Tài liệu Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá thia đồng tiền ba chấm (dascyllus trimaculatus ruppell, 1829)

LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Nuôi trồng thủy sản, phòng Đào tạo Đại học và sau đại học Trường Đại học Nha Trang. Phòng công nghệ sinh học - Trung tâm Quốc gia giống Hải sản miền Trung - Viện nghiên cứu Nuôi trồng thủy Sản 3 đã tổ chức giảng dạy, quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Hoàng Thị Bích Mai đã dìu dắt tôi trên con đường nghiên cứu khoa học, trực tiếp hướng dẫn tận tình, chu đáo trong suốt quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn. Xin cảm ơn Ths Nguyễn Văn Hùng đã nhiệt tình hướng dẫn và đóng góp ý kiến trong quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn. Xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. i LỜI CAM ĐOAN Các số liệu và kết quả của luận án tốt nghiệp cao học là một phần trong nội dung nghiên cứu của đề tài nhánh thuộc đề tài Khoa học Công nghệ Trọng điểm cấp Nhà nước Mã số KC.06.05/06-10, giai đoạn 2007 – 2010 do Viện Hải dương học chủ trì. Được sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài, học viên đã cùng tham gia thực hiện đề tài và cùng sử dụng số liệu của đề tài trên. Tôi xin cam đoan các số liệu, các kết quả trình bày trong luận văn hoàn toàn trung thực và học viên đã trực tiếp tham gia thực hiện nghiên cứu. Chưa từng ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào trước đây. Người cam đoan Nguyễn Thị Thu Hằng ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................................i LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................................................ii MỤC LỤC..................................................................................................................................................iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT.............................................vi DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................................................vii DANH MỤC CÁC HÌNH...............................................................................................................viii MỞ ĐẦU.......................................................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN..............................................................................................................3 1.1. HỆ THỐNG PHÂN LOẠI CÁ THIA ĐỒNG TIỀN BA CHẤM..........................3 1.2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÁ THIA ĐỒNG TIỀN BA CHẤM ............................................................................................................................... 3 1.2.1. Đặc điểm hình thái, màu sắc, kích thước..................................................................3 1.2.1.1. Hình thái..........................................................................................................................3 1.2.1.2. Màu sắc............................................................................................................................4 1.2.1.3. Kích thước......................................................................................................................4 1.2.2. Phân bố môi trường sống.................................................................................................4 1.2.3. Đặc điểm dinh dưỡng........................................................................................................5 1.2.4. Đặc điểm sinh trưởng........................................................................................................5 1.2.5. Đặc điểm sinh học sinh sản.............................................................................................6 1.2.5.1. Giới tính..........................................................................................................................6 1.2.5.2. Tuổi và kích thước tham gia sinh sản lần đầu................................................6 1.2.5.3. Mùa vụ và tập tính sinh sản....................................................................................7 1.2.5.4. Sức sinh sản...................................................................................................................8 1.2.5.5. Quá trình phát triển của phôi.................................................................................8 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁ CẢNH.........................................................................9 1.3.1.Trên thế giới............................................................................................................................9 1.3.1.1. Những nghiên cứu về sinh sản...........................................................................10 1.3.1.2. Nghiên cứu sử dụng kích dục tố trong sinh sản cá biển.........................12 1.3.2.Tại Việt Nam........................................................................................................................14 1.4. NGHIÊN CỨU VỀ BỆNH....................................................................................................17 iii CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................19 2.1. ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU.....................................19 2.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................19 2.2.1. Dụng cụ thí nghiệm: gồm kính hiển vi quang học, bộ giải phẫu cá, nhiệt kế, khúc xạ kế, máy đo pH, bộ Test-kit của các yếu tố môi trường: ammonia, nitrite...................................................................................................................................................19 2.2.2. Nguồn nước thí nghiệm.................................................................................................20 2.2.3. Nguồn cá thí nghiệm.......................................................................................................21 2.2.4. Thí nghiệm nuôi phát dục thành thục cá bố mẹ..................................................21 2.2.4.1. Thí nghiệm nuôi phát dục cá bố mẹ bằng các loại thức ăn khác nhau. 21 2.2.4.2. Nuôi vỗ cá bố mẹ.....................................................................................................23 2.2.5. Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá thia đồng tiền ba chấm..............................24 2.2.5.1. Ảnh hưởng của các loại kích dục tố đến khả năng sinh sản của cá thia đồng tiền ba chấm...........................................................................................................24 2.2.5.2.Ảnh hưởng của liều lượng kích dục tố (chọn từ kết quả mục 2.2.5.1) lên khả năng sinh sản của cá thia đồng tiền ba chấm...............................................27 2.2.5.3. Cho cá đẻ.....................................................................................................................28 2.2.5.4.Phương pháp ấp trứng và sự phát triển của phôi.........................................28 2.2.6. Bệnh........................................................................................................................................30 2.3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG..........................31 2.4. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU.................................................31 2.4.1. Công thức tính toán..........................................................................................................31 2.4.2. Xử lý số liệu........................................................................................................................31 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN......................................33 3.1. NUÔI PHÁT DỤC THÀNH THỤC CÁ BỐ MẸ.......................................................33 3.1.1. Một số yếu tố môi trường trong hệ thống bể nuôi phát dục thành thục cá bố mẹ...................................................................................................................................................33 3.1.2. Ảnh hưởng của thức ăn đến tỷ lệ sống của cá bố mẹ.......................................33 3.1.3. Ảnh hưởng của thức ăn đến tỷ lệ thành thục và hệ số thành thục của cá 35 3.1.3.1. Ảnh hưởng của thức ăn đến tỷ lệ thành thục của cá.................................35 3.1.3.2. Ảnh hưởng của thức ăn đến hệ số thành thục.............................................36 iv 3.1.4. Ảnh hưởng của các loại thức ăn đến sức sinh sản tuỵêt đối (F) và tương đối (SSSTĐ) của cá thia đồng tiền ba chấm......................................................................37 3.1.5. Kết quả nuôi vỗ cá thia đồng tiền ba chấm...........................................................38 3.1.5.1. Các yếu tố môi trường...........................................................................................38 3.1.5.2. Kết quả nuôi vỗ cá thia đồng tiền ba chấm bố mẹ....................................38 3.1.6. Một số bệnh thường gặp trong quá trình nuôi phát dục..................................39 3.2. THỬ NGHIỆM SINH SẢN CÁ THIA ĐỒNG TIỀN BA CHẤM.....................40 3.2.1. Kích thước cá bố mẹ tham gia sinh sản..................................................................40 3.2.2. Ảnh hưởng của các loại kích dục tố đến một số chỉ tiêu sinh sản nhân tạo cá thia..................................................................................................................................................40 