- NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC SINH SẢN CẦU GAI ĐEN Diadema setosum (LESKE, 1778). - Cầu gai đen Diadema. - Tổng số 632 mẫu cầu gai đen Diadema setosum được thu định kỳ hàng tháng tại Hịn Sơn, Kiên Giang với các kích cỡ khác nhau, sau đĩ mẫu được vận chuyển sống về trại thực nghiệm Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ để phân tích. - Kết quả phân tích cho thấy hệ số thành thục GSI của cầu gai đen khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p<0,05) qua các tháng thu mẫu. - Kết quả phân tích mơ học cũng cho thấy trong thời gian này cĩ hơn 70% tuyến sinh dục cầu gai đạt đến giai đoạn IV. - Điều này cho thấy mùa vụ sinh sản của cầu gai đen cĩ thể bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 8 dương lịch hàng năm. - Tỷ lệ đực:cái của cầu gai đen trong giai đoạn thành thục là 1:1,3. - Sự tương quan về khối lượng (W) và đường kính vỏ (L) của cầu gai được thể hiện qua cơng thức W = 0,48L 2,84 với hệ số tương quan là r 2 = 0,93. - Tuyến sinh dục cầu gai đen bắt đầu phát triển khi đường kính vỏ >. - Sức sinh sản tuyệt đối của cầu gai rất cao, trung bình 7,1 triệu trứng/con (72,9 g).. - Cầu gai cịn được gọi là nhum hay nhím biển ở Việt Nam, đây là nhĩm động vật thuộc lớp Echinoidea, ngành Da gai Echiodermata. - Hiện nay, cĩ hơn 800 lồi cầu gai phân bố trên tồn thế giới, trong đĩ cầu gai đen Diadema setosum phân bố ở nhiều vùng biển nơng, nước cạn chủ yếu ở khu vực nhiệt đới Ấn Độ Dương đến Nhật Bản, Nam Thái Bình Dương và vùng biển Đỏ (Lesions et al., 2001).. - Ở Việt Nam, cầu gai đen D. - Cầu gai là lồi cĩ giá trị kinh tế cao. - Hiện tại, giá bán mỗi con cầu gai đen tại các nhà hàng ở Phú Quốc là đ/con. - Ở Nhật Bản hiện nay, giá trung bình cho mỗi kg trứng cầu gai là khoảng 400 USD. - Nhu cầu tiêu thụ cầu gai hàng năm cũng rất cao, theo James et al. - (2017), khoảng 75.000 tấn cầu gai được tiêu thụ hàng năm trên thế giới. - Theo báo cáo của FAO (2017) thì sản lượng cầu gai giảm và chỉ đạt 63.604 tấn vào năm 2015, giảm tới 41,7% so với năm 1991. - Vì vậy, hiện nay cầu gai đã và đang được nuơi rất phổ biến ở nhiều nước trên thế giới, gĩp phần rất lớn vào kim ngạch xuất khẩu của nhiều nước như Hoa Kỳ, Nhật Bản, Úc, Philippine (FAO, 2010). - Ở Nhật Bản nhu cầu tiêu thụ cầu gai trung bình khoảng 50.000 tấn/năm, trong đĩ sản lượng cung cấp nội địa chỉ khoảng tấn, giá trung bình cho mỗi kg trứng cầu gai lên đến khoảng 40 USD (Sun and Chiang, 2015). - Nhằm phát triển nghề nuơi cầu gai, đã cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học về sản xuất giống, dinh dưