Đặc điểm hình thái cá bố mẹ và tỷ lệ giới tính con lai giữa cá cái rô phi vằn (Oreochromis niloticus) dòng Novit với cá đức rô phi xanh (Oreochromis aureus) dòng Israel và dòng philippine

văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... i LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu do chính tơi thực hiện, các kết quả và số liệu được trình bày trong luận văn hồn tồn trung thực và chưa được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác. Bắc ninh, ngày 30 tháng 10 năm 2010 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... ii LỜI CẢM ƠN Trước hết tơi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện nghiên cứu nuơi trồng Thủy sản I, Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội, Phịng ðào tạo và Thơng tin khoa học - Viện nghiên cứu nuơi trồng thủy sản I đã tạo điều kiệnc ho tơi tham gia khĩa học và hồn thành bản luận văn này. Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Hữu Ninh, Ths. Lê Ngọc Khánh những người đã định hướng và chỉ dẫn tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hồn thành luận văn. Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến Ban giám đốc, tập thể cán bộ cơng nhân viên Trung tâm Quốc gia giống thủy sản nước ngọt miền Bắc và Phịng Di truyền chọn giống Viện nghiên cứu Nuơi trồng Thủy sản I, nơi tơi tiến hành thực tập đề tài tốt nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong quá trình thực hiện đề tài. Xin cám ơn các anh chị, bạn bè, người thân, đồng nghiệp đã giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm trong suốt 2 năm học qua. Tuy nhiên do trình độ cịn hạn chế, khĩ khăn về thời gian và trang thiết bị nên bài luận văn của tơi cịn nhiều thiếu sĩt rất mong sự đĩng gĩp ý kiến của thầy cơ và bạn bè đồng nghiệp. Tơi xin chân thành cảm ơn. Hồng Nguyệt Nga Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các bảng v Danh mục các hình vi I MỞ ðẦU 1 II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Phân bố tự nhiên và sự di nhập cá Rơ phi trên thế giới 4 2.2 ðặc điểm sinh học 4 2.2.1 ðặc điểm hình thái 4 2.2.2 ðặc điểm sinh trưởng 5 2.2.3 ðặc điểm sinh sản. 6 2.2.4 Nhiệt độ 7 2.2.5 Các yếu tố mơi trường khác 9 2.3 Tình hình nuơi cá Rơ phi trên thế giới 10 2.4 Tình hình nuơi cá Rơ phi tại Việt Nam 11 2.7 Cơ Sở của việc hình thành giới tính ở con lai 12 2.8 Các giải pháp tạo quần đàn cá Rơ phi đơn tính đực 14 2.9 Thành tựu tạo cá Rơ phi đơn tính đực bằng phương pháp lai khác lồi. 17 III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 ðịa điểm, thời gian nghiên cứu 20 3.2 Vật liệu nghiên cứu 20 3.2.1 Cá thí nghiệm 20 3.2.2 Các dụng cụ thí nghiệm 22 3.3 Bố trí thí nghiệm 22 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... iv 3.4 Phương pháp thu mẫu các gia đình 23 3.5 Phương pháp xác định giới tính 23 3.5.1 Chuẩn bị thuốc nhuộm 23 3.5.2 Kiểm tra xác định tuyến sinh dục 24 3.6 Chế độ chăm sĩc và quản lý 24 3.7 Phương pháp thu thập và phân tích số liệu 24 3.7.1 Thu thập số liệu 24 3.7.2 Phân tích số liệu 25 IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Nhiệt độ trong thời gian thí nghiệm 26 4.2 Kết quả sinh sản 27 4.3 Tỷ lệ giới tính của các cơng thức thí nghiệm 28 4.3.1 Tỷ lệ giới tính ở cơng thức 1 (♀ O. niloticus NOVIT × ♂ O. aureus Israel) 29 4.3.2 Tỷ lệ giới tính ở cơng thức 2 (♀O. niloticus NOVIT × ♂O. aureus Philippine) 31 4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành giới tính của con lai 35 4.