3.2.3. Ảnh hưởng của liều lượng kích dục tố LHRHa đến một số chỉ số sinh sản của cá thia.........................................................................................................................................42 3.2.4. Cho cá đẻ..............................................................................................................................44 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN...........................................................49 4.1. Kết luận..........................................................................................................................................49 4.2. Đề xuất ý kiến..............................................................................................................................49 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................51 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ppt : phần nghìn o C : nhiệt độ %: phần trăm DO: hàm lượng oxy hòa tan (mg/l) HSTT: hệ số thành thục F: sức sinh sản tuyệt đối SSTĐ: sức sinh sản tương đối TLS: tỷ lệ sống TLTT: tỷ lệ thành thục TLN: tỷ lệ nở CĐCN: cường độ cảm nhiễm TLCN: tỷ lệ cảm nhiễm KDT: kích dục tố HCG : Human chorionic gonadotropin LHRHa: Luteinising hormone-releasing hormone analogue vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Các giai đoạn phát triển phôi...........................................................................................9 Bảng 2.1: Các loại thức ăn sử dụng và phương pháp cho ăn trong các lô thí nghiệm. ................................................................................................................................. 22 Bảng 3.1: Một số yếu tố môi trường trong hệ thống bể nuôi phát dục cá thia đồng tiền ba chấm........................................................................................................................33 Bảng 3.2: Tỷ lệ sống của cá thia đồng tiền ba chấm ở các lô thí nghiệm nuôi phát dục bằng các loại thức ăn khác nhau.......................................................................34 Bảng 3.3: Tỷ lệ (%) thành thục cá thia đồng tiền ba chấm ở các lô thí nghiệm.........35 Bảng 3.4: Hệ số thành thục của cá thia đồng tiền ba chấm ở các lô thí nghiệm......36 Bảng 3.5: Sức sinh sản của cá thia đồng tiền ba chấm trong các nghiệm thức...........37 Bảng 3.6 : Một số yếu tố môi trường trong bể nuôi vỗ.........................................................38 Bảng 3.7: Kết quả nuôi vỗ cá thia đồng tiền ba chấm............................................................39 Bảng 3.9: Ảnh hưởng của các loại kích dục tố đến các chỉ số sinh sản của cá thia đồng tiền ba chấm............................................................................................................41 Bảng 3.10: Các yếu tố môi trường trong bể cho cá đẻ...........................................................42 Bảng 3.11: Thời gian hiệu ứng của các liều lượng khác nhau trong sinh sản nhân tạo cá thia đồng tiền ba chấm.............................................................................................42 Bảng 3.12: Sức sinh sản, tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ nở của cá thia đồng tiền ba chấm kích thích bằng liều lượng kích dục tố khác nhau.......................................................43 Bảng 3.13: Các yếu tố môi trường trong bể ấp trứng.............................................................44 Bảng 3.14: Các giai đoạn phát triển phôi của cá thia đồng tiền ba chấm......................45 Bảng 3.15: Kết quả cho cá đẻ............................................................................................................48 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Cá thia đồng tiền ba chấm (Dascyllus trimaculatus)......................................................4 Hình 1.2: Bản đồ phân bố địa lý trên thế giới của cá thia đồng tiền ba chấm............................5 Hình 2.1: Sơ đồ khối nội nghiên cứu của đề tài................................................................................19 Hình 2.2: Hệ thống bể thí nghiệm.........................................................................................................20 Hình 2.3: Sơ đồ xử lý nguồn nước cung cấp cho tất cả thí nghiệm............................................20 Hình 2.4: Sơ đồ mô tả thí nghiệm nuôi phát dục cá bố mẹ bằng các loại thức ăn khác nhau. .......................................................................................................................................................................... 