Sự phát triển noãn sào trong mùa sinh sản của cá chẽm mõm nhọn – Psammoperca waigiensis (Cuvier, 1828)

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> <br /> Số 4/2015<br /> <br /> THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC<br /> <br /> SỰ PHÁT TRIỂN NOÃN SÀO TRONG MÙA SINH SẢN CỦA CÁ CHẼM<br /> MÕM NHỌN – Psammoperca waigiensis (Cuvier, 1828)<br /> DEVELOPMENTAL STAGES OF OVARIES DURING SPAWNING SEASON<br /> OF WAIGIEU SEAPERCH – Psammoperca waigiensis (Cuvier 1828)<br /> Lê Hoàng Thị Mỹ Dung1, Phạm Quốc Hùng2<br /> Ngày nhận bài: 19/3/2015; Ngày phản biện thông qua: 15/6/2015; Ngày duyệt đăng: 15/12/2015<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Sự thay đổi tổ chức học noãn sào và noãn bào trong chu kỳ sinh sản cá chẽm mõm nhọn được tiến hành<br /> trên đàn cá cái 3+ tuổi, được nuôi trong ao đất tại Khánh Hòa. Noãn sào được thu thập hằng tháng, cố định<br /> trong dung Bouin và được dùng làm tiêu bản tổ chức học để quan sát các giai đoạn phát triển noãn sàotrong<br /> chu kỳ 12 tháng. Nghiên cứu cho thấy noãn bào trải các thời kỳ sinh trưởng nguyên sinh chất, tích lũy noãn<br /> hoàng, thành thục và được chia thành 6 pha. Sự phát triển noãn sào được chia thành 6 giai đoạn dựa vào sự<br /> xuất hiện của các noãn bào ở các pha phát triển. Trong noãn sào xuất hiện nhiều noãn bào ở các pha khác<br /> nhau chứng tỏ đây loài có noãn sào kiểu không đồng bộ và đẻ nhiều lần trong năm. Sự xuất hiện noãn sào ở<br /> giai đoạn tích lũy noãn hoàng, thành thục, và tham gia đẻ trứng cho thấy mùa sinh sản của loài cá này kéo dài<br /> từ tháng 3 đến 10 trong điều kiện nuôi nhốt.<br /> Từ khóa: mùa sinh sản, noãn sào, noãn bào, cá chẽm mõm nhọn, Psammoperca waigiensis<br /> ABSTRACT<br /> Studies on the development of oocytes and ovaries and the seasonal change of gonadal histology were<br /> carried out on 3+ aged Waigieu seaperch captured in sand pond in Khanh Hoa province. Ovaries were monthly<br /> collected, fixed in Bouin solution, and then analyzed by histological method for investigation of ovarian<br /> development. The development of oocytes including primary growth, vitellogenesis and maturation was<br /> divided into 6 phases. Based on the dynamics of oocytes, the development of ovary was defined 6 stages. The<br /> distribution of variant oocytes in different ovarian stages show that Waigieu seaperch have asynchronous<br /> ovaries and are a multiple spawner. Ovaries at vitellogenic, matured, spawning stages were found from March<br /> to October suggest this time is Waigieu seaperch’s reproductive season in captured condition.<br /> Keywords: Spawning season, ovary, oocyte, Waigieu seaperch, Psammoperca waigiensis<br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Dựa vào sự biến đổi tổ chức học, tuyến<br /> sinh dục cái ở cá xương được chia thành 3<br /> kiểu bao gồm kiểu đồng bộ (synchronous),<br /> kiểu đồng bộ theo nhóm (group- synchronous)<br /> và kiểu không đồng bộ (asynchronous) [8, 11].