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tỷ lệ giới tính ở thế hệ con lai 36 4.4.2 Yếu tố di truyền ảnh hưởng đến tỷ lệ đực ở thế hệ con lai 39 4.5 Hình thái cá bố mẹ và tỷ lệ giới tính của đàn con 41 V KẾT LUẬN VÀ ðỀ XUẤT 44 5.1 Kết luận 44 5.2 ðề xuất 44 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 VII ẢNH MINH HỌA 52 VIII PHỤ LỤC 54 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... v DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Phân biệt cá đực, cá cái qua các đặc điểm hình thái 7 2.2 Tỷ lệ đực ở thế hệ con của một số cơng thức lai xa thí nghiệm 18 3.1 Số lượng cá và giai thí nghiệm lai ghép theo gia đình 22 3.2 Sơ đồ thí nghiệm 22 4.1 Kết quả sinh sản qua các đợt 28 4.2 Tỷ lệ cá đực ở thế hệ con trong các cơng thức lai thí nghiệm 28 4.3 Tỷ lệ % đực ở thế hệ con của cơng thức 1 (♀ O. niloticus NOVIT×♂ O. aureus Israel). 29 4.4 Tỷ lệ giới tính đực thế hệ con ở cơng thức 2 (♀ O. niloticus NOVIT × ♂ O. aureus Philippine). 32 4.5 Kết quả tỷ lệ giới tính của cá qua các đợt sinh sản với mức tương ứng nhiệt trung bình trong 10 ngày đầu phát triển của thế hệ con lai. 36 4.6 Tỷ lệ giới tính thế hệ con lai qua các lần sinh sản lặp lại ở cơng thức 1 và cơng thức 2 39 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... vi DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 Hình thái ngồi của cá Rơ phi vằn (O. niloticus) và cá Rơ phi xanh (O. aureus) 5 2.2 Tổng sản lượng đánh bắt và nuơi cá Rơ phi trên thế giới 10 2.3 Xuất phát tia vây lưng trước và sau so với cung nắp mang 21 2.4 Khoảng cách giữa gốc vây bụng và gốc vây ngực là gần 21 4.1 Biến động nhiệt độ nước và khơng khí thời gian thí nghiệm 26 4.2 Biến động nhiệt độ nước qua các tháng thí nghiệm 27 4.3 Phân bố tỷ lệ (%) cá đực ở các gia đình cơng thức 1 (♀ O. niloticus NOVIT × ♂ O. aureus Israel). 31 4.4 Phân bố tỷ lệ đực ở các gia đình cơng thức 2 (♀ O. niloticus NOVIT x ♂ O. aureus Philippine) 33 4.5 Mối quan hệ tương quan giữa tổng nhiệt độ 10 ngày đầu phát triển với tỷ lệ đực trung bình các đợt cơng thức 1 (♀ O. niloticus- NOVIT × ♂ O. aureus-Israel) 37 4.6 Mối quan hệ tương quan giữa tổng nhiệt độ 10 ngày đầu phát triển với tỷ lệ đặc trung trung bình các đợt ở cơng thức 2 (♀ O. niloticus-NOVIT × ♂ O. aureus-Philippine) 38 4.7 Tỷ lệ cá đực (%) qua các lần sinh sản lặp ở 2 cơng thức thí nghiệm 40 4.8 Hình thái quan sát của cá bố mẹ và tỷ lệ đực trung bình ở 2 cơng thức lai 42 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 1 I. MỞ ðẦU Cá Rơ phi là đối tượng được nuơi ở rất nhiều nước trên thế giới và là mặt hàng thực phẩm cĩ giá trị thương mại cao trên tồn cầu. Những năm gần đây, phong trào nuơi cá Rơ phi được phát triển mạnh ở Việt Nam. Diện tích và sản lượng nuơi khơng ngừng tăng lên năm 2004 sản lượng cá Rơ phi ở Việt Nam đạt khoảng 20 - 30 nghìn tấn (Bộ thủy sản, 2006) đến năm 2009 sản lượng nuơi cá Rơ phi đã tăng lên đạt hơn 30.000 tấn và sẽ tiếp tục tăng lên 31.000 triệu tấn vào năm 2010 (Bộ thủy sản, 2010) đĩng gĩp một phần khơng nhỏ vào việc cung cấp nguồn thực phẩm trong nước. Cá Rơ phi là đối tượng cá thành thục sớm, cĩ khả năng sinh sản tự nhiên gần như quanh năm trong điều kiện nhiệt độ phù hợp nên mật độ cá thả trong ao khĩ cĩ thể kiểm sốt được, từ đĩ khơng thể đáp ứng, cân đối được lượng thức ăn cũng như nhu cầu ăn của cá. Vì thế cá chậm lớn, cỡ cá thu hoạch khơng đồng đều. Mặt khác, cá Rơ phi thuộc giống Oreochromis lại cĩ tập tính sau khi đẻ xong cá mẹ ấp trứng trong miệng và nuơi bảo vệ con trong thời gian đầu đến khi con cĩ khả năng kiếm ăn. Trong thời gian này cá mẹ hầu như ngừng ăn nên cá cái thường chậm lớn hơn so với cá đực trong cùng thời gian và điều kiện nuơi (Phạm Anh Tuấn và ctv., 1998). ðể nâng cao năng suất và hiệu quả nuơi cá Rơ phi thì việc chủ động tạo đàn cá Rơ phi đơn tính đực được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Hiện nay, đã cĩ nhiều phương pháp khác nhau để tạo quần