Bài giảng Phương pháp nghiên cứu sinh học cá - Chương 5: Phương pháp nghiên cứu sinh sản cá

Nội dung text: Bài giảng Phương pháp nghiên cứu sinh học cá - Chương 5: Phương pháp nghiên cứu sinh sản cá

1. CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH SẢN CÁ
2. 1. Xác định giới tính Một số loài cá có sự khác nhau về hình dạng bên ngoài giữa con đực và con cái. Một số loài không phân biệt được đực cái Phương pháp quan sát tuyến sinh dục được xem là hữu hiệu nhất trong phân biệt đực cái
3. Các giai đoạn phát triển của tuyến sinh dục Sự sinh sản của cá thường mang tính chu kì Chu kì sinh sản của cá thường được xác định bằng việc khảo sát hình thái và tổ chức mô
4. Việc khảo sát mô của tinh sào hay noãn sào phải được tiến hành ít nhất 1 năm để xác định chu kì phát triển và phóng thích những sản phẩm sinh dục của cá, chu kì thành thục (maturation cycle)
5. Có 3 bậc thang thành thục sinh dục được sử dụng: (i) Bậc thang thành thục 7 giai đoạn (ii) Bậc thang thành thục 5 giai đoạn (iii) Bậc thang thành thục 6 giai đoạn
6. Bậc thang thành thục 7 giai đoạn dành cho các loài cá đẻ trứng một lượt (cá đối)
7. Giai Mức độ thành thục Mô tả đoạn Tuyến sinh dục còn rất nhỏ. Tinh sào và noãn hoàn là 2 I Chưa thành thục sợi dây dài, màu xám hoặc không màu. Không quan sát được tế bào trứng bằng mắt thường Tuyến sinh dục bắt đầu phát triển và dài thêm. Tinh sào II Trưởng thành và noãn sào màu hơi xám đến hồng. Chiều dài tuyến sinh dục chiếm 1/2 hay hơn 1/2 chiều dài khoang bụng Tuyến sinh dục mờ đục, buồng trứng có thể nhìn thấy III Sinh trưởng những hạt trứng nhỏ bằng mắt
8. Giai đoạn Mức độ thành thục Mô tả Tinh sào có màu đỏ nhạt đến trắng, không có sẹ Sinh trưởng và dinh chảy ra khi nhấn vào. Buồng trứng màu vàng IV dưỡng cam. Hạt trứng đục. Tuyến sinh dục chiếm 2/3 xoang bụng Tuyến sinh dục đạt kích thước tối đa. Nhấn nhẹ V Thành thục có sẹ chảy ra. Hạt trứng lớn, tròn VI Rụng và đẻ trứng Nhấc ngược cá và lắc nhẹ trứng và sẹ chảy tự do Tuyến sinh dục mềm nhũn, co lại và có màu đỏ VII Thoái hóa sẫm. Xoang bụng trống rỗng
9. Bậc thang thành thục 5 giai đoạn: cho các loài cá đẻ trứng nhiều đợt
10. Mức độ thành Giai đoạn Mô tả thục Chưa thành Tuyến sinh dục dài 1/3 chiều dài xoang bụng. Noãn sào I thục và tinh sào chưa phát triển Tuyến sinh dục chiếm 1/2 thể tích xoang bụng. Noãng sào có màu hồng nhạt, hơi đục, có thể nhìn thấy các II Trưởng thành hạt trứng bằng kính lúp. Tinh sào có màu trắng như kem và dày lên Tuyến sinh dục chiếm 2/3 xoang bụng. Trứng dễ dàng nhìn thấy bằng mắt thường. Noãn sào màu hồng III Đang chín nhạt đến vàng. Tinh sào phát triển to, có màu trắng nhạt đến kem IV Chín muồi Tuyến sinh dục chiếm hết thể tích xoang bụng Tuyến sinh dục mềm nhũn, co lại và có màu đỏ sẫm. V Thoái hóa Xoang bụng trống rỗng
11. Ngoài hiện trường thì bậc thang thành thục với 6 giai đoạn được ứng dụng rộng rãi hơn cả
12. Giai đoạn Mô tả I Cá thể non chưa thành thục Tuyến sinh dục có kích thước nhỏ, mắt thường không nhìn thấy II hạt trứng Giai đoạn thành thục. Nhìn thấy các hạt trứng, khối lượng tuyến sinh dục tăng rất nhanh, tinh sào chuyển từ trắng trong sang III hồng nhạt Giai đoạn chín muồi. Tuyến sinh dục đạt kích thước lớn nhất. Ấn IV nhẹ vào chưa thấy sản phẩm sinh dục chảy ra Giai đoạn đẻ trứng. Các sản phẩm sinh dục chảy ra khi ấn nhẹ V vào bụng cá Giai đoạn sau khi đẻ. Các sản phẩm sinh dục được phóng thích hết, lỗ sinh dục phồng lên, tuyến sinh dục trong dạng túi mềm VI nhão.