<br /> <br /> 1<br /> <br /> Noãn sào thuộc kiểu không đồng bộ bao gồm<br /> noãn bào ở nhiều giai đoạn phát triển khác<br /> nhau trong cùng thời điểm [8] và thường bắt<br /> gặp ở các loài cá nhiệt đới [2]. Cả nghiên<br /> cứu sinh học sinh sản lẫn hoạt động sản<br /> xuất giống nhân tạo cá xương đều đòi hỏi sự<br /> <br /> ThS. Lê Hoàng Thị Mỹ Dung, 2 TS. Phạm Quốc Hùng: Viện Nuôi trồng thủy sản – Trường Đại học Nha Trang<br /> <br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 27<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> <br /> Số 4/2015<br /> <br /> hiểu biết về quá trình phát triển của tuyến<br /> <br /> học tuyến sinh dục trên các loài cá nhiệt đới<br /> <br /> sinh dục trên từng cá thể [12], đặc biệt là<br /> <br /> có noãn sào kiểu không đồng bộ. Mặt khác,<br /> <br /> cá thể cái do sự phức tạp trong tổ chức học<br /> <br /> kết quả nghiên cứu cũng góp phần vào việc<br /> <br /> cũng như khó khăn trong việc kích thích sinh<br /> <br /> nâng cao hiệu quả quản lý đàn cá bố mẹ,<br /> <br /> sản [1, 10]. Có rất nhiều tác giả đưa ra các<br /> <br /> kích thích sinh sản cá chẽm mõm nhọn trong<br /> <br /> bậc thang phát triển noãn sào cho các loài cá<br /> <br /> điều kiện nhân tạo thông qua việc nắm rõ qui<br /> <br /> có tập tính sinh sản khác nhau phụ thuộc vào<br /> <br /> luật phát triển tuyến sinh dục của loài cá này.<br /> <br /> kiểu noãn sào của chúng [5, 12]. Nhìn chung,<br /> các bậc thang đều được xây dựng dựa trên<br /> sự thay đổi về hình thái bên ngoài và đặc biệt<br /> <br /> II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 1. Đàn cá thí nghiệm<br /> <br /> là tổ chức bên trong liên quan đến sự xuất<br /> <br /> Đàn cá bố mẹ tuổi 3+, có chiều dài toàn<br /> <br /> hiện và phát triển của noãn bào. Sự phát<br /> <br /> thân dao động 20-34 cm và khối lượng<br /> <br /> triển noãn sào trải qua các giai đoạn bao<br /> <br /> 70-580 g/con, được nuôi trong giai, đặt trong ao<br /> <br /> gồm giai đoạn chưa thành thục, phát triển,<br /> <br /> đất, tại khu vực Đồng Bò, Nha Trang từ tháng<br /> <br /> thành thục, tham gia sinh sản, và sau khi<br /> <br /> 1 – 12 năm 2008. Nhiệt độ nước trong ao nuôi<br /> <br /> tham gia sinh sản [6, 7]. Hiểu biết về những<br /> thay đổi trong sự phát triển của noãn bào, sự<br /> thay đổi trong tổ chức học của noãn sào có<br /> ý nghĩa quan trọng trong dự báo trạng thái<br /> thành thục của cá cái, phục vụ cho hoạt động<br /> quản lý đàn cá bố mẹ. Cá chẽm mõm nhọn<br /> (Psammoperca waigiensis), giống như một số<br /> loài cá biển khác đang được nuôi phổ biến ở<br /> nước ta như cá mú (Epinephelus spp), cá giò<br /> (Rachycentron canadum), cá hồng (Lutjanus<br /> erythropterus),<br /> <br /> cá<br /> <br /> đù<br /> <br /> mỹ<br /> <br /> (Scyaenops<br /> <br /> dao động 28-32 oC; độ mặn: 26-34‰; pH:<br /> 7,8-8,6 và oxy hòa tan (DO): 3,5-4,6 mg/l. Mật<br /> độ nuôi trung bình 3 kg/m3 (20 con/m3) với tỷ<br /> lệ đực cái ước tính 1:1. Cá bố mẹ được cho ăn<br /> “cá tạp” (cá nục hoặc cá cơm) hàng ngày với<br /> khẩu phần bằng 3-5% khối lượng thân. Hàng<br /> tháng, khoảng 10 cá cái được bắt ngẫu nhiên<br /> để thu mẫu noãn sào và mẫu được cố định<br /> trong dung dịch Bouin dùng cho phân tích tổ<br /> chức học.<br /> 2. Phương pháp phân tích mẫu<br /> <br /> ocellatus) và cá chẽm (Lates calcarifer), là<br /> <br /> Tiêu bản tổ chức học của noãn sào cá<br /> <br /> loài cá biển nhiệt đới, đẻ nhiều lần trong<br /> <br /> Chẽm mõm nhọn được làm theo qui trình của<br /> <br /> năm. Ở nước ta, các nghiên cứu về tổ chức<br /> <br /> phòng thí nghiệm Bệnh học thủy sản, khoa<br /> <br /> học noãn sào cá xương ở các giai đoạn phát<br /> <br /> Nuôi trồng Thủy Sản, trường ĐH Nha Trang<br /> <br /> triển khác nhau chưa có sự thống nhất trong<br /> <br /> được trình bày trong Phạm Quốc Hùng và Lê<br /> <br /> việc sử dụng bậc thang phát triển và chưa<br /> <br /> Hoàng Thị Mỹ Dung [1]. Tiêu bản tổ chức học<br /> <br /> được chú trọng đúng mức. Nghiên cứu này<br /> <br /> của noãn sào được quan sát trên kính hiển vi<br /> <br /> nhằm mô tả sự thay đổi về mặt tổ chức học<br /> <br /> Zeiss Axioskop 2-Plus light (Zeiss Inc., Vienna,<br /> <br /> của noãn sào trong chu kỳ sinh sản, đặc<br /> <br /> Austria) và chụp hình bằng máy Nikon<br /> <br /> điểm phát triển của noãn bào và noãn sào<br /> <br /> Camera Head DS-5M và Nikon Camera Control<br /> <br /> của cá chẽm mõm nhọn. Các kết quả này sẽ<br /> <br /> Unit DS-L1. Trong nghiên cứu này, chúng tôi<br /> <br /> bổ sung và làm phong phú dữ liệu về tổ chức<br /> <br /> sử dụng bậc thang phát triển tuyến sinh dục ở<br /> <br /> 28 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> <br /> Số 4/2015<br /> <br /> cá xương Nikolskii [9] và Sakun và Butskaya<br /> <br /> bên trong buồng trứng. Tổ chức học buồng<br /> <br /> [4] để xác định sự phát triển noãn sào cá chẽm<br /> <br /> trứng gồm nhiều thành phần cấu tạo khác<br /> <br /> mõm nhọn.<br /> <br /> nhau với noãn bào là thành phần chủ yếu và<br /> <br /> III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN<br /> <br /> chiếm tỷ lệ cao nhất. Sự phát triển của noãn<br /> bào là một căn cứ quan trọng để xác định sự<br /> <br /> 1. Sự thay đổi tổ chức học noãn sào trong<br /> <br /> phát triển của buồng trứng (noãn sào). Do<br /> <br /> chu kỳ sinh sản<br /> <br /> đó, chúng tôi đề cập đến quá trình phát triển<br /> <br /> Noãn sào cá Chẽm mõm nhọn có sự biến<br /> <br /> của noãn bào trong buồng trứng cá Chẽm<br /> <br /> đổi phức tạp về mặt tổ chức học qua các tháng<br /> <br /> mõm nhọn dựa theo bậc thang của Sakun và<br /> <br /> trong năm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi thu<br /> <br /> Butskaya [4] trước khi trình bày sự phát triển<br /> <br /> thập được noãn sào ở giai đoạn II (giai đoạn<br /> <br /> của buồng trứng.