đàn đơn tính đực được các nước trên thế giới áp dụng như chọn bằng mắt thường, chuyển giới tính bằng hormone, lai khác lồi và tạo cá siêu đực. Phương pháp chọn giới tính bằng mắt thường tốn nhiều cơng và chi phí, cá nuơi đến khi cá đạt kích thước cĩ thể phân biệt được dưa trên đặc điểm sinh dục phụ. Cơng nghệ tạo cá siêu đực đã được nghiên cứu thành cơng ở quy mơ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 2 thí nghiệm, tuy nhiên cơng nghệ thiếu tính ổn định và cịn nhiều hạn chế khi ứng dụng sản xuất với số lượng lớn. Phương pháp tạo quần đàn cá Rơ phi đơn tính đực đang được áp dụng rộng rãi hiện nay là xử lý cá bằng hormon chuyển đổi giới tính 17α_Methyltestosteron do mức đầu tư sản xuất khơng cao và phương pháp áp dụng đơn giản. Tuy nhiên, phương pháp chuyển đổi giới tính bằng hormone cĩ nguy cơ tiềm ẩn ảnh hưởng khơng tốt đến mơi trường và sức khỏe người tiêu dùng, khĩ đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao về an tồn vệ sinh thực phẩm. Giải pháp lai xa tạo quần đàn cá Rơ phi đơn tính đực khơng những cĩ khả năng khắc phục được những nguy cơ tiềm ẩn ảnh hưởng đến mơi trường và sức khỏe người tiêu dùng của phương pháp xử lý bằng hormone mà cịn giảm bớt được chi phí và thời gian cho sản xuất giống (Bạch Thị Tuyết, 1999). Hơn nữa, bằng phương pháp lai xa thế hệ con lai sẽ được thừa hưởng những ưu điểm của cá bố mẹ như tốc độ sinh trưởng, khả năng sinh sản, sức chống chịu với điều kiện mơi trường và đặc biệt con lai sẽ tránh được hiện tượng lai cận huyết (Phạm Anh Tuân và ctv, 1997). Ở Việt Nam, cĩ nhiều nghiên cứu về giải pháp lai xa tạo quần đàn cá Rơ phi đơn tính đực. Năm 1999, Bạch Thị Tuyết tiến hành cho lai giữa cá cái O. niloticus với cá đực O. aureus dịng Thái Lan thu được kết quả khơng cĩ gia đình nào đạt được 100% cá đực ở thế hệ con. Kết quả nghiên cứu của Ngơ Thị Thanh Hương (2005) khi cho lai giữa cá cái O. niloticus với cá đực O. aureus đã thu được nhiều gia đình đạt tỷ lệ giới tính đực thế hệ con lai là 100% nhưng tỷ lệ giới tính đực trung bình của các gia đình chỉ đạt 79,68%. ðặc biệt kết quả nghiên cứu của Phạm Anh Tuấn và ctv (2008) tiến hành lai cá Rơ phi vằn O. niloticus dịng Israel với cá Rơ phi xanh O. aureus dịng Israel cho kết quả về tỷ lệ cá đực ở con lai là 80 - 95%; nhưng nếu chọn cá bố mẹ với các chỉ tiêu về hình thái thì tỷ lệ giới tính đực ở thế hệ con rất cao, đạt 95,87 - 98,25%. Kết hợp kết quả nghiên cứu này và sử dụng các ưu thế về tốc Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 3 độ tăng trưởng và khả năng chịu lạnh cao của dịng cá NOVIT thế hệ chọn giống thứ 8 Nhằm mục đích tạo quần đàn cá Rơ phi đơn tính đực bằng phương pháp lai xa, tận dụng nguồn vật chất di truyền sẵn cĩ, gĩp phần nghiên cứu giải pháp tạo quần đàn cá Rơ phi đơn tính đực nên cần tơi thực hiện nghiên cứu: “ðặc điểm hình thái cá bố mẹ và tỷ lệ giới tính con lai giữa cá cái Rơ phi vằn (Oreochromis niloticus) dịng NOVIT với cá đực Rơ phi xanh (Oreochromis aureus) dịng Isarel và dịng Philippine” - Mục tiêu đề tài Tìm hiểu mối liên hệ giữa đặc điểm hình thái cá bố mẹ và tỷ lệ giới tính ở con lai giữa cá cái Rơ phi vằn (Oreochromis niloticus) dịng NOVIT với cá đực Rơ phi xanh (Oreochromis aureus) dịng Isarel và dịng Philippine. - Nội dung nghiên cứu + Xác định tỷ lệ đực trong quần đàn con lai giữa cá cái Rơ phi vằn dịng NOVIT với cá đực rơ phi xanh dịng Isarel. + Xác định tỷ lệ đực trong quần đàn con lai giữa cá cái Rơ phi vằn dịng NOVIT với cá đực rơ phi xanh dịng Philippine. