Thử nghiệm công nghệ chuyển giới tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii De Man, 1879) nhờ vào nhiệt độ

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 71 KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU ÑAØO TAÏO SAU ÑAÏI HOÏC THỬ NGHIỆM CÔNG NGHỆ CHUYỂN GIỚI TÔM CÀNG XANH (Macrobrachium rosenbergii De Man, 1879) NHỜ VÀO NHIỆT ĐỘ TESTING EFFECT OF TEMPERATURE ON TRANSSEXUAL (Macrobrachium rosenbergii De Man, 1879) Saysamone DALAKHA M1, Phạm Quốc Hùng2, Bùi Thị Liên Hà3 Ngày nhận bài: 10/7/2013; Ngày phản biện thông qua: 23/8/2013; Ngày duyệt đăng: 10/12/2013 TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ lên biến thái của ấu trùng và chuyển đổi giới tính tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii). Về biến thái của ấu trùng, thời gian kết thúc chuyển bột ở nghiệm thức đối chứng dài nhất (32,25 ngày), kế tiếp tại nghiệm thức sốc nhiệt và nhiệt độ cao có thời gian ngắn hơn tương ứng là 26,75 ngày và 24,75 ngày, thời gian bắt đầu chuyển tôm bột ở nghiệm thức đối chứng tại ngày thứ 23, nhiệt độ cao ngày thứ 17,25 và nghiệm thức về sốc nhiệt ngày thứ 28,25. Tỷ lệ biến thái thành tôm bột nghiệm thức đối chứng = 24,69%, sốc nhiệt = 33,07% và nhiệt độ cao = 37,71%. Kết quả thí nghiệm nuôi tôm bột 30 ngày về tỷ lệ sống có sự sai khác giữa nghiệm thức (nhiệt cao 0 ngày) NC0 (80,67%) với (sốc nhiệt 30 ngày) SN 30 (60,11 %) và nghiệm thức (nhiệt cao 30 ngày) NC30 (63,78 %). Theo kết quả của thí nghiệm chuyển đổi giới tính đàn tôm càng xanh toàn đực thành còn cái giả bằng nhiệt độ cao và sốc nhiệt trong bài báo này không có khả năng chuyển giới tính tôm càng xanh được như sau khi kiểm tra cho thấy đàn tôm trong các nghiệm thức có tỷ lệ đực 100% không xuất hiện con cái. Từ khóa: tôm càng xanh, chuyển giới tính, nhiệt độ ABSTRACT The aims of this study were to evaluate the effect of temperature on larval metamorphosis and transsexual of Macrobrachium rosenbergii. The shock (SN) and high of temperature (NC) were applied as transsexual property of larval and post larval of M. rosenbergii and the room temperature was use as control groups. The results showed that at the room temperature could cause larval metamorphosis to be post larval longer time than shock and high temperature were 32.25, 26.75 and 24.75 days, respectively. For the survival due to the development of larval metamorphosis to be post larval found that at the room temperature could show no signifi cantly different survival when compared with shock and high temperature (24.69, 33.07 and 37.71%, respectively). After rearing post larvae in the SN and NC for 30 days found that the post larvae were survived 60.11 and 63.78%, respectively. However, when post larvae of both SN and NC were reared in the room temperature found that it could survive as high as 75.33 and 80.67%, respectively. This study investigated that shock and high temperature was not shown to be effect of transexual of Macrobrachium rosenbergii. Keywords: Macrobrachium rosenbergii, transsexual, temperature 1 Saysamone DALAKHAM: Cao học Nuôi trồng thủy sản 2011 – Trường Đại học Nha Trang 2 TS. Phạm Quốc Hùng: Viện Nuôi trồng thủy sản – Trường Đại học Nha Trang 3 KS. Bùi Thị Liên Hà: Viện Nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản II Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2013 72 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG I. ĐẶT VẤN ĐỀ Nhiệt độ là một yếu tố môi trường xác định giới tính đực và cái, trong cùng một sinh cảnh sự không đồng đều của môi trường và các yếu tố môi trường có tác dụng khác nhau lên sự phát triển để thành đực và cái. Môi trường đó như là một cơ chế riêng có khả năng lớn nhất quyết định đến giới tính của loài đó trong tương lai. Chẳng hạn như: rùa tai đỏ (Trachemys Scripta) là một loài mà giới tính được xác định do yếu tố nhiệt độ, trong điều kiện nhiệt độ ấm 31oC sẽ tạo ra tất cả con rùa đều là cái, trong khi đó nhiệt độ lạnh 26 oC tạo ra tất cả đều là con đực và nếu nhiệt độ trung bình giữa 29 oC đến 30 oC cho kết quả khác nhau về tỷ lệ còn đực và cái [5]. Cho đến nay, vẫn chưa có công bố chính thức nào nghiên cứu về cơ chế ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ lên việc biệt hoá giới tính của tôm càng xanh. Đối với tôm càng xanh đã có nhiều phương pháp chuyển đổi giới tính song kết quả chưa được cao. Vì vậy, nhiệt độ có hay không khả năng chuyển đổi giới tính tôm càng xanh vẫn chưa có một kết luận cuối cùng. Chính vì các lý do trên đề tài “Thử nghiệm công nghệ chuyển giới tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii) nhờ vào nhiệt độ” được thực hiện. II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Địa điểm nghiên cứu tại: Trung tâm Quốc gia Giống Thủy sản Nước ngọt Nam Bộ, Cái Bè, Tiền Giang, Viện NCNTTS II. Đối tượng nghiên cứu: Tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbegii De Man 1879) cái giả. Ấu trùng và tôm bột dùng để thí nghiệm có nguồn gốc từ tôm cái giả (tôm đã chuyển đổi giới tính bằng phương pháp vi phẫu loại bỏ tuyến đực) và tôm đực bình thường. 2. Thí nghiệm ấu trùng Được đưa vào bổ trí trong bể composit 100 L, với mật độ thả 60 con/l ( 6.000 ấu trùng-bể), ấu trùng được ương bằng phương pháp nước trong - hở và chia ra làm 3 nghiệm thức: đối chứng (28 - 300C), nhiệt độ cao (32 - 340C) và sốc nhiệt (12 tiếng nhiệt độ đối chứng và 12 tiếng trong nhiệt độ cao), mỗi thí nghiệm có 3 bể, 4 lần lặp lại và lấy các số liệu như: - Chỉ số các giai đoạn ấu trùng (Larvae Stage Index). - Thời gian bắt đầu chuyển tôm bột và kết thúc. - Tỷ lệ biến thái thành tôm bột. 3. Thí nghiệm tôm bột Sau khi toàn bộ ấu trùng đã chuyển thành tôm bột, tôm sẽ được định số lượng 300 con/bể hay 300 con/m3 để thí nghiệm tiếp và chia bố trí vào các nghiệm thức như: Nhóm tôm bột có nguồn từ ấu trùng nhiệt độ cao và sốc nhiệt sẽ được chia thành 3 nghiệm thức: 0 ngày (sau khi chuyển bột nuôi trong điều kiện nhiệt độ thường), 15 ngày (15 ngày nuôi trong điều kiện sốc nhiệt, nhiệt độ cao và 