13. Những biến đổi về tổ chức tế bào ở sản phẩm sinh dục của cá Sự phát sinh của tinh trùng: Tinh trùng phát sinh và phát triển trải qua 4 thời kỳ: thời kỳ phát triển hay thời kỳ sinh sôi: Tế bào nguyên thuỷ (spermatogonie) to tròn, chất nhiễm sắc trong nhân rõ, có 1 hạt nhân nằm sát màng trong của ống sinh tinh. Khi bắt đầu phát dục tế bào nguyên thuỷ bắt đầu phân chia gián phân hình thành tinh bào 1 (Cyte 1)
14. Thời kỳ sinh trưởng (lớn lên): Tinh bào 1 không phân chia mà lớn lên tăng về thể tích, bào tương sau đó phân chia giảm nhiễm thành 2 tinh bào 2. Tinh bào 2 phân chia thành tiền tinh trùng và phân chia tiếp hình thành tinh trùng.
15. Thời kỳ thành thục: Quá trình diễn ra tương đối dài tế bào trương to, nhân biến hoá phức tạp Thời kỳ tạo hình hình thành tinh trùng: Tiền tinh trùng là tế bào to tròn. Quá trình hình thành tinh trùng từ tiền tinh trùng, tế bào tròn to sau đó biến hoá phức tạp có đuôi hình thành tinh trùng.
16. Tinh trùng cá chia làm 3 phần: Đầu, thân và đuôi. Đầu chứa nhân mang cơ chất di truyền hình dạng tuỳ loài: Tròn ở cá xương, trụ hay hình chì xoăn như nút chai nhơ ở cá sụn.
17. Phần thân tinh trùng có ty thể chứa men cung cấp năng lượng cho vận động của tinh trùng. Đuôi là cơ quan vận động. Số lượng tinh trung tuỳ thuộc vào từng loài cá và kích thước cá và tuỳ thuộc vào phương thức thụ tinh.
18. Thường những loài cá thụ tinh ngoài trong môi trường nước chảy có số lượng sẹ nhiều hơn các loài đẻ nước tĩnh Thời gian sống của tinh trùng phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, tốc độ chuyển động và chất lượng tinh trùng
19. Sự phát phát triển của tế bào trứng: Trứng phát sinh khác với tinh trùng, từ tế bào trứng nguyên thuỷ phát triển qua 3 thời kỳ phân chia thành trứng thành thục
20. Thời kỳ sinh sôi: Noãn bào nguyên thuỷ phân chia gián tiếp tăng nhanh số lượng. Thời kỳ sinh trưởng: Noãn bào nguyên thuỷ lớn lên, tích luỹ chất dinh dưỡng đó là noãn bào thứ cấp và trải qua 2 kỳ sinh trưởng ngắn và sinh trưởng dài
21. Kỳ sinh trưởng ngắn: thực chất của thời kì này là sự lớn lên của tế bào, hạch nhân tăng về kích thước, lượng tế bào chất tăng dần. Dựa vào đặc điểm trên có thể phân tế bào trứng ra làm 2 thời kì là sơ kì và thời kì một lớp follicul
22. Sơ kì: Màng tế bào rất mỏng Tế bào chất dạng hạch nhỏ Nhân hình trứng có 6-8 hạch nhỏ Đường kính tế bào trứng khoảng 24-70 m
23. Thời kì một lớp follicul:Ngoài màng tế bào phát sinh một lớp follicul, nhiễm sắc thể ở dạng phân tán, trong tế bào trứng có 8-10 hạch nhân. Tế bào chất từ dạng hạt chuyển sang dạng lưới. Đường kính tế bào trứng 180-240m
24. Thời kì sinh trưởng lớn Đặc trưng: tích lũy noãn hoàng. Chia thành 2 kì nhỏ Bắt đầu tích lũy noãn hoàng Kết thúc tích lũy noãn hoàng