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 4 II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Phân bố tự nhiên và sự di nhập cá Rơ phi trên thế giới Cá Rơ phi thuộc bộ cá vược Perciformes, họ Cichlidae, là lồi cá ưa nhiệt độ cao cĩ nguồn gốc từ Châu Phi. Cĩ khoảng 80 lồi Rơ phi đã được phân loại thuộc 3 giống chính: giống Tilapia đẻ trứng dính và cĩ vùng phân bố rất rộng ở vùng Tây và Trung Phi; ngược lại, giống Sarotherodon làm tổ đẻ trứng và cá bố hoặc cá mẹ ấp trứng trong miệng (Trewavas, 1983). Trong tự nhên, cá Rơ phi sống trong các sơng hồ, cửa sơng, đầm hồ nước ngọt, lợ, mặn và đơi khi cả ở những vùng nước phèn (Philipart và Ruwet, 1982). Trong 3 giống cá Rơ phi kể trên cĩ khoảng 8 - 9 lồi cĩ giá trị kinh tế trong nuơi trồng và sản xuất thuỷ sản, trong đĩ cá Rơ phi vằn O. niloticus, cá Rơ phi xanh O. aureus và cá Rơ phi hồng Oreochromis sp. được coi là quan trọng nhất hiện nay, đang được nuơi phổ biến ở hầu hết các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ngày nay, do nhiều mục đích sử dụng mà cá Rơ phi được di nhập đến các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và các vùng ơn đới trên thế giới. ðặc biệt cá Rơ phi cĩ nhiều đặc tính vượt trội so với một số lồi cá nước ngọt khác như khả năng lớn nhanh, ngưỡng chịu đựng rộng đối với các yếu tố mơi trường (nhiệt độ, độ mặn, nồng độ ơxy hồ tan,…), sức đề kháng với stress và bệnh tốt, thời gian thành thục sớm và sinh sản tốt nên trở thành đối tượng nuơi lí tưởng của nhiều nước trên thế giới đặc biệt là các nước đang phát triển thuộc châu Á. 2.2. ðặc điểm sinh học 2.2.1. ðặc điểm hình thái Cá Rơ phi vằn Oreochromis niloticus cĩ đặc điểm tồn thân phủ vảy, ở phần lưng cĩ màu xám nhạt, phần bụng cĩ màu trắng ngà hoặc xanh nhạt. Trên Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 5 thân cĩ 7 - 9 vạch đậm chạy từ lưng xuống bụng. Vây đuơi cĩ sọc đen đậm song song từ phía trên xuống phía dưới và phân bố khắp vây đuơi. Vây lưng cĩ những sọc trắng chạy song song trên nền xám đen. Viền vây lưng và vây đuơi cĩ viền hồng nhạt. Lồi cá Rơ phi xanh Oreochromis aureus thân và đầu phủ vảy lược, đường bên chia hai phần: phần trước trên trục thân cĩ 23 - 25 vẩy; phần sau dưới trục thân cĩ 13 - 14 vẩy, cĩ 5 vẩy gối nhau và cách đường bên trước hai hàng vẩy. Thân phủ vẩy to, phần ngực bụng đến hậu mơn phủ vẩy nhỏ. Vẩy trước vây lưng kéo dài đến ngang viền trước mắt, má cĩ 5 hàng vẩy. Mật độ ở gốc vây đuơi dày. Gốc vây lưng và vây hậu mơn cĩ hàng vẩy bẹ. Thân màu xám xanh, bụng xám nhạt, hai bên thân cĩ 7 - 8 vân, các vân này kéo dài đến phía bụng. Các vân đen ở vây đuơi thưa và khơng chiếm chiều cao, cịn các vân ở vây lưng chỉ cĩ nửa sau của vây. Vây lưng và vây đuơi ở cá đực cĩ nhiều mầu đỏ, thân màu xanh (Nguyễn Văn Hảo, 1993). Hình 2.1. Hình thái ngồi của cá Rơ phi vằn (O. niloticus) và cá Rơ phi xanh (O. aureus) 2.2.2. ðặc điểm sinh trưởng ðặc điểm sinh trưởng của cá Rơ phi mang tính chất đặc trưng của lồi, các lồi khác nhau cĩ tốc độ sinh trưởng khác nhau. Lồi O. niloticus cĩ tốc độ sinh trưởng và phát triển nhanh vượt trội so với các lồi khác sau đĩ là đến O. A Rơ phi vằn (O. niloticus) Rơ phi xanh (O. aureus) C Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 6 galileaus và O. aureus (Lowe và McConnell, 1982). Tốc độ sinh trưởng cịn phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như nhiệt độ, mơi trường ao nuơi, chế độ dinh dưỡng và phương pháp chăm sĩc quản lý. Trong cùng một lồi các dịng cá Rơ phi khác nhau cũng cĩ tốc độ sinh trưởng khác nhau. Khi nghiên cứu về sự sinh trưởng của cá O. niloticus dịng GIFT, dịng Ivory Coast và dịng Ghana trong cùng điều kiện nuơi cho thấy dịng GIFT cĩ tốc độ tăng trưởng nhanh nhất, kém nhất là dịng Ghana (Khater và Smistherman, 1988). Pillin (1988) cho rằng con lai giữa O. niloticus với O. aureus cĩ ưu thế về sinh trưởng tốt hơn so với bố mẹ của chúng. Lê Ngọc Khánh (2008), cho rằng tốc độ tăng trưởng của con lai ♂ O. aureus × ♀ O. niloticus dịng Irsael > ♂ O. aureus Trung Quốc × ♀ O. niloticus ðài Loan > ♂ O. aureus NOVIT 4 × ♀ O. niloticus NOVIT 4. 