Một Số Kết Quả Nghiên Cứu Chuyển Giới Tính Của Cá

Hình 2.4 Giai đoạn phát triển đầu tiên của cá trê bột (Janssen, 1987).

Cá lớn hơn 17 cm có thể xác định giới tính bên ngoài theo dấu hiệu sinh dục phụ. Nếu cá nhỏ hơn 13 cm thì có thể phân biệt giới tính bằng hình thái trứng và tinh trùng bằng cách giải phẫu. Tuyến sinh dục cá đực là 2 dải và khi thành thục chứa đầy tinh trùng xem (Hình 2.5) (Janssen, 1987).

Hình 2.5 Tinh hoàn cá trê phi: (1) lúc chưa thành thục, (2) lúc thành thục (Janssen, 1987).

Theo Graaf (1994), cá trê phi có thể nuôi đơn hoặc nuôi ghép, cá chịu được điều kiện môi trường nước xấu, nuôi được mật độ cao. Việc ấp và ương ấu trùng cá trê phi cũng giống như các loài cá khác. Cơ quan hô hấp phụ của cá hoàn thiện trước khi đạt tới giai đoạn cá giống và cá có thể sống trong điều kiện môi trường khó khăn (Nandi và ctv, 1992).

2.2 Một số kết quả nghiên cứu chuyển giới tính của cá

Cá xương là lớp thấp nhất trong ngành phụ động vật có xương sống và đa số được định đoạt giới tính bằng nhiễm sắc thể. Giới tính ở đa số cá được kiểm soát bởi nhiễm sắc thể giới tính và chia ra hai giai đoạn. Giai đoạn đầu là định đoạt giới tính xảy ra khi thụ tinh và phôi đực hay phôi cái được hình thành, giai đoạn sau là biệt hóa tuyến sinh dục hình thành trong giai đoạn hậu phôi hay khi ấu trùng nở ra từ trứng (Hình 2.6). Từ đây có thể hướng tuyến sinh dục phát triển theo giới tính mong muốn bằng cách can thiệp vào giai đoạn này (Nguyễn Tường Anh, 2001)

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 76 trang tài liệu này.

Theo Wang và ctv (2009), vùng gen quyết định giới tính nằm trên nhiễm sắc thể Y (SRY) có từ phản ứng dây truyền polymerase, SRY quyết định giới tính đực và sự di chuyển SRY đến nhiễm sắc thể X tạo ra con đực XX.

Hình 2.6 Sơ đồ kiểm soát giới tính ở động vật có vú (Nguyễn Tường Anh, 2001).

Ghi chú:

SRY: Vùng giới tính trên nhiễm sắc thể Y TDF: Gen quyết định giới tính đực AMDF: Nhân tố ức chế ống dẫn chứng

Theo Pandian và ctv (1995), cho biết có 47 loài (15 họ) có thể chuyển đổi giới tính bằng một trong 31 hormon steroid (16 androgen và 15 estrogen). Trong đó dùng phổ biến nhất là 17-α Methyltestosterone và 17-β Estradiol. Phương pháp cho ăn hoặc ngâm là hai phương pháp được sử dụng. Trình tự hoạt tính của androgen: Mibolerone > 19-nor-Ethynyltestosterone > 17-α Methyltestosterone > Testosterone. Cường độ tiết của tuyến nội tiết khi chuyển giới tính giữa các nhóm cá khác nhau: Cichlidae < Cyprinodondidae < Anabantidae < Poecilidae < Salmonidae < Cyprinidae. Đối với cá đẻ con họ Poecilidae dùng liều 300-500 (mg/kg) thức ăn. Đối với những loài cá nuôi lấy thịt như họ cá hồi Salmonidae, họ cá chép Cyprinidae sử dụng liều 50-200 (mg/kg) thức ăn, đối với những loài cá kích thước nhỏ đẻ trứng thuộc họ cá rô Anabantidae và cá rô phi Cichlidae dùng liều thấp 5-50 (mg/kg) thức ăn.