25. Thời kì thành thục Trứng phân cực Tế bào chất: đặc => lỏng Nhân: di chuyển về cực động vật và tan biến Phân bào: trứng
26. Thời kì rụng trứng: Trứng phát triển đến trung kì thì lớp thượng bì của màng follicul tiết ra chất làm bào mòn màng này và làm trứng rơi xuống xoang
27. Xác định mức độ thành thục theo chiều dài cơ thể Tại sao phải xác định mức độ thành thục theo chiều dài cơ thể? (i) cá bị mổ (ii) Không đủ phương tiện
28. Hệ số thành thục Hệ số thành thục là một chỉ tiêu quan trọng trong sản xuất giống. Nó cho biết tình trạng tuyến sinh dục của cá. HSTT (%) = 100 x (Wtsd / Wcá)
29. Hệ số thành thục phải được tính toán cho từng tháng với thời gian ít nhất là 1 năm và phải được tính toán riêng biệt cho từng giới Mẫu cá phải tươi sống. Tổng trọng lượng cá được cân với mức độ dao động 0.5g Tuyến sinh dục được cân riêng cho từng cá thể với mức dao động 0.1g
30. Nghiên cứu sự thành thục dựa trên đường kính trứng Phương pháp lấy mẫu đại diện được sử dụng vì do số lượng lớn của trứng nên chúng ta không thể đo tất cả các trứng Cần phải tiến hành lấy mẫu ở trước, giữa và sau buồng trứng để kiểm tra tính tương đồng đường kính giữa các trứng
31. Đối với những loài cá có sức sinh sản cao thì chúng ta có thể tiến hành thu từ 8-10 mẫu/cá, đối với những loài cá có sức sinh sản thấp thì cần thu tối thiểu là 3 mẫu
32. Dựa trên tần số xuất hiện của đường kính trứng, có thể chia các loài cá ra 3 nhóm chính
33. Nhóm 1: bao gồm các loài cá chỉ mang 1 lứa trứng có cùng giai đoạn thành thục trong buồng trứng Nhóm 2: Bao gồm các loài cá với buồng trứng có từ 2 lứa trứng với giai đoạn thành thục khác nhau
34. Nhóm 3: Buồng trứng của các loài cá trong nhóm này có đủ tất cả các kích cỡ từ lớn đến nhỏ
35. Labeo dero Giai đoạn Tháng xuất hiện Đường kính TB (mm) I 09-01 0.1073 II Cả năm 0.2723 III 03-04 0.459 IV 03-05 0.6396 V 04-05 0.8127 VI 05-07 10.313
36. Sức sinh sản Sức sinh sản dùng để chỉ khả năng sinh sản của cá. Sức sinh sản của cá được xác định bằng số trứng chín ở trong buồng trứng của cá cái trong thời kỳ trước khi đẻ. Những trứng này phải đẻ trong thời gian sinh sản. Có 2 cách tính: sức sinh sản tuyệt đối và sức sinh sản tương đối.
37. Sức sinh sản tuyệt đối là tổng số trứng tính được trong buồng trứng cá cái vào thời kỳ trước khi đẻ và được tính như sau:
38. Sức sinh sản tương đối: là một chỉ số thường được sử dụng để so sánh sức sinh sản của các cá thể trong cùng một loài khi có sự khác nhau về độ tuổi, kích cỡ, vùng phân bố. Việc sử dụng chỉ số sức sinh sản tương đối dựa trên giả định là số lượng trứng trên một đơn vị trọng lượng thì không tăng hay giảm theo chiều dài hay trọng lượng cơ thể.
39. Trong đó: Trong đó a, a0 : Sức sinh sản tương đối của cá. N : Sức sinh sản tuyệt đối Q : Khối lượng toàn thân cá. Q0: Khối lượng cá bỏ nội quan.