2.2.3. ðặc điểm sinh sản. Cá Rơ phi thường sinh sản theo cặp, con sinh ra được bố mẹ chăm sĩc và bảo vệ (Barlow, 1991). Dựa vào đặc điểm sinh sản và hình thái học người ta chia cá Rơ phi thành 3 giống (Trewavas, 1983). • Giống Tilapia: Cá đẻ cần giá thể cho trứng bám. • Giống Sarotherodon: Cá bố hoặc cá mẹ ấp trứng trong miệng. • Giống Oreochromis: Cá mẹ ấp trứng trong miệng Cá Rơ phi cĩ khả năng phát dục sớm, tuỳ thuộc vào từng giai đoạn, từng lồi, điều kiện dinh dưỡng khác nhau mà tuổi và cỡ cá thành thục khác nhau. Trong tự nhiên khi cá được 4 - 5 tháng tuổi đã cĩ khả năng sinh sản và chúng cĩ thể sinh sản tới 12 lần trong 1 năm (Macintosh và Little, 1995). Ở Việt Nam do điều kiện nhiệt đới giĩ mùa nên cá sinh sản gần như quanh năm ở khu vực phía Nam và miền Bắc cĩ mùa đơng lạnh nên thời điểm đầu xuân và cuối thu thường xảy ra hiện tượng cá ngừng đẻ hoặc vẫn đẻ nhưng trứng ấp kéo dài Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 7 dẫn đến khi nở thành cá bột hay bị dị hình. Cá Rơ phi đen O. mossambicus tuổi thành thục bắt đầu từ 3 - 4 tháng tuổi, cỡ cá thành thục 40 - 50g/con; cá Rơ phi vằn O. niloticus tuổi thành thục từ 5 - 6 tháng tuổi, cỡ thành thục 100 - 150g/con. Chu kỳ sinh sản của cá Rơ phi thường kéo dài 3 - 4 tuần (Macintosh và Little, 1995). ðể phân biệt cá Rơ phi đực với cá cái người ta dựa vào hình thái bên ngồi và dựa vào kết quả giải phẫu tuyến sinh dục. Bảng 2.1. Phân biệt cá đực, cá cái qua các đặc điểm hình thái ðặc điểm Cá đực Cá cái ðầu To và nhơ cao Nhỏ, hàm dưới trề do ngậm trứng và con Màu sắc Vây lưng và vây đuơi cĩ màu sặc sỡ Màu nhạt hơn Lỗ sinh dục Hai lỗ: lỗ liệu sinh dục và lỗ hậu mơn Ba lỗ: lỗ liệu, lỗ sinh dục, lỗ hậu mơn Hình dạng huyệt ðầu thốt lỗ liệu sinh dục dạng lồi, hình nĩn và nhọn. Dạng trịn hơi lồi và khơng nhọn như cá đực Dựa vào phương pháp giải phẫu tuyến sinh dục: Khi cá đạt kích cỡ 3 - 5g mổ lấy tuyến sinh dục sau đĩ nhuộm bằng dung dịch bắt màu Aceto - Carmine, dùng kính hiển vi quan sát thấy cĩ những chấm nhỏ li ti đấy là tế bào sinh dục đực, nếu là những vịng trịn nhỏ xếp sít nhau từng khối thì là cá cái (Guerrero và Shelton, 1974). 2.2.4. Nhiệt độ Nhiệt độ là một trong những yếu tố mơi trường quan trọng nhất ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cá Rơ phi. Cĩ nguồn gốc từ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 8 châu Phi nên khả năng chịu lạnh của cá Rơ phi kém hơn so với khả năng thích nghi ở nhiệt độ cao. Theo Chervinski (1982), cá Rơ phi cĩ thể chịu đựng được ở nhiệt độ 10 - 40oC và khoảng nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng, phát triển là 28 - 35oC. Khi nhiệt độ xuống thấp hơn 20oC kéo dài thì cá giảm ăn, ức chế sự tăng trưởng và tăng rủi ro về bệnh. Khi nhiệt độ xuống thấp dưới 14oC kéo dài làm cho cá Rơ phi đực mất khả năng tiết sẹ (Lê Quang Long, 1961). Quá trình sinh sản của cá Rơ phi xảy ra khi nhiệt độ nước trên 22oC, nhiệt độ thích hợp cho cá Rơ phi sinh sản 26 - 29oC. Nhiệt độ nước xuống dưới 20oC tuyến sinh dục ngừng phát triển (Chervinski, 1982). Nhiệt độ thích hợp cho ấp trứng cá Rơ phi là trên 20oC (Pillay, 1990) và cá bột phát triển bình thường ở khoảng nhiệt 20 - 30oC nhưng nếu nhiệt độ xuống dưới 20oC trứng sẽ bị hỏng. Khi nghiên cứu thời gian ấp trứng trong miệng của cá Rơ phi mẹ ở các mức nhiệt độ khác nhau thì thời gian nở cũng khác nhau, theo Macintosh và Little (1995) cá Rơ phi ấp trứng trong miệng kéo dài khoảng 