Hiện tại, phương pháp tạo ra cá toàn đực hoặc toàn cái được áp dụng cho 35 giống cá khác nhau: họ cá hồi Salmonids, cá chép Cyprinids, cá bảy màu Poecilids, cá rô phi Cichlids, cá sặc Gouramies và cá lưỡi trâu Flatfishes (Piferrer, 2001).

Khi cá mới nở, các tế bào của tuyến sinh dục vẫn đang trong giai đoạn phát triển và chưa biệt hoá đực, cái. Khi biệt hoá đực cái, các tế bào bào kẽ của tuyến sinh dục tiết ra hormon sinh dục, quyết định hình thành và phát triển các đặc điểm sinh dục thứ cấp (Purdom, 1993).

Theo Phạm Thanh Liêm và ctv (2008) khi dùng hormone nhân tạo như MT với liều lượng thích hợp ở giai đoạn sớm, lượng hormone này sẽ át chế hormone tự nhiên có trong cơ thể cá cái hoặc át gen quyết định giới tính, vì thế cá sẽ có biểu hiện kiểu hình là con đực.

Nhiều tác giả nghiên cứu chuyển đổi giới tính bằng hormon cho rằng: Khi dùng liều càng cao thì tỉ lệ sống của cá chuyển giới tính càng thấp. Một điều nghịch lí là khi dùng hormon sinh đực như testosterone thì kết quả đực hóa chỉ tăng khi tăng liều xử lí và tới một giá trị nhất định, nếu vượt qua giá trị này thì tỉ lệ cái tăng lên (Pandian và ctv, 1990).

Trong sản xuất giống, để thu được giới tính theo mong muốn, xu hướng sử dụng hormone để điều khiển giới tính ở những cá con chưa biệt hóa giới tính bởi những steroid ngoại sinh được nghiên cứu nhiều trên một số loài cá trước khi đưa ra nuôi thịt. (Nguyễn Thanh Tuyền, 2008).

Dùng hormon đổi giới tính cá, có thể dẫn đến tỉ lệ tử vong cao ở cá có kiểu gen đồng giao tử (XX hoặc ZZ). Tuy nhiên cá đổi giới tính thuộc họ cá chép Cyprinidae và cá rô phi Cichlidae có thể tăng trưởng nhanh gấp 2 hoặc 3 lần khi

dùng liều tối ưu. Cá chuyển đổi giới tính bằng hormon có thể bị hạn chế về sinh sản (Pandian và ctv, 1995).

Theo Nguyễn Tường Anh, (2001) điều khiển giới tính bằng hormon 17-α Methyltestosterone, cá đổi giới tính được tạo ra là cá đực XX hoặc cá cái XY hoặc cá bất thụ nếu cá được xử lí hormon hợp lí. Phần cơ bản của phương pháp xử lí là loại hoạt chất, nồng độ xử lí, hình thức đưa vào cơ thể cá (hình thức cho ăn, ngâm cá và tiêm), thời điểm bắt đầu và lượng thời gian xử lí. Một số trường hợp chuyển giới tính được trích bởi (Nguyễn Tường Anh, 2001) trình bày ở (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Một số trường hợp chuyển đổi giới tính cá bằng hormon cho kết quả đạt gần 100% đực.

Liều dùng (mg/kg)

Thời gian xử lí Ngày tuổi

Loài & loại thuốc

Cá chép

thức ăn

Hoặc (ml/lít) nước nuôi

hoặc

kích thước (mm)

Thời lượng

(ngày)

Ghi chú

1% ♂, 99% bất thụ

Cyprinus carpio Methyltestosterone (MT)

Rô phi

200-500 Ngày thứ 2 30-50

Basavaraja và ctv, 1988

Pandian và ctv,

O.mossambicus, MT 5-40 Ngày thứ 10 10

1987

Liều > 60 mg/kg

Rô phi

O.niloticus, MT

Rô phi O.mossambicus

30 11 mm 28

làm tăng số cái và lưỡng tính

Okoko và ctv, 1995

Miboleron 0,5-0,75 Ngày 7 30 Nandeesha, 1989

Rô phi O.aureus

Mibolerone Rô phi

O.mossambicus, MT

Rô phi O.mossambicus

Ethyltestosterone

Rô phi O.aureus

Ethyltestosterone

Rô phi O.niloticus

(ngâm) 5-10

(ngâm) 5 (ngâm)

thêm DMSO

2,5ml/l 10

(ngâm)