21 Hình 2.5: Sơ đồ thí nghiệm các loại kích dục tố HCG, Surfagon, LHRH-a............................24 Hình 2.6: Kỹ thuật vuốt trứng và lấy sẹ...............................................................................................26 Hình 2.7: Thụ tinh nhân tạo.....................................................................................................................27 Hình 2.8: Sơ đồ thí nghiệm các liều lượng kích dục tố LHRH-a.................................................27 Hình 2.9: Thiết bị cho cá đẻ...................................................................................................................29 Hình 2.10: Thiết bị ấp trứng....................................................................................................................29 Hình 3.1: Tuyến sinh dục cái (a) và đực (b) của cá thia đồng tiền ba chấm.............................37 Hình 3.2: Một số hình ảnh cá thia đồng tiền ba chấm bệnh..........................................................39 Hình 3.3: Các giai đoạn phát triển phôi của cá thia đồng tiền ba chấm.....................................47 viii MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, bên cạnh những loài cá biển có giá trị kinh tế được nghiên cứu sản xuất phục vụ nhu cầu thực phẩm tiêu thụ nội địa và xuất khẩu (cá chẽm, cá mú, cá giò…) thì các loài cá cảnh biển cũng đang được quan tâm của các nhà nghiên cứu khoa học và người dân nuôi giải trí. Do chúng đa dạng về màu sắc, hình dạng và tập tính sống nên ngày càng thu hút nhiều người nuôi làm cảnh, trưng bày ở các khu du lịch và giải trí. Bên cạnh đó, cá cảnh biển còn có giá trị kinh tế cao. Hàng năm trên thế giới tiêu thụ khoảng 35 triệu con cá cảnh biển, doanh thu đạt hơn 200 triệu USD với nhiều nhóm cá có giá trị như: cá thia, cá bác sĩ, cá bướm, cá ngựa (30 - 40 USD/con), cá hoàng đế (50 - 100 USD/con), cá rồng biển (5000 USD/con) [ 75]. Một trong những loài hiện nay đang được yêu thích là cá thia đồng tiền ba chấm (Dascyllus trimaculatus) hay còn gọi cá Domino. Đây là nhóm cá rạn san hô, phân bố rộng, kích thước nhỏ với ba chấm trắng trên thân đen mượt mà (một chấm trên đầu và hai chấm ở hai bên hông) và đang được nhiều người nuôi cá quan tâm, trên thị trường thế giới chúng được bán với giá khá cao 2,5— 4,99 USD/con. Tuy nhiên cũng như nhiều loài khác, chúng chủ yếu được khai thác ngoài tự nhiên đặc biệt là ở nước ta. Như vậy, nếu chỉ khai thác chúng từ tự nhiên thì không những không đáp ứng đủ nhu cầu thị trường mà còn làm cạn kiệt nguồn lợi (Wabnitz, 2003) [65]. Ở nước ta, cá cảnh biển được khai thác ở các vùng biển ven bờ Khánh Hòa, Phú Quốc, Hà Tiên... Các loài cá cảnh biển đều có sức sinh sản thấp, phần lớn loài quí hiếm không đẻ được trong điều kiện nuôi nhốt, khi nhu cầu tăng thì nguồn lợi các loài cá này giảm nhanh chóng. Khả năng tự phục hồi của chúng rất chậm, do vậy không ít loài cá cảnh biển nằm trong danh mục sách đỏ hoặc CITES (Công ước quốc tế về kinh doanh các loài có nguy cơ bị đe dọa). Biện pháp bảo vệ nguồn lợi cá cảnh biển nói riêng và sinh vật biển nói chung là thành lập các khu bảo tồn biển (MPA) hoặc phát triển nuôi trồng nhằm giảm áp lực khai thác ngoài tự nhiên. Khu bảo tồn biển ở nước ta mới được thành lập trong những năm gần đây, kết quả của nó chưa cao cả về nâng cao nhận thức môi trường của cộng đồng lẫn bảo vệ sinh cảnh. Các nghiên cứu nuôi sinh vật biển (cá ngựa, cá hải quì...) chỉ 1 thành công ở qui mô nhỏ hoặc chỉ mang tính lý thuyết, cho nên để phục hồi nguồn lợi thì chưa thật sự hiệu quả. Vì thế việc phát triển nghề nuôi cá cảnh vừa để tạo sản phẩm, vừa nhằm giảm áp lực khai thác tự nhiên, góp phần bảo vệ nguồn lợi là điều hết sức cần thiết. Xuất phát từ nhu cầu trên, cá thia đồng tiền ba chấm là một trong ba loài cá cảnh biển đã được Bộ Khoa học và Công nghệ đưa vào danh sách các loài cá cảnh cần nghiên cứu sản xuất giống nhân tạo phục vụ xuất khẩu thực hiện từ năm 2007 đến 2010. Được sự phân công của Khoa Nuôi trồng thủy sản và sự thống nhất của giáo viên hướng dẫn và chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất cá thia đồng tiền ba chấm Dascyllus trimaculatus phục vụ xuất khẩu.Tôi thực hiện đề tài: "Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá thia đồng tiền ba chấm Dascyllus trimaculatus ". Luận án tốt nghiệp cao học là một phần nội dung nghiên cứu Khoa học Công nghệ Trọng điểm cấp Nhà nước Mã số KC.06.05/06-10, giai đoạn 2007 - 2010 và học viên là người cùng tham gia thực hiện đề tài. Mục tiêu của luận án: Xác định được các chỉ tiêu, kỹ thuật cơ bản trong sinh sản nhân tạo cá thia đồng tiền ba chấm. Nội dung nghiên cứu:  Thử nghiệm nuôi phát dục thành thục cá bố mẹ bằng các loại thức ăn khác nhau trong điều kiện nuôi nhốt.  Thử nghiệm sinh sản nhân tạo cá thia đồng tiền ba chấm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Kết quả của đề tài góp phần cung cấp các dẫn liệu khoa học phục vụ sản xuất giống nhân tạo cá thia đồng tiền ba chấm, góp phần thúc đẩy sự phát triển nghề nuôi cá cảnh biển Việt Nam đúng với tiềm năng của mình. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. HỆ THỐNG PHÂN LOẠI CÁ THIA ĐỒNG TIỀN BA CHẤM Trong thời gian qua, đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới về phân loại cá thia đồng tiền ba chấm Dascyllus trimaculatus (Rüppell, 1829). Trong danh mục các loài cá biển Việt Nam tập III [7] được nhiều nhà khoa học chấp nhận: Ngành Động Vật Có Xương Sống: Vertebrata Liên lớp Có Hàm: Gnathostomata Lớp Cá Xương: Osteichthyes Nhóm cá Vây tia: Actinopterygii Bộ cá Vược: Perciformes Phân bộ cá Vược: Percoidei Họ cá Thia: Pomacentridae Giống cá thia đồng tiền: Dascyllus Loài cá thia đồng tiền ba chấm: Dascyllus trimaculatus (Rüppell, 1829). Tên tiếng Anh: Three Spot Damselfish. 1.2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÁ THIA ĐỒNG TIỀN BA CHẤM 1.2.1. Đặc điểm hình thái, màu sắc, kích thước 1.2.1.1. Hình thái Cá thia đồng tiền ba chấm (Dascyllus trimaculatus) có thân hình thoi, mình dẹt hai bên, thân có phủ lớp vẩy lược, chiều dài thân bằng 1,4 - 1,6 lần chiều cao thân. Miệng nhỏ, răng dạng hình nón. Cán đuôi nhỏ, vây đuôi hơi lõm vào trong. Chúng chỉ có 1 vây lưng, và cũng mang đặc điểm chung của bộ cá vược với vây lưng và vây hậu môn có tia gai rất phát triển. Công thức vây: DX-XII,14–16, AII,12-15, P18-21, công thức đường bên: 17 45 10 11 . D. trimaculatus có thân màu đen nhung nổi bật với ba chấm trắng, một ở trước đầu và hai chấm ở hai bên thân, gần gốc vây lưng [74]. 3 1.2.1.2. Màu sắc Toàn thân và các vây có một màu đen nhung, gồm có ba chấm trắng to nổi bật trên cơ thể. Cạnh sườn, cạnh vây lưng mỗi bên có một chấm, và chấm còn lại ở trước trán. Những chấm trắng này nổi bật khi cá còn nhỏ và mờ dần theo tuổi cá, khi cá trưởng thành chấm trắng trước đầu gần như mất hẳn. Hình 1.1: Cá thia đồng tiền ba chấm (Dascyllus trimaculatus) [72] 1.2.1.3. Kích thước Thân hình bầu dục cao. Kích thước cá thể lớn nhất khai thác được ở Philippin là 150 mm (6 inch), trung bình là 70 – 110 mm [56] kích thước khai thác được ở Việt Nam là 110 mm. 1.2.2. Phân bố môi trường sống Cá thia đồng tiền ba chấm phân bố ở vùng biển nhiệt đới, ở các rạn san hô. Giai đoạn con giống sống cộng sinh cùng nhím biển, vùng có cỏ chân ngỗng, san hô nhỏ, khi lớn chúng mất dần tập tính hoặc khả năng sống cùng cỏ chân ngỗng. Những cá thể trưởng thành tụ tập lại sống ở vùng biển nhỏ hẹp hơn ở hốc đá, rạn san hô [12]. Cá thia đồng tiền ba chấm là loài cá không di cư, có thể tìm thấy ở độ sâu 1÷ 55 m nhưng tập trung nhiều ở độ sâu khoảng 4 – 10 m. Là loài thích nghi được với điều kiện nhiệt độ từ 24 – o 27 C; pH từ 7,9 – 8,6; hàm lượng NO2 và NO3<0,03 mg/l [11]. 4 Hình 1.2: Bản đồ phân bố địa lý trên thế giới của cá thia đồng tiền ba chấm [73] 1.2.3. Đặc điểm dinh dưỡng Cá thia đồng tiền ba chấm là loài cá ăn tạp, phổ thức ăn rộng: giai đoạn nhỏ ăn sinh vật phù du sống và phù hợp với kích cỡ miệng. Đối với cá con và một số cá lười vận động chúng ăn sinh vật nổi xung quanh cá rạn san hô, rong tảo cộng sinh với san hô, chất mùn bã hữu cơ, khi trưởng thành thức ăn của chúng là các loài giáp xác, mảnh vụn thịt cá [13]. Trong điều kiện nuôi nhốt chúng cũng dễ dàng thích nghi với thức ăn đông lạnh (như tôm, cá cơm, cá nục, cá ngân... đông lạnh). Đây là loài cá rất dễ thích nghi với môi trường sống mới, đặc biệt là môi trường nuôi nhân tạo. Ngoài ra, còn tìm thấy trong dạ dày cá có cả trứng cá thia đồng tiền [11]. 1.2.4. Đặc điểm sinh trưởng. Cá thia đồng tiền ba chấm có tốc độ tăng trưởng tương đối chậm. Giai đoạn trưởng thành loài cá này đạt chiều dài khoảng 11 - 13 cm, cá bố mẹ có chiều dài trung bình khoảng 9 – 10 cm [36]. Hiện nay, những tài liệu cũng như đề tài nghiên cứu về sinh trưởng của D. trimaculatus còn rất hạn chế. 5 1.2.5. Đặc điểm sinh học sinh sản 1.2.5.1. Giới tính Họ cá Thia gồm loài phân tính và loài lưỡng tính với đặc tính tuyến sinh dục cái chín trước như loài D. flavicaudus; D. aruanus; D. reticulatus; D. marginatus và D. carneus. Khác với những loài cá trên, loài D. trimaculatus và loài D. albisella được ghi nhận là đơn tính [17],[14]. Điều này càng được khẳng đinh rõ hơn trong nghiên cứu của Asoh (2003) tác giả cho rằng giới tính khả năng chuyển từ con cái sang con đực của loài D. aruanus ít xảy ra [14],[16]. Trong nghiên cứu của Cole (2000) xoay quanh vấn đề về sự thay đổi tuyến sinh dục của một số loài cá thia D. aruanus, D. flavicaudus thấy rằng: Có sự chuyển đối giới tính ở một số loài cá thia. Ở một con đực trưởng thành có sự pha trộn 1- 2 tuyến sinh dục (buồng trứng và tinh sào) [21]. Điều này có nghĩa một số loài cá thia thuộc nhóm cá lưỡng tính đực có trước và sau đó có tính cái. Tuy nhiên, nhiều