15 ngày nhiệt độ thường) và 30 ngày (sau khi chuyển bột nuôi trong điều kiện nhiệt độ cao và sốc nhiệt 30 ngày) và nghiệm thức đối chứng được nuôi trong điều kiện nhiệt độ thường, sau khi nuôi được 30 ngày lấy các số liệu như: Tỷ lệ sống giai đoạn post 30 và tỷ lệ đực cái. 4. Phân tích số liệu Số liệu thu thập được phân tích bằng SPSS 16.0. Sử dụng phân tích tương quan ở mức P<0,05. Số liệ u được trì nh bà y dướ i dạ ng: giá trị trung bì nh ± sai số chuẩ n hoặc độ lệch chuẩn. III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 1. Kết quả ương nuôi ấu trùng trong các nghiệm thức: nhiệt độ thường (đối chứng), sốc nhiệt, nhiệt độ cao Kết quả biến thái ấu trùng tôm càng xanh: Chỉ số các giai đoạn ấu trùng (LSI). Hình 1. Đồ thị chỉ số các giai đoạn phát triển ấu trùng (LSI) của tôm càng xanh Theo hình 1 về chỉ số các giai đoạn của ấu trùng (LSI) cho biết rằng sự biến thái của ấu trùng từ giai đoạn 1 đến khoảng giai đoạn 6 các nghiệm thức: đối chứng, sốc nhiệt và nhiệt độ cao chưa có sự khác nhiều về LSI, trong giai đoạn này cả 3 nghiệm thức có tốc độ tăng về LSI nhanh nhất mất khoảng 6 đến 7 ngày, từ giai đoạn 6 đến giai đoạn 11 tốc độ tăng của LSI đã tăng chậm đi so với các giai đoạn trước và nghiệm thức về sốc nhiệt, nhiệt độ cao LSI có xu hướng tăng nhanh hơn nghiệm thức đối chứng như: nghiệm thức sốc nhiệt và nhiệt độ cao thời gian khoảng ngày thứ 20-21 đạt tới giai đoạn thứ 11, còn nghiệm thức đối chứng mất khoảng ngày thứ 27, từ giai đoạn 11 trở đi đến kết thúc chuyển bột sự tăng Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 73 của LSI chậm nhất ở tất cả các nghiệm thức trong đó nghiệm thức đối chứng kéo dài tới ngày thứ 35 nhiều hơn so với nghiệm thức sốc nhiệt 30 ngày và nhiệt độ cao 28 ngày. Khi so sánh kết quả thí nghiệm này với kết quả của Nguyễn Việt Thắng (1993) [1] nghiên cứu về chỉ số các giai đoạn phát triển của ấu trùng trong quá trình phát triển ở nhiệt độ 28-29oC: LSI = 4,74 ở ngày thứ 9, LSI = 9,97 ở ngày thứ 16 và LSI = 10,91 ở ngày thứ 20 trong khi đó ở thí nghiệm này ngày thứ 9 các nghiệm thức đã có LSI cao hơn như: LSI thấp nhất = 5,94 (nghiệm thức đối chứng) và cao nhất là 6,33 (nhiệt độ cao), ngày thứ 16 có LSI thấp hơn như LSI cao nhất là 9,03 (nhiệt độ cao) và đến ngày thứ 20 chỉ có nghiệm thức về nhiệt độ cao LSI = 10,88 tương đồng với kết quả trên. Nghiệm thức về sốc nhiệt và đối chứng thì có LSI thấp hơn (10,58 và 8,93). 2. Thời gian phát triển thành tôm bột của ấu trùng tôm càng xanh 26-300C. Còn về thời gian phát triển của ấu trùng chuyển tôm bột, nhiều tác giả đã có kết quả khác nhau như: Theo Nandlal và Pickering (2005) [6], ấu trùng phát triển qua 11 giai đoạn thành tôm bột thời gian khoảng 22-35 ngày (28-300C), còn theo Charles và Pierce (2011) [4] 15-40 ngày là khoảng ngày chuyển ấu trùng thành tôm bột. Ngô Sĩ Vân (2002) cho rằng quá trình biến thái của ấu trùng thành tôm bột trải qua 11 giai đoạn khoảng 35-40 ngày tùy thuộc vào nhiệt độ nước còn Uno và Soo (1969) [10] nhận định rằng thời gian từ 30-45 ngày phụ thuộc vào nhiệt độ. Như vậy khi so sánh với các nghiên cứu trước cho thấy trong điều kiện nhiệt độ bình thường (28,50C - 30,030C) thời gian chuyển thành tôm bột của ấu trùng sẽ kéo dài hơn so với nghiệm thức sốc nhiệt (nhiệt độ khoảng 29,44 - 33,130C) và nhiệt độ cao (nhiệt độ khoảng 32,7 - 33,410C) do mức của nhiệt độ cao hơn. Như vậy, với nhiệt độ cao hơn thì thời gian chuyển tôm bột sẽ ngắn hơn [11]. 