10 - 15 ngày ở nhiệt độ 20oC, 4 - 6 ngày với nhiệt độ 28oC và 3 - 5 ngày khi nhiệt độ ở mức 35oC. Trong mỗi giai đoạn phát triển khác nhau thì ngưỡng nhiệt độ cũng khác nhau, giai đoạn đầu cao hơn các giai đoạn phát triển sau. Cá bột nhạy cảm nhất với nhiệt độ ở giai đoạn sau khi nở. Tỷ lệ trứng nở của cá Rơ phi O. niloticus khoảng 80% khi nhiệt độ trong quá trình ấp được đảm bảo ổn định 24 - 32oC (Macitosh và Little, 1995). Theo Capili (1995) giới hạn nhiệt độ cũng thay đổi tuỳ theo lồi, giới hạn nhiệt độ thấp của O. aureus là 8 - 8,5oC, cao là 41oC; O. niloticus thấp là 11 - 13oC, cao là 42 oC. Trong cùng một lồi thì ngưỡng chịu nhiệt của các dịng cũng cĩ sự sai khác về khả năng chịu lạnh, lồi O. nilotius dịng GIFT là 10oC, dịng Ivory Coast là 12,2oC và dịng Ghana là 14,4oC (Khater và Smistherman, 1988). Khả năng thích ứng nhiệt của cá Rơ phi phụ thuộc vào kích cỡ cá, sự thuần hố và độ mặn của mơi trường nước. Cá bột, cá hương Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 9 chịu lạnh kém hơn cá trưởng thành và ở mơi trường nước lợ cá chịu được mức nhiệt độ thấp tốt hơn trong mơi trường nước ngọt do ở mơi trường nước lợ khống chế được sự phát triển và gây bệnh của nấm lên cá Rơ phi (Lê Quang Long, 1961). 2.2.5. Các yếu tố mơi trường khác Cá Rơ phi là lồi cĩ thể sống trong các mơi trường khác nhau, từ mơi trường nước ngọt đến mơi trường nước mặn. Chúng cĩ thể sống tốt trong điều kiện mơi trường nước cĩ nhiệt độ cao, hàm lượng ơxy hịa tan thấp, hàm lượng NH3 cao….  ðộ mặn Cá Rơ phi là lồi rộng muối, cĩ khả năng sống được trong mơi trường nước nước ngọt, nước lợ và nước mặn cĩ độ muối từ 0 - 40‰. Khả năng thích ứng với độ mặn của mỗi lồi đều khác nhau. Lồi O. niloticus cĩ ngưỡng muối thấp nhất và lồi cĩ ngưỡng muối cao nhất là T. zillii, O. aureus (Philipart và Ruwet, 1982).  pH Mơi trường cĩ pH từ 6,5 - 8,5 là thích hợp cho sự phát triển và sinh trưởng của cá Rơ phi, tuy vậy cá cĩ thể chịu đựng được mơi trường nước cĩ pH giảm xuống 4 và lên cao tới 11. Theo Philipart và Ruwet (1982) cá Rơ phi chết ở pH = 3,5 hay lớn hơn 12 sau 2 - 3 giờ.  Hàm lượng ơxy hịa tan Cá Rơ phi cĩ khả năng sống trong mơi trường nước cĩ hàm lượng ơxy hồ tan thấp như ao, đầm cĩ màu nước đậm, mật độ tảo dày, cĩ hàm lượng chất hữu cơ cao. Trong mơi trường nước cĩ hàm lượng ơxy hồ tan thấp dưới 1mg/l, cá Rơ phi vẫn cĩ thể sống được nhưng khơng thể kéo dài khi hàm lượng ơxy dưới 0,7mg/l (Balarin và Heller, 1982). Hàm lượng ơxy thường giảm ở buổi sáng sớm ảnh hưởng đến sự phát triển của tuyến sinh dục và giảm tần số Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 10 đẻ của cá, hoạt động sinh sản xảy ra mạnh hơn khi hàm lượng ơxy cao vào buổi chiều (Little, 1990). 2.3. Tình hình nuơi cá Rơ phi trên thế giới Hiện nay cá Rơ phi là đối tượng được nuơi phổ biến ở nhiều nước trên thế giới, chiếm vị trí quan trọng chỉ đứng sau nhĩm cá chép trong các thuỷ vực nước ngọt. Nhờ cĩ những đặc tính tốt như phổ thức ăn đa dạng, ít bệnh tật, chất lượng thịt thơm ngon, đầu tư chi phí để hình thành lên sản phẩm thấp,… vì thế mà lồi này được nuơi phổ biến, diện tích và sản lượng cũng như chất lượng sản phẩm khơng ngừng tăng lên, đặc biệt trong những năm gần đây. Trong tương lai, cá Rơ phi sẽ là sản phẩm thay thế cho các loại thịt cá trắng đang ngày càng cạn kiệt (WFC 2003). (Nguồn: FAO,2008) Hình 2.2.Tổng sản lượng đánh bắt và nuơi cá Rơ phi trên thế giới Theo báo cáo năm 2007, mười nước đứng đầu về sản xuất cá Rơ phi đĩ là: Trung Quốc, Colombia, Honduras, Malaysia, ðài Loan, Brazil, Thái lan, Philippines, Indonesia, Egypt. Tổng sản lượng cá Rơ phi của các nước này đạt 2.339.440 tấn chiếm 94% tổng sản lượng cá Rơ phi