Nghiên cứu tổ chức học của tinh sào cá chẽm mõm nhọn Psammoperca waigiensis (Cuvier, 1828)

Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn<br /> <br /> Soá 2/2011<br /> <br /> THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC<br /> <br /> NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC HỌC CỦA TINH SÀO CÁ CHẼM<br /> MÕM NHỌN<br /> Psammoperca waigiensis (Cuvier, 1828)<br /> <br /> STUDIES ON TESTES HISTOLOGY OF WAIGIEU SEAPERCH –<br /> Psammoperca waigiensis (Cuvier 1828)<br /> <br /> Phạm Quốc Hùng, Lê Hoàng Thị Mỹ Dung<br /> Khoa Nuôi Trồng Thủy Sản - Trường Đại học Nha Trang<br /> TÓM TẮT<br /> Nghiên cứu này được tiến hành trên cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis) 3+ tuổi trong chu<br /> kỳ sinh sản 12 tháng trong năm. Mẫu tinh sào (126 mẫu) sau khi thu được cố định trong dung dịch Bouin và<br /> cắt lớp (5-7 μm) để làm tiêu bản tổ chức học. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự thành thục của tinh sào dường<br /> như xảy ra quanh năm từ tháng 2 đến tháng 10. Quá trình tạo tinh thể hiện khá phức tạp và có nhiều sự chồng<br /> chéo của các giai đoạn. Trong cùng một ống sinh tinh, các tinh bào phát triển khá đồng bộ. Tuy nhiên, khi quan<br /> sát sự phát triển của tinh bào lại thể hiện sự không đồng bộ khá rõ giữa các ống sinh tinh. Điều đó khẳng định<br /> đây là loài cá có sự thành thục liên tục, hay nói cách khác là sinh sản nhiều lần trong năm. Sự phát triển của<br /> tinh sào có thể chia thành 6 giai đoạn phát triển khác nhau.<br /> ABSTRACT<br /> The commonly applied classification scale of fish gonad development divides the maturation process<br /> into six stages. However, the scales do not entirely reflect the continuity of the maturation process. Based on<br /> light microscope observations, this article describes a comprehensive pattern of testicular transformations<br /> during maturation. The study was carried out on Waigieu seaperch - Psammoperca waigiensis aged 3 years.<br /> A total of 126 testes collected during reproductive season of the year were examined. The testes were fixed in<br /> Bouin’s fluid. Histological slides of the gonad were made using the standard paraffin technique. The 5-7 μm<br /> sections were stained with haematoxylin and eosin. Histological changes of testes during maturation indicated<br /> this is a multiple spawner with a long reproductive cycle from Febuary until October in year. In the testis, there<br /> are different stages of male gamete development at the same time indicating an asynchronous species.<br /> <br /> I. MỞ ĐẦU<br /> Ở cá xương, các nghiên cứu về tổ chức học cũng như sự phát triển của tinh sào vẫn còn ít so<br /> với buồng trứng bởi một vài nguyên nhân. Một trong những nguyên nhân chính có thể là do ở cá<br /> đực dễ đạt đến trạng thái thành thục cũng như việc kích thích cá đực sinh sản trong điều kiện nhân<br /> TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 19<br /> <br /> Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn<br /> <br /> Soá 2/2011<br /> <br /> tạo không gặp nhiều khó khăn như ở cá cái (Schulz và CTV 2000). Thời