40. Phương pháp xác định: Giải phẫu cá lấy buồng trứng ở giai đoạn III-IV, cân toàn bộ khối lượng buồng trứng. Sau đó tuỳ khối lượng buồng trứng lớn, bé mà cắt mẫu từ 1-10g, cắt ở 3 vị trí: đầu, giữa và cuối buồng trứng. Đếm số trứng bằng mắt thường hay kính lúp, kính hiển vi. Thường làm đối với một loài cá số lượng cá mổ từ 20-25 con cá cái. Sau đó suy ra sức sinh sản tương đối hay tuyệt đối.
41. Trong sinh sản nhân tạo người ta còn tính sức sinh sản thực dụng: là số trứng của từng cá cái được thụ tinh hay được dùng trong khâu tái sản xuất. Thường sức sinh sản thực dụng thấp hơn sức sinh sản tuyệt đối vì cá không đẻ hết trứng.
42. Mối liên hệ giữa sức sinh sản và các chỉ tiêu sinh khác F = a.Lb Trong đó: F: Sức sinh sản của cá L: Chiều dài thân cá a,b: Thông số cố định (hằng số) được tính từ số liệu
43. sức sinh sản thực tế của cá được lập trên đồ thị tương quan giữa sức sinh sản và chiều dài thân cá. Thực tế khi cá già chiều dài thân cá càng tăng nhưng sức sinh sản giảm.
44. Tương tự như chiều dài thì có sự tương quan giữa sức sinh sản và trọng lượng cơ thể theo mối tương quan đường thẳng và đã được chứng minh bởi các tác giả như Pillay (1958), Bridger (1961), Varghese (1973).
45. Yuen (1955) đã tìm thấy mối tương quan giữa sức sinh sản và trọng lượng cơ thể là một mối tương quan theo đường cong và cho rằng sức sinh sản phụ thuộc nhiều vào trọng lượng cơ thể hơn là chiều dài, điều này cũng đã được chứng minh bởi Manooch (1976)
46. Các nhân tố ảnh hưởng đến sức sinh sản của cá Về mặt di truyền: mỗi loài cá khác nhau thì hệ số thành thục sinh dục khác nhau. Đồng thời liên quan đến sự phát triển của tuyến sinh dục và liên quan đến kích thước cơ thể
47. Môi trường đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến sức sinh sản, Nhiệt độ và ánh sáng là 2 yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến sức sinh sản
48. Sinh thái sinh sản Các loài cá khác nhau có mùa vụ sinh sản, hình thức sinh sản, điều kiện sinh thái sinh sản và thụ tinh khác nhau
49. Hình thức sinh sản sinh sản hữu tính Sinh sản vô tính: Trứng không được thụ tinh rơi vào tổ trứng được thụ tinh và phát triển bình thường Vd: Cá trích Thái Bình Dương
50. Hiện tượng xử nữ sinh (sinh sản toàn cái ginogenez): Là khi tinh trùng chui vào trứng nhưng không kết hợp với nhân của trứng, khi nở ra toàn con cái, thường gặp ở loài cá Diếc. Một số loài cá như cá Chép, cá mè vinh dưới tác dụng của tia tử ngoại ở các bước sóng khác nhau, trứng phát triển không có mặt của tinh trùng, khi nở ra sẽ cho toàn cá cái
51. Điều kiện sinh thái sinh sản Khi cá thành thục, tuyến sinh dục tiết ra các hormôn sinh dục như androgen ở tinh sào hoặc esteron ở buồng trứng, kích thích tuyến trên thân tiết ra corticosteron tác động lên trung ương thần kinh kích thích cá di cư đến điều kiện sinh thái phù hợp để sinh sản.
52. Mỗi loài cá khác nhau cần điều kiện sinh thái sinh sản khác nhau Nhiệt độ Chỗ đẻ Dòng chảy hoặc giá thể Sự có mặt đực cái
53. Ý nghĩa thực tiễn Xác định được khả năng sinh sản của từng loài trong từng vùng nước. Thông qua nghiên cứu chúng ta biết được quá trình tái sản xuất quần đàn các loài cá trong tự nhiên từ đó có các biện pháp bảo vệ nguồn lợi, bảo vệ tính đa dạng sinh học
54. Thông qua sức sinh sản đánh giá được khả năng tái sản xuất của chủng quần của các loài cá có giá trị kinh tế. Từ các chỉ tiêu này chúng ta đề ra các biện pháp kỹ thuật khai thác hợp lý và bảo vệ nguồn lợi đồng thời tuyển chọn được những loài cá có năng suất cao.