3. Tỷ lệ sống (TLS) ấu trùng tôm càng xanh Hình 2. Thời gian ương ấu trùng đến kết thúc chuyển bột, thời gian bắt đầu chuyển tôm bột Các chữ cái a,b chỉ sự sai khác của thời gian ương ấu trùng đến kết thúc chuyển bột P<0,05 Hình 2 cho thấy thời gian (ngày) sử dụng trong quá trình ương ấu trùng đến kết thúc chuyển bột có sự khác nhau (P<0,05) trong đó nghiệm thức đối chứng được sử dụng thời gian dài nhất (32,25 ngày), kế tiếp tại nghiệm thức sốc nhiệt và nhiệt độ cao có thời gian ngắn hơn tương ứng 26,75 ngày và 24,75 ngày. Ngoài ra về thời gian bắt đầu chuyển tôm bột cũng có sự khác nhau (P<0,05) của nghiệm thức đối chứng (ngày thứ 23) là chậm hơn nhiệt độ cao (ngày thứ 17,25) và nghiệm thức về sốc nhiệt (ngày thứ 28,25). Theo Abramo và ctv (2003) [3] cho rằng trong quá trình ương ấu trùng tôm càng xanh khoảng ngày 20 sẽ bắt đầu có tôm bột (28-30oC) và Nguyễn Việt Thắng (1993)[1] đã thí nghiệm về mật độ ương ấu trùng (40, 60, 80, 100 và 120 con/l) thời gian bắt đầu chuyển tôm bột nhanh nhất khoảng 19-23 ngày (mật độ 60 con/l) tại điều kiện nhiệt độ Hình 3. Tỷ lệ sống (TLS) (%) của ấu trùng tôm càng xanh tại các nghiệm thức Kết quả về tỷ lệ sống của ấu trùng chuyển tôm bột không có sự khác nhau như: nghiệm thức đối chứng = 24,69%, sốc nhiệt = 33,07% và nhiệt độ cao = 37,71% mà thí nghiệm nhiệt độ cao có ngưỡng có tỷ lệ chuyển bột cao hơn. Nandlal và Pickering (2005) [6] tỷ lệ sống của ấu trùng chuyển thành tôm bột có thể khá rộng từ 10 - 80% (28 - 300C) [6], Abramo và ctv (2003) [3] tỷ lệ chuyển ấu trùng thành bôm bột có khoảng 25 - 33% (28 - 300C) và Nguyễn Việt Thắng (1993) [1] đã thí nghiệm về mật độ ương ấu trùng, có tỷ lệ sống cao là 43% (mật độ 60 con/l) và thấp nhất 18,5% (mật độ 120 con/l). Ngoài ra ông còn thí nghiệm về thức ăn ương ấu trùng chính là Artemia salina và các loại thức ăn bổ sung khác nhau cho thấy: tỷ lệ sống khác nhau cao 28,6% (thức ăn chế biến) và tỷ lệ sống thấp nhất là 10,8% (lòng đỏ trứng gà) (26 - 300C). Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2013 74 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 4. Kết quả ương nuôi tôm bột trong các nghiệm thức: nhiệt độ thường (đối chứng), sốc nhiệt, nhiệt độ cao Hình 4. Tỷ lệ sống (%) của tôm bột tôm càng xanh tại các nghiệm thức Các chữ cái a, b chỉ sự sai khác của tỷ lệ sống của tôm bột 30 ngày. BT(Nhiệt đô bình thường), SN0 (Sốc nhiệt 0 ngày), SN15 (Sốc nhiệt 15 ngày), SN30 (Sốc nhiệt 30 ngày), NC0 (Nhiệt độ cao 0 ngày), NC15 (Nhiệt độ cao15 ngày) và NC30 (Nhiệt độ cao 30 ngày). Tỷ lệ sống của