gian phát triển và chín muồi<br /> tế bào sinh dục cũng ngắn hơn. Ở một vài loài cá nhiệt đới, sự thành thục của tinh sào xảy ra sớm<br /> hơn và kéo dài hơn so với noãn sào (Shimose & Tachihara 2006). Một số nghiên cứu trên các loài<br /> cá đẻ nhiều lần trong năm đã cho thấy tổ chức tinh sào phức tạp hơn so với buồng trứng vì sự hiện<br /> diện đồng thời các giai đoạn phát triển của tế bào sinh dục đực và sự chồng chéo giữa các giai đoạn<br /> (Callard và CTV 1989). Trong cùng một ống sinh tinh, các tinh bào phát triển khá đồng bộ. Tuy nhiên,<br /> giữa các ống sinh tinh tinh bào lại thể hiện sự không đồng bộ khá rõ (Schulz và CTV 2005).<br /> Nắm được quy luật phát triển của tinh sào và những thay đổi về tổ chức học trong chu kỳ sinh<br /> sản là rất cần thiết và là yếu tố cho biết hoặc có thể dự báo trạng thái thành thục của cá đực, phục<br /> vụ cho công tác quản lý đàn cá bố mẹ. Cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis) là loài cá<br /> biển nhiệt đới, đẻ nhiều lần trong năm, giống như một số loài cá biển khác đang được nuôi phổ biến<br /> ở nước ta như cá Mú (Epinephelus spp), cá Giò (Rachycentron canadum), cá Hồng (Lutjanus erythropterus), cá Đù Mỹ (Scyaenops ocellatus) và cá Chẽm (Lates calcarifer). Các nghiên cứu về quá<br /> trình phát triển, thành thục, chín muồi và phóng thích tế bào sinh dục đực trong chu kỳ sinh sản của<br /> các loài cá này là khá phức tạp và chưa được nghiên cứu đầy đủ. Vì vậy mục tiêu của nghiên cứu là<br /> mô tả chi tiết các giai đoạn phát triển của tinh sào cũng như tổ chức học ở từng giai đoạn phát triển,<br /> làm căn cứ hướng dẫn phân biệt các giai đoạn phát triển của tinh sào cá biển nhiệt đới nói chung<br /> và cá Chẽm Mõm Nhọn nói riêng.<br /> II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> 1. Đàn cá thí nghiệm<br /> Đàn cá bố mẹ tuổi 3+, có chiều dài toàn thân dao động 22 - 28cm và khối lượng 120 - 320g/con,<br /> được nuôi trong giai, đặt trong ao đất, tại khu vực Đồng Bò, Nha Trang. Nhiệt độ nước trong ao nuôi<br /> dao động 28 - 32oC; độ mặn: 26 - 34‰; pH: 7,8 - 8,6 và oxy hòa tan (DO): 3,5 - 4,6 mg/l. Mật độ nuôi<br /> bình quân 3 kg/m3 (20 con/m3) với tỷ lệ đực cái ước tính 1:1. Cá bố mẹ được cho ăn “cá tạp” (cá nục<br /> hoặc cá cơm) hàng ngày với khẩu phần bằng 3 - 5% khối lượng thân. Hàng tháng, khoảng 10 cá đực<br /> được bắt ngẫu nhiên để thu mẫu tinh sào và được cố định ngay trong dung dịch Bouin<br /> 2. Phương pháp làm tiêu bản tổ chức học tinh sào<br /> Tinh sào được đưa ra khỏi dung dịch cố định, rửa và rút nước bằng cách ngâm trong cồn tuyệt<br /> đối khoảng 4 - 8 giờ, tiếp theo, ngâm trong methyl salicylate 12 - 24 giờ. Sau cùng, mẫu được thấm<br /> trong parafin nóng chảy ở 65oC trong thời gian ít nhất 6 giờ. Sử dụng máy đổ parafin đã nóng chảy<br /> vào khuôn đã chứa mẫu, để trên dàn lạnh khoảng 30 phút cho mẫu parafin (Auxilab, Tây Ban Nha)<br /> đông cứng lại. Dùng dao gọt khối parafin chứa mẫu thành hình thang hoặc hình chữ nhật để dễ cắt<br /> lớp. Gắn khối parafin lên đế gỗ và dán nhãn. Gắn đế gỗ có mẫu vào máy microtom (Microtec CUT<br /> <br /> 20 ❖ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG<br /> <br /> Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn<br /> <br /> Soá 2/2011<br /> <br /> 4060, Đức), cắt lát có độ dày 5 - 7 mm. Đưa lát cắt vào nước ấm (40-45oC) khoảng 1 - 2 phút để lát<br /> cắt giãn ra. Dùng lam sạch lấy lát cắt ra khỏi nước và sấy trên máy sấy ở nhiệt độ 45 - 60oC trong<br /> 1 - 4 giờ. Sau khi được sấy khô, tiếp theo, mẫu được khử parafin bằng cách ngâm trong dung<br /> dịch xilen và làm trương nước bằng cách nhúng trong dung dịch ethanol ở các nồng độ khác nhau<br /> khoảng 2-3 phút. Cuối cùng mẫu được nhuộm trong dung dịch Hematoxylin-Mayer (4-6 phút) và Eosin (2 phút). Để làm trong mẫu, thuận tiện cho việc quan sát, chúng tôi ngâm các tiêu bản đã nhuộm<br /> trong dung dịch xilen (2 - 3 phút), để khô và đậy lamen bằng keo dán Baume (Canada). Ghi nhãn<br /> trên lamen là khâu cuối cùng của quy trình.<br /> 3. Phương pháp xác định các giai đoạn phát triển tinh sào<br /> Tiêu bản tổ chức học được đọc trên kính hiển vi Zeiss Axioskop 2-Plus light (Zeiss Inc., Vienna,<br /> Austria) và chụp hình bằng máy Nikon Camera Head DS-5M và Nikon Camera Control Unit DS-L1.<br /> Bậc thang phân biệt các giai đoạn phát triển tinh sào trong nghiên cứu này dựa theo tiêu chuẩn của<br /> Nikolski (1963) và Sakun & Butskaya (1968).<br /> III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 1. Sự thay đổi về tổ chức học của tinh sào trong chu kỳ sinh sản<br /> Sự thành thục của tinh sào xảy ra sớm hơn và kéo dài. Quá trình tạo tinh thể hiện khá phức tạp<br /> và có sự trùng lặp giữa các giai đoạn. Trong cùng một ống sinh tinh, các tinh bào phát triển khá đồng<br /> bộ. Tuy nhiên, giữa các ống sinh tinh tinh bào lại thể hiện sự không đồng bộ khá rõ. Điều đó khẳng<br /> định đây là loài cá có sự thành thục liên tục, hay nói cách khác là sinh sản nhiều lần trong năm. Vào<br /> đầu mùa sinh sản (tháng 1) toàn bộ tinh sào cá đực (100%) được xác định là giai đoạn II. Tuy nhiên<br /> sang tháng 2, đã có khoảng 60% tinh sào chuyển sang giai đoạn III. Ở giai đoạn này tinh sào tăng<br /> lên về thể tích. Trên tiêu bản tổ chức học đã đã xuất hiện các ống chứa tinh nhỏ, trong đó có các tinh<br /> bào cấp I, cấp II và một ít tinh tử. Khoảng 40% tinh sào ở tháng 3 vẫn còn đang ở giai đoạn II, giai<br /> đoạn chưa thành thục.<br /> Vào mùa sinh sản (tháng 3-10), hầu hết cá đực đã thành thục, tinh sào thu được bao gồm các<br /> giai đoạn III, IV, V và VI, trong đó giai đoạn IV và V chiếm tỷ lệ khá cao. Tinh sào đạt kích thước tối đa<br /> và có màu trắng sữa. Bụng cá tròn và mềm, nếu vuốt nhẹ hay uốn cong, sẹ trắng chảy ra ngoài. Đây<br /> là giai đoạn thể hiện tình trạng đang sinh sản của cá đực. Trên các tiêu bản tổ chức học luôn tồn tại<br /> nhiều giai đoạn phát triển khác nhau của tinh bào trong các ống sinh tinh, bao gồm các tinh tử, tinh<br /> trùng và những tinh nguyên bào lớn là nguồn dự trữ cho lần sinh sản sau. Giai đoạn VI cũng tồn tại,<br /> nhưng chiếm tỷ lệ thấp vì trên thực tế sau khi cá đực tham gia sinh sản, tinh sào trở lại giai đoạn III.