<br /> <br /> phát triển) vào tháng 1 và tháng 2. Noãn sào<br /> <br /> Pha 1: Pha nhân - chất nhiễm sắc (Chromatin-nucleus)<br /> <br /> ở giai đoạn tích lũy noãn hoàng bắt đầu xuất<br /> <br /> Noãn bào ở pha nhân – chất nhiễm sắc<br /> <br /> hiện vào tháng 3. Noãn sào ở giai đoạn III, IV,<br /> V, VI- giai đoạn phát triển, thành thục, sinh sản<br /> được tìm thấy trong các tháng 4 – 9 chứng tỏ<br /> đây là mùa vụ sinh sản chính của cá Chẽm<br /> mõm nhọn trong điều kiện nuôi nhốt. Một số<br /> mẫu noãn sào giai đoạn VI vẫn được tìm thấy<br /> vào tháng 10 chứng tỏ hoạt động đẻ trứng vẫn<br /> diễn ra trong thời gian này. Sau khi mùa sinh<br /> sản kết thúc, noãn sào quay lại giai đoạn II<br /> vào tháng 11 và 12, cá trải qua giai đoạn nghỉ<br /> đông, tích lũy dinh dưỡng chuẩn bị cho mùa<br /> sinh sản năm sau. Trong điều kiện tự nhiên tại<br /> Khánh Hoà (12o52’35’’ Bắc – 11o41’53’’Nam),<br /> cá Chẽm mõm nhọn đẻ rải rác từ tháng 3 đến<br /> tháng 8 [3]. Điều này có thể được lý giải bởi<br /> trong điều kiện nuôi nhốt, nhiệt độ cao hơn<br /> ngoài tự nhiên, thức ăn được cung cấp đầy đủ,<br /> yếu tố đực cái đảm bảo nên thời gian đẻ kéo<br /> dài hơn so với ngoài tự nhiên. Tuy nhiên, cần<br /> theo dõi thêm với chu kỳ nhiều năm để có kết<br /> luận chính xác.<br /> 2. Sự phát triển của noãn bào<br /> <br /> có tính ưa kiềm mạnh với nhân và nguyên<br /> sinh chất đều bắt màu tím của Hematocine.<br /> Nhân to, nằm giữa tế bào, màng nhân bắt<br /> màu đậm hơn (Hình 1A). Xung quanh tế bào<br /> được bao bởi một màng mỏng. Đây là các<br /> noãn nguyên bào được tạo ra từ các tế bào<br /> sinh dục nguyên thủy qua các lần nguyên<br /> phân tạo nên nguồn dự trữ để bổ sung nguồn<br /> tế bào sinh dục sau khi cá đẻ. Noãn nguyên<br /> bào trải qua những biến đổi đặc trưng tăng<br /> lên về kích thước và phát triển thành noãn<br /> bào. Kích thước noãn bào dao động từ<br /> 12,5 – 55 µm.<br /> Pha 2: Pha tiền ngoại vi nhân (Pre - perinucleus)<br /> Noãn bào ở pha ngoại vi nhân hình góc<br /> cạnh, tế bào chất ưa kiềm bắt màu thuốc<br /> nhuộm Hematoxyline bao quanh nhân, nhân<br /> bắt màu nhạt hơn và nằm giữa tế bào. Trong<br /> nhân xuất hiện các hạch nhân bắt màu đậm,<br /> sắp xếp không theo trật tự. Sự sinh trưởng của<br /> tế bào chất làm gia tăng kích thước noãn bào.<br /> Thời kỳ này được gọi là thời kỳ sinh trưởng<br /> <br /> Các giai đoạn phát triển của buồng trứng<br /> <br /> nguyên sinh chất hay sinh trưởng lần thứ nhất<br /> <br /> cá xương được phân chia dựa trên đặc điểm<br /> <br /> (the first growth) (Hình 1B) với kích thước noãn<br /> <br /> hình thái bên ngoài và đặc biệt là tổ chức học<br /> <br /> bào từ 22,5 – 90 µm.