - 0,77 mm (Ukawa và cs., 1966), cá Song chuột C. altivelis 0,80 - 0,86 mm
(Senoo và cs., 2002), cá Song mỡ Epinephelus tauvina Forsskl (1775) đƣờng kính trứng
0,90 mm (Chen và cs., 1977), đƣờng kính trứng của cá Song hổ E. fuscoguttatus 0,87 0,92 mm (Lim, 1993), cá Song da báo Plectropomus leopardus Lacepede (1802) đƣờng
kính trứng là 0,82 - 0,93 mm (Masuma và cs., 1993), Epinephelus striatus Bloch (1792)
đƣờng kính trứng là 0,86 - 0,97 mm (Powell và Tucker, 1992).
13
Trứng cá Song sau khi thụ tinh thƣờng phân thành 3 nhóm trong bể đẻ với chất
lƣợng giảm dần gồm: nhóm nổi trên mặt nƣớc, nhóm lơ lửng trong nƣớc và nhóm chìm
xuống đáy bể. Trong đó, chỉ có trứng nổi là trứng tốt và sẽ đƣợc sử dụng để ấp, trứng
chìm xuống đáy bể là những trứng đã chết và trứng lơ lửng trong tầng nƣớc mặc dù sống
nhƣng chất lƣợng kém và tỷ lệ chết cao khi ấp nở.
Các giai đoạn phát triển phôi của trứng cá Song cũng giống nhƣ ở các loài cá khác
đều trải qua các giai đoạn phân cắt 2, 4, 8, 16, 32.... tế bào, phôi nang, phôi vị, phôi thần
kinh, bọng mắt và túi tai và nở thành ấu trùng. Thời gian diễn ra từng giai đoạn và thời
gian hoàn thành quá trình phát triển phôi cá song khác nhau ở các loài khác nhau. Cá
Song mỡ E. tauvina, giai đoạn 2 tế bào xảy ra sau 40 phút, giai đoạn 64 tế bào sau 2 giờ
15 phút, giai đoạn phôi dâu sau 3 giờ, hình thành bọng mắt và túi tai sau 18 giờ (Đỗ Văn
Khƣơng, 2001). Ở cá Song chuột C. altivelis, giai đoạn 2 tế bào xảy ra khoảng 30 phút
sau khi thụ tinh, giai đoạn 48 - 96 tế bào sau 1 giờ 30 phút, giai đoạn phôi dâu sau 2 giờ,
giai đoạn phôi nang sau 3 giờ 30 phút, giai đoạn phôi sau 6 giờ, hình thành bọng mắt và
túi tai sau 14 giờ (Sugama và cs., 2001). Còn ở cá Song chấm đỏ E. akaara, giai đoạn 2
tế bào xảy ra sau 40 phút, giai đoạn 32 tế bào xảy ra sau 1 giờ 20 phút, giai đoạn phôi
dâu xảy ra sau 1 giờ 40 phút, giai đoạn phôi nang sau 5 giờ 30 phút, hình thành bọng mắt
và túi tai sau 12 giờ 30 phút (Tseng và Ho, 1988). Ở độ mặn 38 ppt, nhiệt độ 25 - 25,5oC,
thời gian diễn ra lần phân cắt đầu tiên của trứng cá Song sọc vàng E. costae là khoảng 1
giờ sau khi thụ tinh, giai đoạn phôi dâu lúc 4 giờ 40 phút, 15 giờ hình thành mầm phôi và
24 giờ 15 phút bắt đầu nở và kết thúc lúc 28 giờ. Trứng lai của cá Song sọc vàng E.
costae và cá thể đực cá Song sẫm màu E. marginatus, phát triển sớm hơn khi sự phân cắt
đầu tiên diễn ra lúc 1 giờ sau khi đƣợc thụ tinh, hình thành mầm phôi lúc 14 giờ, bắt đầu
nở lúc 24 giờ và hoàn thành lúc 27 giờ. Tỷ lệ dị hình của ấu trùng nở ra là 22% ở cá
Song lai và 20% ở ấu trùng cá Song sọc vàng (Glamuzina và cs., 2001).
Nghiên cứu về sự phát triển của phôi đƣợc tạo ra từ phép lai giữa cá Song chấm
nâu E. coioides và cá Song vua E. lanceolatus cũng đƣợc miêu tả chi tiết bởi (Koh,
2009), thời điểm 12 phút sau khi thụ tinh, đĩa phôi xuất hiện và ở thời điểm 23 phút sau
khi thụ tinh sự phân cắt lần thứ nhất xảy ra; Giai đoạn 4 tế bào, 8 tế bào, và giai đoạn 32
tế bào, xảy ra 1 giờ sau khi thụ tinh; Sau đó phôi dâu, phôi nang và phôi vị phát triển
14