thí nghiệm về tôm bột này đã có sự sai khác giữa các nghiệm thức NC0 (80,67%) với SN30 (60,11%) và nghiệm thức NC30 (63,78%) ngoài ra các thí nghiệm còn lại không có sự sai khác với nghiệm thức NC0, SN30 và nghiệm thức NC30. Abramo và ctv (2003) [3] cho rằng tỷ lệ sống trong giai đoạn nuôi tôm bột khoảng 40-80% (28-300C), New Micheal B. (2002) [7] cho kết quả khi tôm bột trong 20 ngày (27-300C) có tỷ lệ sống cao khoảng 90%, còn theo tổng hợp của nhiều tác giả tỷ lệ sống nuôi tôm bột trong điều kiện nhiệt độ thường (27-300C) nếu được 20 ngày trên 80% và 30 ngày trên 70%. Khi so sánh về tỷ lệ sống của tôm bột nuôi 30 ngày trong thí nghiệm này với thí nghiệm khác trong điều kiện nhiệt độ bình thường cũng không có sự sai khác nhiều mà có 2 nghiệm thức về sốc nhiệt 30 ngày (SN30) và nghiệm thức nhiệt độ cao 30 ngày (NC30) có tỷ lệ sống khá thấp. Điều này cho thấy, khi nuôi trong nhiệt độ cao TLS tôm bột sẽ thấp hơn với nhiệt độ thường. Kết quả tỉ lệ đực cái Bảng 1. Tỉ lệ đực/ cái tại các nghiệm thức Nghiệm thức Chỉ tiêu Tôm bột nhiệt độ đối ch ứng Tôm bột có nguồn từ ấu trùng sốc nhiệt Tôm bột có nguồn từ ấu trùng nhiệt độ cao (ĐC) (SN0) (SN15) (SN30) (NC0) (NC15) (NC30) Tỷ lệ đực/cái(%) 100/0 100/0 100/0 100/0 100/0 100/0 100/0 Sau khi thí nghiệm về ảnh hưởng của nhiệt độ (sốc nhiệt và nhiệt độ cao) để chuyển đổi giới tính của đàn tôm càng xanh toàn đực từ giai đoạn ấu trùng đến tôm bột 30 ngày (PL30) lần này không có khả năng chuyển giới tính được. Điều này có thể giải thích là do tôm càng xanh là một loài giáp xác thuộc bộ mười chân (Decapoda) việc tạo tinh trùng và nội tiết (tiết testosterone) được thực hiện bởi hai cơ quan riêng biệt. Tinh sào là nơi tạo ra tinh trùng, còn tuyến sinh dục có chức năng tiết ra hormone góp phần tham gia vào quá trình biệt hoá giới tính và phát triển những đặc điểm sinh dục thứ cấp cũng như ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng của tôm. Các thí nghiệm được trình bày ở phần trên về việc loại bỏ tuyến đực cũng như cấy tuyến đực vào tôm cái đã minh chứng rõ ràng về vai trò của tuyến đực trong sự xác định giới tính của tôm càng xanh [8,9]. Ở con đực, tuyến đực kiểm soát quá trình sinh sản của giáp xác. Sự bắt đầu, hoàn thành và tập trung hoạt động sinh tinh được kiểm soát bởi sự tuần hoàn của hormone tuyến đực trong máu và hoạt động sinh tinh chỉ xảy ra khi tuyến đực phát triển đầy đủ [11]. Như vậy do các thí nghiệm không có tác dụng đến chức năng và sự phát triển của tuyến sinh dục đực của tôm. IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Về biến thái của ấu trùng, thời gian kết thúc chuyển bột ở nghiệm thức đối chứng dài nhất (32,25 ngày), kế tiếp tại nghiệm thức sốc nhiệt và nhiệt độ cao có thời gian ngắn hơn tương ứng là 26,75 ngày và 24,75 ngày, thời gian bắt đầu chuyển tôm bột ở nghiệm thức đối chứng tại ngày thứ 23, nhiệt độ cao ngày thứ 17,25 và nghiệm thức về sốc nhiệt ngày thứ 28,25. Tỷ lệ biến thái thành tôm bột nghiệm thức đối chứng = 24,69%, sốc nhiệt = 