<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 29<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> <br /> Số 4/2015<br /> <br /> Hình 1. Các pha phát triển của noãn bào<br /> A, Pha nhân – chất nhiễm sắc; B, Pha tiền ngoại vi nhân với một số hạch nhân (†) xuất hiện xung quanh màng nhân;<br /> C, Pha ngoại vi nhân với số lượng hạch nhân (†) xuất hiện xung quanh màng nhân tăng lên; D, Pha không bào hóa với các<br /> hạt không bào (–) và lipid (>) xuất hiện trong tế bào chất; E, Pha thể noãn hoàng thứ nhất với các hạt noãn hoàng (4) có<br /> kích thước nhỏ xuất hiện xung quanh màng tế bào; F, Pha thể noãn hoàng thứ hai với ½ thể tích tế bào chất được lấp đầy<br /> bởi các hạt noãn hoàng (4); G, Pha thể noãn hoàng thứ ba, noãn bào được lấp đầy bởi các hạt noãn hoàng; H, Pha thành<br /> thục với nhân (N) bắt đầu di chuyển về cực động vật; I, Màng nhân tiêu biến (N); K, Màng follicule (Fc) bắt đầu tách ra<br /> khỏi trứng. Thước tỷ lệ 10 µm (hình A-C) và 50 µm (Hình D-K)<br /> <br /> Pha 3: Pha ngoại vi nhân (Perinucleus)<br /> Noãn bào pha ngoại vi nhân có hình tròn<br /> hoặc hình góc cạnh, xuất hiện nang trứng bao<br /> xung quanh tế bào. Tế bào chất tiếp tục gia<br /> tăng làm cho noãn bào phát triển nhanh về kích<br /> thước. Nếu ở pha 2 (pha tiền ngoại vi nhân),<br /> các hạch nhân bắt đầu xuất hiện và sắp xếp<br /> không theo trật tự thì ở pha 3, các hạch nhân<br /> tăng về số lượng, di chuyển ra và phân bố<br /> phía ngoại vi nhân (quanh màng nhân) (hình<br /> 1C). Kích thước hạch nhân từ 5 – 7,5 µm(n=5).<br /> <br /> 30 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG<br /> <br /> Cuối pha này, noãn bào kết thúc quá trình sinh<br /> trưởng nguyên sinh chất và đạt kích thước tới<br /> hạn trong thời kỳ sinh trưởng thứ nhất. Đường<br /> kính noãn bào đo được từ 80 – 150 µm.<br /> Pha 4: Pha không bào hóa (Corticalization)<br /> Bên ngoài tế bào, độ dày của nang trứng<br /> tăng lên (nang trứng dày khoảng 3,75 – 7,5 µm,<br /> (n = 10)), xuất hiện màng phóng xạ. Nguyên<br /> sinh chất bắt màu tím không còn là khối đồng<br /> nhất do sự xuất hiện các không bào như các<br /> hình tròn rỗng với các kích thước khác nhau<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản<br /> (5 – 37,5 µm, (n = 18)). Các không bào bắt đầu<br /> xuất hiện gần màng nhân và số lượng tiếp tục<br /> tăng lên, không bào phân bố khắp nguyên sinh<br /> chất. Nhân hình tròn, bắt màu hồng nhạt, nằm<br /> giữa tế bào, màng nhân không còn phân biệt<br /> rõ như ở pha 1, hạch nhân tiêu biến (hình 1D).<br /> Noãn bào có kích thước 140 – 425 µm. .