trên tồn thế giới (Trong và Son, 2007) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 11 Mặc dù cá Rơ phi cĩ nguồn gốc khơng phải từ châu Á nhưng đây lại là khu vực sản xuất cá Rơ phi quan trọng nhất thế giới. Sản lượng cá Rơ phi ở châu Á trong thời gian qua được coi là nhanh nhất thế giới. Các nước châu Á đại diện cĩ nghề nuơi cá Rơ phi phát triển mạnh đĩ là Philippine, Indonesia, ThaiLand, Trung Quốc và ðài Loan. Tổng sản lượng cả năm nước này chiếm 94% tổng sản lượng cá Rơ phi của châu Á. Trong đĩ Trung Quốc là quốc gia sản xuất cá Rơ phi lớn nhất. Tính đến năm 2009, sản lượng cá Rơ phi của nước này tương đối ổn định ước đạt 1,15 triệu tấn và dự kiến vẫn tiếp tục tăng vào các năm tới. ðối tượng chiếm ưu thế và được nuơi phổ biến là giống cá Rơ phi vằn Oreochromis, với tổng sản lượng là 1.001.302 tấn năm 2002, chiếm 84% của tổng sản lượng cá Rơ phi ở lục địa (FAO, 2004). Cá Rơ phi được nuơi chủ yếu ở trong mơi trường nước ngọt. 2.4. Tình hình nuơi cá Rơ phi tại Việt Nam Nghề nuơi cá Rơ phi ở nước ta cĩ lịch sử hơn 50 năm, khởi đầu từ khi nhập nội cá Rơ phi đen (O. mossambicus) vào nước ta đầu những năm 1950. Những thập niên 50 và 60 của thế kỷ trước, cá Rơ phi được nuơi chủ yếu ở hình thức quảng canh và quảng canh cải tiến, nuơi chung cá đực và cá cái. Phong trào nuơi cá Rơ phi đặc biệt phát triển từ những năm đầu của thập kỷ 90 sau khi chúng ta nhập lại những dịng cá Rơ phi vằn cĩ chất lượng tốt, đặc biệt là cá chọn giống dịng Thái Lan và dịng GIFT từ Phillippine. Cá được nuơi ở nhiều địa phương với các hình thức khác nhau: nuơi đơn, nuơi ghép, với mức độ canh tác từ quảng canh, bán thâm canh đến thâm canh. Theo Cục thống kê năm 2005, diện tích nuơi cá Rơ phi của cả nước là 22.340 ha chiếm 3% tổng diện tích nuơi trồng thủy sản, trong đĩ nuơi nước lợ, mặn là 2.068 ha và nuơi nước ngọt là 20.272 ha. Tổng sản lượng cá Rơ phi ước tính đạt 54.486,8 tấn; chiếm 9,08% tổng sản lượng cá nuơi. Hai khu vực ðồng Bằng Sơng Cửu Long và ðồng Bằng Sơng Hồng là hai vùng nuơi chủ yếu, lần Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 12 lượt chiếm 58,4% và 17,6% tổng sản lượng cá Rơ phi của cả nước cịn lại là các tỉnh miền núi phía Bắc chiếm 5,3%, miền Trung chiếm 9,1%, Tây Nguyên chiếm 4,1%. Sản lượng cá Rơ phi trong cả nước bao gồm: nuơi trong ao và đầm 37.931,8 tấn, nuơi lồng 10.182 tấn (Phạm Anh Tuấn, 2006). Nhìn chung cá Rơ phi là lồi cá nuơi phù hợp với điều kiện của nước ta về tự nhiên và kinh tế, nĩ đang ngày càng trở thành đối tượng nuơi chiếm tỉ lệ lớn trong cơ cấu lồi nuơi. Tuy nhiên, dù cá Rơ phi được nuơi khá phổ biến ở nhiều địa phương, nhưng vùng nuơi phần lớn cịn phân tán, manh mún, quy mơ nhỏ lẻ, chưa hình thành vùng sản xuất hàng hố tập trung quy mơ lớn vì thế chủ yếu là tiêu thụ nội địa và tại chỗ. Theo Cục thống kê năm 2004, trong số 64 tỉnh thành trong cả nước chỉ cĩ 6 tỉnh tham gia nuơi nhằm mục đích xuất khẩu cá Rơ phi với tỷ lệ khiêm tốn 5 - 6% sản lượng cá Rơ phi nuơi. Năm 2006, sản lượng cá Rơ phi xuất khẩu chỉ đạt 869 tấn (Phạm Anh Tuấn, 2007). 2.7. Cơ Sở của việc hình thành giới tính ở con lai Cơ chế của việc hình thành giới tính ở con lai đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm và nghiên cứu. Tuy nhiên cơ chế xác định giới tính ở cá chưa thật sự hồn chỉnh. Sự tiến hĩa cĩ thể đi theo một trong hai hướng: Dị giao tử đực (XX-XY) hoặc dị giao tử cái (WZ-ZZ). Ở những kiểu gen XY nhân tố di truyền tính đực mạnh hơn, ngược lại ở kiểu gen WZ thì tính cái lại được thể hiện mạnh hơn. Tuy nhiên cĩ một số lồi cá hồn tồn khơng cĩ nhiễm sắc thể (NST) sinh dục, giới tính của chúng được xác định mà những nhân tố di truyền đực và cái nằm trên NST thường. Các