tranh cãi về vấn đề này và các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để làm sáng tỏ. Đối với cá thia đồng tiền ba chấm giai đoạn còn nhỏ rất khó phân biệt được giới tính nhưng khi trưởng thành đặc biệt là giai đoạn thành thục sinh dục thì tương đối dễ phân biệt đực cái. Cá đực có thân hình thon dài, bụng tóp, lườn dẹp, thành bụng dày, trán hơi cong và nhô cao, miệng có vành môi to và hơi tù, đa số trên thân và viền vây có màu xanh thẫm hơn, đặc biệt các tia vây mềm có màu phớt hồng đậm hơn vây con cái. Con cái có thân hình cao, nhìn ngang có dạng hình tròn, bụng to hơn, lườn bụng phát triển thành bụng mỏng và mềm, trán xuôi, miệng có vành môi nhỏ và nhọn, thân và viền vây có màu xanh nhạt hơn. Ngoài ra cùng một kích thước và độ tuổi con đực thường nhỏ và nhẹ hơn con cái [2]. 1.2.5.2. Tuổi và kích thước tham gia sinh sản lần đầu Tuổi và kích thước thành thục lần đầu là đặc tính của mỗi loài, phụ thuộc vào môi trường sống, dinh dưỡng, khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ. Ở các nước nhiệt đới cá thường thành thục sớm trong khi đó các nước ôn đới cá thành thục muộn hơn. Một số tác giả lại cho rằng, sự thành thục sinh dục phụ thuộc vào tốc độ tăng trưởng của cá nghĩa là cá thể nào sinh trưởng nhanh và khi đạt đến một chiều dài nhất định thì thành thục. Trong điều kiện tự nhiên, giống Dascyllus trong họ cá Thia 1 - 2 tuổi có thể thành thục tuỳ vào điều kiện dinh dưỡng, vùng địa lý khác nhau. Đánh bắt cá thia đồng tiền ba chấm 6 ngoài tự nhiên thường có các kích thước khác nhau, rất khó xác định tuổi thành thục của cá. Kích thước tham gia sinh sản của chúng 9.5 – 14 cm. Đối với loài Dascyllus abisella kích thước tham gia sinh sản 7 - 9 cm [36]. Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Hùng và cộng sự (2009) đã nhận định rằng tuổi thành thục lần đầu của cá thia đồng tiền ba chấm là hơn 1 tuổi với khối lượng trung bình 48 g tương ứng với chiều dài trung bình 10.9 cm, mùa vụ sinh sản chính kéo dài từ tháng 1 đến tháng 4 [2]. 1.2.5.3. Mùa vụ và tập tính sinh sản Những nghiên cứu của Johannes (1978); Robertson (1988) cho rằng quá trình sinh sản của cá thia đồng tiền ba chấm thường chịu ảnh hưởng của chu kỳ trăng, chu kỳ thuỷ triều và sinh sản theo mùa. Cá tham gia sinh sản mạnh vào mùa xuân, lúc thuỷ triều cao, đỉnh cao là mùa hè [34],[58]. Thời gian sinh sản diễn ra trước hoặc sau chu kỳ trăng một vài ngày. Trong nghiên cứu của Doherty (1983) cũng có kết quả nghiên cứu giống như 2 tác giả trên đối với 2 loài Pomacentrus flavicauda và P. ward [25]. Theo Asoh và cộng sự (2001) nghiên cứu loài Dascyllus albisella (Gill) ở Kaneohe Bay, Oahu, Hawai thấy đỉnh cao sinh sản của loài này từ tháng 6 – 9 năm 1997 và tháng 7 – 8 năm 1998. So sánh cho thấy cũng tương tự loài Dascyllus trimaculatus [17] Trong khi đó, Holt (2000) cho rằng sinh sản của họ cá thia phụ thuộc vào nhiệt độ và quang kỳ. Điều kiện môi trường cho đẻ phải đảm bảo tối thiểu 22 oC, 11 giờ chiếu sáng (13 giờ tối) để cho cá kết cặp sinh sản trong mùa hè [33]. Cá thường sinh sản vào buổi sáng, thời gian sinh sản kéo dài từ 20 phút đến 2 giờ. Chúng sinh sản những nơi tương đối yên tĩnh và kín đáo. Khi đẻ, con cái sẽ bơi nhẹ nhàng trên mặt tổ (tổ là những vỏ động vật thân mềm, san hô chết, hay 1 phần con trai khổng lồ để làm sạch tổ và dọn tổ của nó nơi có nền đáy sạch), con đực sẽ bơi theo để tưới tinh cho trứng. Sau khi sinh sản, cá đực thường xuyên ở tổ để chăm sóc và bảo vệ trứng cho đến khi trứng nở. Trong thời gian chăm sóc trứng, chúng dùng miệng nhặt hết trứng bị ung do nấm hoặc do vi khuẩn xâm nhập và làm vệ sinh vật bám trứng, cá dùng vây ngực, vây bụng quạt trứng để cung cấp oxy cho trứng. Cá cái kiếm mồi và thỉnh thoảng giúp đỡ con đực chăm sóc trứng. Càng gần 7 ngày nở, cá bố mẹ tăng cường quạt nước cho trứng để tránh trường hợp thiếu oxy cục bộ. Trong thời gian chăm sóc trứng cá đực rất ít ăn [4]. Sau 3 – 7 ngày trứng sẽ nở [55]. 1.2.5.4. Sức sinh sản Họ cá Thia, con cái có sức sinh sản khoảng 25.000 – 75.000 trứng/cá cái. Đường kính trung bình 0,7 mm. Đối với loài Dascyllus abisella sức sinh sản dao động trong khoảng 23.100 – 52.800 trứng/cá cái, lớn hơn so với loài D. trimaculatus. Trong khi đó loài cá thia đồng tiền ba chấm có kích thước lớn ở vùng biển Hawaii có sức sinh sản 10.000 trứng/cá cái (Thresher, 1984) [64] Tuy nhiên, theo tài liệu nghiên cứu của Wilkerson (1998) sức sinh sản của cá thia từ 1.000 – 10.000 trứng/cá cái phụ thuộc vào tuổi, kích cỡ cá, đặc biệt có lần đẻ 20.000 trứng/cá cá. Trứng dính, màu nâu, có hình elip và đường kính 1 mm [67]. 