<br /> Pha 5: Pha thể noãn hoàng (Yolk granule)<br /> Pha thể noãn hoàng gồm các noãn bào ở<br /> pha thể noãn hoàng thứ nhất (primary yolk –<br /> Hình 1E), thứ hai (secondary yolk – Hình 1F),<br /> thứ ba (tertiary yolk – Hình 1G). Ở pha thể<br /> noãn hoàng thứ nhất, các hạt noãn hoàng bắt<br /> đầu xuất hiện và phân bố quanh màng của tế<br /> bào, kích thước các hạt noãn hoãng rất nhỏ.<br /> Pha thể noãn hoàng thứ hai, noãn hoàng tiếp<br /> tục được tổng hợp và tích lũy, chiếm khoảng<br /> ½ thể tích nguyên sinh chất, các không bào<br /> bị dồn về phía nhân. Pha thể noãn hoàng thứ<br /> ba, nguyên sinh chất được lấp đầy bởi các<br /> hạt noãn hoàng. Kích thước của các hạt noãn<br /> hoàng tăng lên, chúng dính lại với nhau thành<br /> từng đám. Cuối pha hạt noãn hoàng, các hạt<br /> noãn hoàng và các hạt lipid hòa với nhau, tạo<br /> thành một khối đồng nhất và kích thước noãn<br /> bào khoảng 380 – 425 µm. Nang trứng dày lên<br /> <br /> Số 4/2015<br /> rõ rệt 10 – 15 µm (n = 12) với vành phóng xạ<br /> của màng follicle xuất hiện rõ ràng..<br /> Pha 6: Pha thành thục<br /> Ở pha thành thục, quá trình tích lũy noãn<br /> hoàng kết thúc, noãn bào đạt kích thước tối<br /> đa 400 – 480 µm. Nhân co lại và bắt đầu di<br /> chuyển về cực động vật làm tế bào phân cực<br /> (hình 1H). Màng nhân tiêu biến, nhân chỉ còn lại<br /> một khối chất nhỏ, bắt màu tím nhạt (hình 1I).<br /> Nang trứng bắt đầu tách ra khỏi noãn bào, đó<br /> là công đoạn chuyển tiếp quá trình trứng rụng<br /> (Fc, hình 1K). Hiện tượng nang trứng mỏng dần<br /> được giả thuyết bởi quá trình tăng kích thước<br /> mạnh mẽ của khối tế bào chất, trong khi đó<br /> màng tế bào vẫn giữ nguyên độ dày [6].<br /> 3. Các giai đoạn phát triển của noãn sào<br /> 3.1. Giai đoạn I (Giai đoạn còn non)<br /> Về hình thái: Noãn sào là hai dải mỏng,<br /> trong suốt, có khi màu hồng nhạt, mắt thường<br /> không phân biệt được tế bào sinh dục. Noãn<br /> sào giai đoạn này chỉ gặp ở những cá thể<br /> thành thục lần đầu.<br /> Về tổ chức học: Noãn sào ở giai đoạn này<br /> bao gồm các noãn nguyên bào và những noãn<br /> bào thuộc thời kỳ sinh trưởng nguyên sinh chất<br /> (noãn bào ở pha 1).<br /> <br /> Hình 2. Hình thái bên ngoài noãn sào (A) và tiêu bản tổ chức học các giai đoạn phát triển của noãn sào<br /> B, noãn sào giai đoạn II với các noãn bào ở pha 2- pha tiền ngoại vi nhân (1) và các noãn bào pha 3- pha ngoại vi nhân<br /> (2); C, Noãn sào giai đoạn III với các noãn bào pha 3 (2), pha 4- pha không bào hóa (3), pha 5- pha thể noãn hoàng (4);<br /> D, Noãn sào giai đoạn IV với các noãn bào có nhân bắt đầu di chuyển về cực động vật (5) và noãn bào có màng nhân tiêu<br /> biến (6); E, Noãn sào giai đoạn V với các noãn bào có nang trứng (màng follicle) tách ra khỏi trứng (7); F, Noãn sào giai<br /> đoạn VI với các noãn bào thành thục nhưng không được đẻ ra ngoài được tái hấp thu (8).Thước tỷ lệ hình B – F là 50 µm.<br /> <br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 31<br /> <br />