<br /> Đặc trưng của giai đoạn VI là tinh sào co lại có dạng như một dải mỏng và mềm nhão. Ở tháng 12,<br /> tinh sào quay lại giai đoạn II (100%) giống như ở tháng 1. Đây là thời kỳ không sinh sản ở cá đực,<br /> bên trong các túi chứa tinh chỉ còn các mô liên kết và tinh bào giai đoạn II (Hình 1H).<br /> TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 21<br /> <br /> Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn<br /> <br /> Soá 2/2011<br /> <br /> Hình 1: Sự thay đổi về tổ chức học của tinh sào cá Chẽm Mõm Nhọn trong chu kỳ sinh sản<br /> A: tháng 1 - 2; B: tháng 3; C: tháng 4; D: tháng 5 - 6; E: tháng 7; F: tháng 8 - 9; G: tháng 10 - 11 và H: tháng 12.<br /> 1, 2 và 3: tinh bào cấp II; 4: tinh trùng; 5: ống dẫn; 6: mạng lưới mô liên kết.<br /> <br /> 22 ❖ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG<br /> <br /> Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn<br /> <br /> Soá 2/2011<br /> <br /> Tổ chức của tinh sào phức tạp hơn so với buồng trứng vì sự hiện diện đồng thời các giai đoạn<br /> phát triển của tế bào sinh dục đực (Zutshi và Murthy 2001). Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là<br /> không thể xác định được đặc điểm chung của từng giai đoạn phát triển của tinh sào. Trong tinh sào<br /> cá đực đều tồn tại các tế bào sinh dục ở cùng một giai đoạn phát triển hay cùng tồn tại nhiều giai<br /> đoạn phát triển. Các tế bào sinh dưỡng khác có chức năng hỗ trợ và điều khiển quá trình tạo tinh<br /> như tế bào Sertoli cũng tồn tại trong tinh sào (Schulz và CTV 2005). Sự sinh sản ở cá đực ít được<br /> nghiên cứu so với cá cái và vì vậy sự thay đổi về hình thái học và tổ chức của tinh sào không được<br /> hiểu biết đầy đủ (Ramadan và CTV 1987).<br /> <br /> Hình 2: Tinh sào cá Chẽm Mõm Nhọn ở giai đoạn thành thục<br /> <br /> 2. Các giai đoạn phát triển của tinh sào<br /> Giai đoạn I (Giai đoạn còn non)<br /> Về hình thái: Tinh sào là những dải mỏng, trong suốt và khó phân biệt được đực cái bằng mắt<br /> thường. Mạch máu kém phát triển. Tinh sào không màu hoặc hồng nhạt. Giai đoạn I chỉ gặp ở cá<br /> đực giai đoạn tiền trưởng thành và chưa tham gia sinh sản lần đầu.<br /> Về tổ chức học: Ở giai đoạn này, tinh bào chưa phát triển. Trong tinh sào chủ yếu là mô liên kết<br /> và chỉ có các tinh nguyên bào lớn riêng biệt (Hình 3).<br /> Giai đoạn II (Giai đoạn đầu quá trình tạo tinh)<br /> Về hình thái: Tinh sào lớn lên về mặt kích thước so với giai đoạn I do các tinh nguyên bào đang<br /> phân chia. Tinh sào không trong suốt mà trở nên mờ đục. Tinh sào có dạng những dải tròn hay<br /> mảnh, thường có màu xám hay hồng nhạt, một số trường hợp tinh sào có màu đỏ vì có nhiều mạch<br /> máu phân bố.<br /> Về tổ chức học: Đặc trưng của giai đoạn này là sự có mặt của các tế bào sinh dục ở giai đoạn<br /> đầu của quá trình tạo tinh trong trạng thái sinh sôi. Trên các tiêu bản tổ chức mô học, chúng ta có thể<br /> nhìn thấy các bào nang có kích thước lớn. Bên trong các bào nang này có các tinh nguyên bào và<br /> các tinh nguyên bào đang phân chia. Ngoài ra, trong tinh sào còn có các tế bào hồng cầu và mạch<br /> TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 23<br /> <br />