0,5

9-11 mm 28 Meriwether và ctv,

1986

Ngày 7-10 11-19 Varadaraj và ctv,

1987

9-11 mm 28 Pandian và ctv,

1990

9-11 mm 28 Meriwetther và ctv,

1986

2 lần, mỗi lần 3h,

Mestanolone

(ngâm)

ngày 10 & 13

sau thụ tinh

Gale và ctv, 1995

Cá xiêm

Betta splendens, MT

80-140 4-8 30 Jessy và ctv, 1988

Cá xiêm

Betta splendens, MT Cá xiêm

15 Từ khi

biết ăn

Từ khi

40 Kavumpurath và ctv, 1994

Kavumpurath và

Betta splendens

19-Norethyltestosterone Cá xiêm

Betta splendens

11-Ketotestosteron Cá xiêm

Betta splendens Androstenedion Cá bảy màu

Poecilids reticulata

Androstenedion Cá bảy màu

Poecilids reticulata,

19-Norethyltestosterone Cá bảy màu

Poecilids reticulata, 17-α Ethyltestosterone Cá đuôi kiếm

200

300

500

biết ăn 40

Từ khi

biết ăn 40

Từ khi

biết ăn 40

5-10 ngày trước đẻ

ctv, 1994

Kavumpurath và ctv, 1994

Kavumpurath và ctv, 1993

Xiphophorus helleri,

Cá đuôi kiếm

80-140 1 30 Jessy và ctv, 1988

10 (xử lí

Xiphophorus helleri,

500 28

cách ngày) Lim và ctv, 1992

Theo Lâm Minh Trí và ctv (1998), thực hiện cái hóa cá bảy màu với 2 loại estrogen là Estradiol Propionat (EP) và Ethynylestradiol (EE) bằng cách cho cá mẹ mang thai ăn thức ăn có chứa Estrogen trước khi đẻ 7 - 9 ngày. Kết quả cái hóa với EP ở liều 400 (mg/kg) thức ăn là 91,03%; EE ở liều 250 (mg/kg) thức ăn là 91,02%. Phạm Minh Truyền (2006) sản xuất cá rô phi đơn tính dòng GIFT với phương pháp trộn hormone 17-α Methyltestosterone vào thức ăn (liều 60mg/kg thức ăn) và bắt đầu cho cá bột ăn sau khi hết noãn hoàng đến ngày thứ 21. Kết quả tỷ lệ chuyển giới tính trung bình đạt từ 92.6-93.1%. Đối với phương pháp ngâm có tỉ lệ là 81,1-81,6%, 74-84%. Cá rô đồng cho ăn với liều 40 (mg/kg) thức ăn với thời gian xử lí 2 tuần thì tỉ lệ cá được đực hóa là 93,12% (Đặng Khánh Hồng, 2006).

Nghiên cứu chuyển đổi giới tính trên cá bảy màu (Poecilia sp.) với các nồng độ hormone 30, 40, 45 (mg MT/kg) thức ăn, kết quả ở hàm lượng 45 (mg MT/kg) thức ăn cho tỷ lệ đực cao nhất (Lê Thị Bình, 1998). Theo nghiên cứu của Trịnh Quốc Trọng và ctv (1998) thì có thể đực hóa cá xiêm (Betta splendens Regan) bằng phương pháp ngâm cá trong nước có hormone 17-α Methyltestosterone ở các liều 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,5 và 5,0 mg/lít. Đồng thời có thể đực hóa cá xiêm bằng phương pháp trộn MT vào thức ăn. Kết quả tỷ lệ đực cao nhất là 83,03% và 84,16% khi xử lý MT ở các nồng độ 2,5 và 5,0 mg/lít bằng phương pháp ngâm.