1.2.5.5. Quá trình phát triển của phôi Trứng của cá thia đồng tiền ba chấm cũng giống với trứng của các loài cá khác trong họ cá Thia đều là trứng dính, lắng ở đáy biển và thụ tinh ngoài, có dạng hình elip. Trứng có màu vàng tươi, sau khi đẻ ra bám trên giá thể. Sự phát triển của phôi bắt đầu từ lúc trứng được thụ tinh, trải qua nhiều giai đoạn phát triển kế tiếp nhau cuối cùng tạo ra một cá thể hoàn chỉnh. Đường kính trứng dao động từ 350 – 550 µm. Nếu so sánh với đường kính của một số loài trong họ cá Thia thì đường kính loài này tương đối lớn. Trứng nở sau 3 ngày, khoảng 22 – 26 ngày cá vẫn sống cộng sinh với cỏ chân ngỗng nhưng đến khi trưởng thành chúng ẩn náu gần những vách đá, rạn san hô[2]. Tóm tắt các giai đoạn phát triển phôi cá thia đồng tiền ba chấm (D. trimaculatus) 8 Bảng 1.1: Các giai đoạn phát triển phôi (Nguyễn Văn Hùng, 2009) [2] STT Các giai đoạn phát triển phôi Thời gian biến thái 1 Trứng thụ tinh 0 giờ 30 phút 2 Giai đoạn phân cắt 2 tế bào 0 giờ 40 phút 3 Giai đoạn phân cắt 4 tế bào 0 giờ 45 phút 4 Giai đoạn phâncắt 8 tế bào 0 giờ 50 phút 5 Giai đoạn phân cắt nhiều tế bào 1 giờ 10 phút 6 Giai đoạn phôi vị 3 giờ 25 phút 7 Giai đoạn phôi thần kinh 7 giờ 30 phút 8 Giai đoạn bọc mắt, mầm đuôi 10 giờ 35 phút 9 Giai đoạn phôi hoàn chỉnh 23 giờ 55 phút 10 Trứng nở 64 giờ 35 phút 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁ CẢNH 1.3.1.Trên thế giới Nguồn cá cảnh biển hiện nay trên thế giới chủ yếu dựa vào nguồn cá tự nhiên, cá được xuất bán trên thị trường thường được khai thác ở các nước nhiệt đới có nhiều rạn san hô và phong phú về thành phần loài cá cảnh biển. Nếu như 98% cá cảnh nước ngọt được cung cấp nhờ vào kỹ thuật sản xuất giống nhân tạo thì cá cảnh biển chỉ có 2% được cho sinh sản nhân tạo [75]. Thống kê giao dịch toàn cầu về cá cảnh biển cho thấy những loài trong họ Pomacentridae chiếm chủ yếu trong tổng số. Ưu thế này có thể do kích thước cá nhỏ, màu sắc hấp dẫn và khâu chăm sóc dễ dàng [10]. Riêng giống loài cá khoang Cổ (Amphiprion) là cá được nuôi phổ biến nhất với số lượng lớn (còn gọi là cá hải qùi, do trong tự nhiên chúng luôn sống hội sinh cùng hải qùi [46]. Trong điều kiện nuôi nhốt, các loài cá khoang cổ, cá ngựa và thia đồng tiền có thể sinh trưởng và sinh sản như trong tự nhiên. Theo thống kê của GMAD (Global Marine Aquariun Database), cá thia đồng tiền chiếm tỷ lệ 39 % trong tổng số cá cảnh được nhập vào thị trường Mỹ [65]. Những năm gần đây, ở Nhật Bản đã có một số nghiên cứu về loài cá thia đồng tiền ba chấm như nghiên cứu của Makoto và Ryozo (2001) về cấu tạo, vị trí khác nhau của tế bào sắc tố liên quan đến màu sắc của loài cá này [45]. 9 1.3.1.1. Những nghiên cứu về sinh sản Trong những năm gần đây các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu phương pháp kích thích sinh sản cá thia, chủ yếu kích thích cá đẻ bằng các yếu tố ngoại cảnh trong điều kiện nuôi nhốt. Từ những năm đầu của thế kỉ 18 các nhà khoa học đã nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của một số loài cá thia như: D. aruanus, D. marginatus, D. reticulatus… và từ những năm của thập kỷ 80 cho đến nay, trên thế giới có rất nhiều quốc gia đã cho sinh sản thành công loài cá thia trong bể nuôi như Ấn Độ, Nhật Bản, Pháp, Hawai-Mỹ [23]. Viện nghiên cứu biển Vizhinjam Thiruvanthapuram Ấn Độ đã cho sinh sản thành công loài D. flavicaudus, D. carneus, D. albisella, D. trimaculatus, D. albisella và D. aruanus, tất cả các loài trên cũng được sinh sản thành công ở Nhật, Pháp, Hawai [69]. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học tập trung nghiên cứu sâu hơn về tập tính sinh sản, những yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến quá trình sinh sản của cá thia nhằm nâng cao sức sinh sản trong điều kiện nuôi nhốt. Nghiên cứu sinh sản nhân tạo thành công đầu tiên trên loài Chrysiptera parasema trong điều kiện nuôi nhốt ở Ấn Độ Dương, sự kết cặp sinh sản sau 3 tháng nuôi nhốt, trứng được thu sau khi cá sinh sản và ương trong bể 80 lít. Đường kính trứng khoảng 1.2 – 1.5 mm, có 1 giọt dầu lớn tại nhiệt độ 28 0C trong bóng tối, tổng thời gian ấp là 96 h (Olivotto, 2003) [51]. Mann và Lobel (1998) tiến hành nghiên cứu những tần số âm thanh do con đực phát ra trong quần thể, sự kết hợp và chăm sóc trứng. Hai ông sử dụng video ghi âm những âm thanh do loài D. albsella và loài D. aruanus phát ra trong quá trình sinh sản ở đảo san hô vùng Johnston và vịnh Kaneohe, Oceha, Hawaii. Kết quả cho thấy con đực sẽ phát ra những âm thanh trong thời gian chuẩn bị làm tổ, ve vãn và kết cặp với con cái. Đó là những âm thanh có biên độ dao động của xung nhịp nhỏ, trong suốt khoảng xung không có sự thay đổi nhiều của các xung động. Nó khác với những âm thanh nhanh, dồn dập, với biên độ tăng, giảm liên tục trong khoảng giữa 3 - 11 xung động khi con đực làm nhiệm vụ săn đuổi những cá thể tấn công tổ của chúng. Đây là những tín hiệu giúp các nhà khoa học xác định thời điểm cho sinh sản