gen chính cĩ thể bị kìm hãm bởi những gen đối lập nằm trong các autoxom. Hiệu quả đĩ dẫn đến sự tạo thành “đổi giới”, cĩ giới tính genotype hoạt động chức năng khơng phù hợp với giới tính genotype (cấu trúc NST sinh dục) (Phan Cự Nhân và ctv, 1978). Theo Kossurig (1964) được trích dẫn bởi Phan Cự Nhân và ctv. (1987) giả thuyết rằng sự xác định giới tính cấp 1 (giai đoạn hình thành hợp tử) được Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 13 thực hiện nhờ sự cân bằng của những nhân tố tính cái F và đực M nằm trong các NTS sinh dục cũng như NST thường, bình thường ở trạng thái cân bằng triệt tiêu lẫn nhau, cịn các nhân tố giới tính khơng cân bằng nằm trong các dị NST giới tính. Nhưng trong một số trường hợp các NST thường được tích lũy (đơi khi bằng cách trao đổi chéo) và khi vắng mặt sự cân bằng giữa F và M thì các tác dụng của chúng lấn át những tác động của gen nằm trên NST sinh dục. Giới tính của những cá thể “đổi giới” cĩ thể đối lập với giới tính do NST quy định. Khi vắng mặt hồn tồn NST sinh dục, giới tính được xác định do mối cân bằng của các nhân tố sinh dục của tồn bộ karyotype. Qua các thực nghiệm về chuyển đổi giới tính của cá (Vanyakina, 1969; Yamamoto, 1969; Hunter và Donaldson, 1983; Pandian và Sheele, 1995 do Nguyễn Tường Anh và ctv, 1999 trích dẫn) cĩ thể thấy mơ hình về sự kiểm sốt giới tính ở cá cĩ nhiều nét tương đồng với mơ hình này ở động vật cĩ vú. ðịnh đoạt giới tính Biệt hĩa tuyến sinh dục Ở cá rõ ràng bằng những hormone sinh dục (Androgen hoặc Estrogen) người ta cĩ thể chuyển đổi giới tính, vốn đã được xác lập bởi các yếu tố di Nhiễm sắc thể Y Ống Wolf Tinh sào và HSD đực Mầm tuyến sinh dục Tế bào Levdig Ống Muller Tế bào Sertoli Buồng trứng và HSD cái Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 14 truyền và nội tiết bằng một giới tính đối lập, nếu tác động vào thời điểm tuyến sinh dục chưa biệt hĩa với nồng độ và thời gian thích hợp, chẳng hạn các androgen cĩ thể đực hĩa và các estrogen cĩ thể cái hĩa bất kể cá mang bộ NST giới tính nào. Nhìn chung thì quá trình biệt hĩa giới tính ở cá xương là đa dạng và nhạy cảm (Francis, 1992 do Nguyễn Tường Anh và ctv, 1999 trích dẫn). 2.8. Các giải pháp tạo quần đàn cá Rơ phi đơn tính đực Dựa trên cơ sở của việc hình thành giới tính của cá Rơ phi mà các phương pháp tạo đàn cá Rơ phi đơn tính được đưa ra và ứng dụng một cách hiệu quả. Hiện nay cĩ nhiều biện pháp được sử dụng để tạo quần đàn cá Rơ phi đực như: - Chọn lọc cá đực dựa vào hình thái ngồi: Khi cá đạt cỡ 7 - 10 cm, khối lượng ≥ 30g (Mc Andrew, 1993) thì tiến hành lựa chọn dựa vào sự khác biệt về hình thái giữa con đực và con cái để tách riêng. Phương pháp này tuy đơn giản nhưng cần nhiều cơng lao động cĩ trình độ và nhiều kinh nghiệm, tốn nhiều thời gian, độ chính xác khơng cao (độ chính xác chỉ đạt 80%) (Hickling, 1963). - Phương pháp chuyển đổi giới tính cá Rơ phi tồn đực bằng việc xử lí trực tiếp bằng các loại hormone: MT (17_Methyltestosteron) và ET (17α_ Ethynyl Testosteron). Xử lý bằng hai cách: Phương pháp ngâm trực tiếp cá rơ phi trong dung dịch hormone, hoặc phối trộn hormone vào thức ăn của cá cho cá ăn trong 21 ngày. Hiện nay, phương pháp này đã và đang được nhiều nước trên thế giới như: Thái Lan, Philippine, ðài Loan, Brazil và Việt Nam ứng dụng cho kết quả chuyển đổi giới tính cao và ổn định. Tuy nhiên, với phương pháp này gặp một số khĩ khăn đối với việc sử dụng đĩ là giá thành sản phẩm con giống cao và thường cĩ nguy cơ ảnh hưởng khơng tốt đến mơi trường cũng như sức khoẻ con người (Guerrero, 1988; Mair và Little, 1991). - Tạo quần đàn đơn tính đực bằng phương pháp lai hai lồi cùng thuộc Trường ðại học Nơng nghiệp Hà ._.