Đối với phương pháp trộn MT vào thức ăn thì tỷ lệ đực là 83,72% ở liều 40 mg/kg thức ăn. Lê Văn Thắng và ctv (1998) cho rằng chuyển giới tính cá rô phi bằng phương pháp ngâm hormone thì thời gian xử lý ngắn hơn, tốc độ tăng trưởng bình quân lớn hơn nhưng cho tỷ lệ sống 60% và tỷ lệ chuyển sang cá đực (81,6 – 84,7%) thấp hơn so với phương pháp cho ăn hormone (tỷ lệ sống 67,2% và tỷ lệ chuyển sang cá đực là 84,2 - 86,7%).

Theo Phạm Thị Thúy Em (2009) cho rằng có thể chuyển đổi giới tính cá la hán bằng hormone 17-α Methyltestosterone ở hàm lượng 60mg (MT/kg) thì thu được cá toàn đực. Nguyễn Thanh Tuyền (2008) đã thành công trong việc tạo ra cá mè vinh đơn tính cái bằng cách ngâm cá trong hormone 17-β Estradiol 4 ngày liên tục khi cá được 17 ngày tuổi với nồng độ là 5 ppm. Tỷ lệ cái hóa cao đạt đến 79,2%.

2.3 Cải tiến giống cá trê phi bằng kỹ thuật chuyển đổi giới tính

Hormone MT tên đầy đủ là 17-α Methyltestosterone, còn được gọi là hormone sinh dục nam tổng hợp, từ lâu đã được ứng dụng trong ngành thủy sản với tác dụng tăng tỷ lệ cá đực trên nhiều loài thủy sản khác nhau như cá rô phi Oreochromis niloticus (Lê Hoàn Hảo, 2009). Cá Trê bột Clarias lazera cho ăn 17-α Methyltestosterone với liều lượng 100 (µg/g) thức ăn, cho cá ăn 60 ngày. Cá đực tạo ra bằng xử lí MT được tách riêng ra cho tham gia sinh sản, kết quả sinh sản là toàn cái và chứng minh con cái là đồng giao tử. Con đực giả có 2 tinh hoàn và một vài trứng chín trên ống dẫn tinh, điều này chứng minh xử lí MT làm cho giới tinh đực đảo lộn với giới tính cái (Liu và ctv, 1996). Bằng phương pháp ngâm cá trê Clarias gariepinustrong hormon Phytoestrogen 3 ngày với nồng độ 420 (mg/30 lít) cho tỉ lệ cá cái là 69,77% (Erdal Yılmaz và ctv, 2009).

Tuyến sinh dục cá trê phi được nghiên cứu từ ngày 12 đến ngày 114, đặc điểm hình thành trứng được nhận biết bằng phương pháp mô học vào ngày 28 và ngày thứ 42 đối với tinh hoàn. Dùng 17-α Methyltestosterone (30 µg/l) and 11-β Hydroxyandrostenedione (300 µg/l) trong 4 tuần từ ngày 28 tuổi có tác dụng chuyển đổi giới tính đực và không ảnh hưởng đến hệ số thành thục (GSI). Ở con cái chỉ số di truyền giảm khi dùng liều MT cao và với liều dùng 100 (µg/l) từ ngày tuổi 14 có hiệu lực chuyển đổi giới tính. Giới tính của cá ảnh hưởng bởi dược lí hơn là sinh lí. (Hurk và ctv 1989).

CHƯƠNG 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1 Địa điểm nghiên cứu

Trại thực nghiệm cá nước ngọt, khoa Thủy Sản Trường Đại Học Cần Thơ.

3.1.2 Thời gian nghiên cứu

Các thí nghiệm được tiến hành hai đợt:

Đợt thí nghiệm 1: Từ tháng 03/2010 đến tháng 06/2010.

Đợt thí nghiệm 2: Từ tháng 04/2010 đến tháng 07/2010.

Các thí nghiệm ương cá của hai đợt thí nghiệm được tiến hành hai giai

đoạn:

Giai đoạn 1: Từ khi xử lí hormon đến khi cá được 21 ngày tuổi.

Giai đoạn 2: Từ sau 21 ngày tuổi đến kết thúc thí nghiệm (cá 100 ngày tuổi).

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Vật liệu nghiên cứu

Cá trê phi bột: Cá bột dùng bố trí thí nghiệm là từ cá trê phi bố mẹ thuần cho sinh sản nhân tạo tại Trại thực nghiệm Khoa thủy sản.