nhân tạo. Trong khi đó, cũng 2 tác giả này đã công bố kết quả về nghiên cứu âm 10 thanh phát ra từ con đực trong quá trình kết cặp loài D. albisella năm 1995. Âm thanh phát ra từ những con đực kích thước lớn có tần số thấp hơn những con đực có kích cỡ nhỏ, đối với con nhỏ kích thước 20 – 40 g tần số 390 Hz và con lớn hơn có kích thước 40 – 60 g tần số 334 Hz [44]. Nghiên cứu của Moyer và cộng sự (1978) đã mô tả quá trình sinh sản của loài cá Centropyge interruptus đẻ trứng diễn ra hàng ngày vào thời gian giữa tháng 5 đến tháng 9 và được kiểm soát điều kiện nhiệt độ và ánh sáng và hoạt động đẻ không xảy ra nếu như nhiệt độ dưới 22 oC, thời gian đẻ trước 10 phút và sau 5 phút mặt trời lặn trừ khi trời có nhiều mây thì hoạt động đẻ xảy ra sớm hơn trong ngày [51]. Trong khi đó nghiên cứu của Mizushima (1999) chọn kỳ trăng để cho đẻ loài D. aruanus cho thấy khả năng giảm tỷ lệ chết của ấu trùng [47]. Trong thời gian qua Holt và cộng sự (2000) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiếu sáng lên quá trình đẻ một số loài cá rạn san hô như loài Centropyge argi, Bodianus puchellus, Thalassoma bifasciatum, Halichores maculipinna trong phòng thí nghiệm, với thời gian chiếu sáng 11h (13 h tối), nhiệt độ 22 oC và sự bắt cặp của những cá thể trưởng thành [33]. Bên cạnh đó, Hilder và cộng sự (2002) nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình sinh sản của cá trinh nữ gai Acanthochromis polyacanthus và ông đã nhấn mạnh sự kích thích sinh sản bằng nhiệt độ [31]. Ngoài ra, nghiên cứu của Lobel, (1978) cũng đã thu được kết quả và ông cho rằng quá trình sinh sản của loài Centropyge potteri bị ảnh hưởng bởi mùa vụ và sự thay đổi chu kỳ trăng [43]. Bên cạnh nghiên cứu về cá thia, với mục đích kinh tế và làm cảnh, đối tượng cá ngựa được nghiên cứu cho sản xuất giống và nuôi thương phẩm ở nhiều nước trên thế giới: Phillippines, Trung Quốc, TháiLan, Australia, New Zenland, Indonesia và Việt Nam. Tại Trung Quốc từ năm 1950 đến năm 1980 đã có 7 cơ sở nuôi qui mô lớn ở eo phía Nam của biển. Hai cơ sở ở tỉnh Guangxi và 5 cơ sở ở tỉnh Quảng Đông, Phillippines, cá ngựa được nuôi ở đảo Marrunggas vào năm 1988 nhưng thất bại, phương pháp nuôi như sau: Cho cá đẻ trong phòng thí nghiệm và nuôi cá con trong các lồng nổi đặt ở biển hoặc cửa sông, tỷ lệ sống của cá con 12 % sau 1 tuần nuôi. Những năm gần đây, Thái Lan và Indonesia bắt đầu nghiên cứu cá ngựa thương phẩm trong điều kiện phòng thí nghiệm nhưng kết quả chỉ dừng ở bước đầu, 11 tỷ lệ sống không cao, chưa có cá ngựa phát dục nên chưa nhận được thế hệ F 2. Tại Tasmania (Úc), New Zeland, các công ty nuôi cá ngựa thương phẩm với mục đích thương mại đã xây dựng. Do tính chất kinh doanh nên những hoạt động của công ty này không phổ biến rộng rãi, một số bị phá sản do chi phí sản xuất cao và số lượng nuôi không nhiều vì ở quy mô thí nghiệm. So với thế giới, việc nghiên cứu nuôi cá ngựa ở Việt Nam ra đời muộn hơn, phải cuối những năm 80 của thế kỉ trước mới bắt đầu triển khai. Qua hơn 20 năm nghiên cứu giới, việc nuôi cá ngựa ở nước ta đạt được nhiều kết quả khả quan, chủ động sản xuất được con giống và trở thành sản phẩm hàng hoá xuất khẩu qua thị trường các nước trên thế giới [75]. 1.3.1.2. Nghiên cứu sử dụng kích dục tố trong sinh sản cá biển Nhiều nghiên cứu về đặc điểm của trứng cá sau khi sử dụng kích dục tố đã được công bố. Một trong những số đó thì nhà nghiên cứu đã sử dụng thành công kích dục tố để kích thích trứng thành thục và sinh sản như (Wabnitz và cộng sự, 2003; Emel’Yanova và cộng sự, 2006) đã cho những kết quả rất tốt bởi vì hormone giúp cho quá trình phát triển noãn bào đồng loạt trong buồng trứng và thời gian đẻ [65], [28]. Hơn thế nữa Cormic (1999) đã làm thí nghiệm về ảnh hưởng của kích dục tố trên cá cái lên chất lượng ấu trùng của loài cá rạn san hô và thu được kết quả hình thái ấu trùng khi nở bị ảnh hưởng trực tiếp bởi lượng cortisol hoặc testosteron trong cơ thể mẹ [20]. Bên cạnh đó trong điều kiện nuôi nhốt thì King và cộng sự (2004) đã tiến hành thử nghiệm bằng phương pháp điều khiển các yếu tố môi trường như nhiệt độ, thời gian chiếu sáng và kết hợp sử dụng LHRHa cũng đã được tiến hành cụ thể trên loài cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar) [38]. Cũng trên đối tượng này Crim và cộng sự (1986) đã tiêm LHRHa trên cá cái. Kết quả cho thấy có tác dụng kích thích lên noãn bào trong giai đoạn hình thành noãn hoàng của chu kỳ sinh sản, đồng thời cũng có hiệu quả kích thích đồng loạt trong quá trình đẻ [22]. Một nghiên cứu khác của Firat và cộng sự (2003) trên cá chẽm Châu Âu (Dicentrarchus labrax L., 1758), sử dụng LHRHa liều lượng tiêm 10 µg/kg liều 1 cách liều tiêm thứ 2 sau 12 h. Kết quả cho thấy 90 % tuyến sinh dục thành thục sau 60 h hiệu ứng [30]. 12