33,07% và nhiệt độ cao = 37,71%. Kết quả thí nghiệm nuôi tôm bột 30 ngày về tỷ lệ sống có sự khác nhau giữa nghiệm thức NC0 (80,67%) với SN30 (60,11%) và nghiệm thức NC30 (63,78%). Theo kết quả của thí nghiệm trong bài báo này nhằm chuyển đổi giới tính đàn tôm càng xanh toàn đực thành con cái giả bằng nhiệt độ cao và sốc nhiệt cho thấy: không có khả năng chuyển giới tính tôm càng xanh. Sau khi kiểm tra cho thấy Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 4/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 75 đàn tôm trong các nghiệm thức có tỷ lệ đực 100% không xuất hiện con cái. 2. Kiến nghị Theo kết quả nghiên cứu cho thấy ấu trùng tôm càng xanh có khả năng phát triển được tốt trong điều kiện nhiệt độ cao, nên tiếp tục nghiên cứu áp dụng vào trong quá trình ương. Trong thí nghiệm về nhiệt độ lần này đã thực hiện từ giai đoạn tôm ấu trùng đến tôm bột 30 ngày, nên tiếp tục thí nghiệm thêm trong giai đoạn khác như: các giai đoạn phát triển của phôi. Sau đó mới tiếp tục thí nghiệm với phương pháp khác như siêu âm và các hormone TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Nguyễn Việt Thắng, 1993. Một số đặc điểm sinh học và sản xuất giống tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii de Man) ở Đồng bằng Nam Bộ. Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp. Trường Đại học Thủy sản Nha Trang. 2. Ngô Sĩ Vân, 2002. Kỹ thuật sản xuất giống, nuôi thương phẩm và quản lý trạm tôm càng xanh ở miền bắc Việt Nam. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. Tiếng Anh 3. Abramo L. R. D, Ohs C. L, Fondren M. W, Steeby J. A and Posadas B. C, 2003. Culture of Freshwater Prawns in Temperate Climates: Management Practices and Economics. Mississippi Agricultural & Forestry Experiment Station, bulletin 1138: 10-11. 4. Charles E., Pierce, R.A., 2011. Fre shwater Prawn Production in Missouri, aquaculture guide. University of MISSOURI. 5. Charnove. L., Bull J.J. , 1977. When is sex environmentally Determined. Nature 266: 828–830. 6. Nandlal,S and Pickering,T, 2005. Freshwater Prawn Macrobrachium rosenbergii farming in Pacifi c Island countries. Hatchery Operation Volume 1: 6,10. 7. New Micheal B., 2002. Farming freshwater prawns, manual for the culture of the giant river prawn (Macrobrach ium rosenbergii). FAO Fisheries Technical Paper 428: 96. 8. Sagi A., Ra’anan Z., Cohen, D., Wax Y., 1989. Production of Macrobrachium rosenbergii in monosex populaion: yeild characteristics under intensive monoculture coditions in cages. Aquacul ture Research. 51: 265-275. 9. Sandifer, P.A., Sminth T.I.J., 1978. Intensive rearing of postlarval Malaysian prawns in controlled environments. Food Technology 32(7): 12-18. 10. Uno, Y and Soo K.C, 1969. Larval develo pment of Macrobrachium rosenbergii reared in the laboratory. Journal of the Tokyo University of Fisheries, 55(2): 179-190. 11. Wibbels, T and Crews.D., 19 92. Specifi city of steroid hormone-induced sex determination in a turtle. J Endocrinol 133: 121-129.