Dụng cụ bố trí thí nghiệm: Gồm có thùng nhựa (70 lít) dùng ương cá trê phi bột đến 21 ngày, bể xi măng có kích thước 1 m x 1 m x 1 m để ương cá từ 21 ngày đến 100 ngày.

Nguồn nước: Nước dùng bố trí thí nghiệm là nước ao chảy qua hệ thống lọc cát

đá, tại trại cá.

Hóa chất:

Hormon 17-α Methyltestosterone (Trung Quốc) dùng chuyển đổi giới tính cá. LH-RHa (Trung Quốc) dùng sinh sản nhân tạo cá trê phi.

Aceto-carmin: 100 ml acetic acid 50%, 5g carmine (Trung Quốc) dùng để nhuộm mẫu.

Thức ăn: Sử dụng thức ăn công nghiệp có hàm lượng đạm: 40% đạm (sản phẩm Brine Shrimp Flakes của công ty TNHH thương mại - sản xuất Tân Chánh Phát, thức ăn sử dụng cho tôm biển giai đoạn hậu ấu trùng) cho cá ăn từ giai đoạn cá

bột đến 21 ngày tuổi và thức ăn có hàm lượng đạm 35% đạm (sản phẩm Aquafeed của công ty Grobest & I-Mei Industrial Việt Nam) với kích thước viên thức ăn 1,06 mm cho cá ăn từ giai đoạn 21 ngày tuổi đến 100 ngày tuổi.

Các dụng cụ khác: Đá bọt, ống sục khí, máy thổi khí, máy bơm nước, ống PVC R: 21 và ống nhựa R:16 dùng thiết kế hệ thống nước trong thí nghiệm.

Nhiệt kế và bộ test kit môi trường nước: Dùng theo dòi các chỉ tiêu môi trường nước ương cá trong thời gian xử lí MT.

Dụng cụ thu mẫu: Vợt, thau, thùng nhựa.

Cân điện tử: Dùng cân trọng lượng cá.

Dụng cụ dùng giải phẫu cá: Lam, lame, kéo, kẹp.

Dụng cụ dùng để kiểm tra tổ chức tuyến sinh dục cá: Kính hiển vi quang học.

3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm.

Thí nghiệm 1: Đực hóa cá trê phi bằng phương pháp ngâm cá trong môi trường có chứa hormon MT với nồng độ hormon khác nhau. Thí nghiệm gồm 04 nghiệm thức có xử lí hormon MT với nồng độ xử lí: 3, 5, 7 mg/lít nước ương và nghiệm thức đối chứng. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi nghiệm thức được lập lại 3 lần, mật độ ương 8 con /lít ở đợt 1 (2 con /lít ở đợt 2) và thời gian ngâm cá là 3 ngày.

Thí nghiệm 2: Đực hóa cá trê phi bằng phương pháp cho cá ăn thức ăn có trộn hormon MT với nồng độ hormon khác nhau: Thí nghiệm gồm 05 nghiệm thức có xử lí hormon MT với nồng độ xử lí: 30, 60, 90, 120 mg/kg thức ăn và nghiệm thức đối chứng. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi nghiệm thức được lập lại 3 lần, mật độ ương 8 con /lít ở đợt 1 (2 con /lít ở đợt 2) và thời gian cho cá ăn có MT là 21 ngày. Thí nghiệm đợt 2 được bố trí nhằm kiểm chứng lại kết quả thí nghiệm ở đợt 1.

Thí nghiệm 3: Đực hóa cá trê phi có ngày tuổi khác nhau ăn thức ăn có trộn hormon MT với nồng độ 60 mg/kg thức ăn (Phạm Minh Truyền và ctv (2006), ứng dụng quy trình sản xuất giống cá rô phi dòng gift đơn tính tại Trà Vinh ). Thí nghiệm gồm 05 nghiệm thức với thời điểm xử lí hormon MT: 7, 8, 9, 10 ngày tuổi và 1 nghiệm thức đối chứng. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi nghiệm thức được lập lại 3 lần, mật độ ương 2 con t/lít và thời gian cho cá ăn có MT là 21 ngày.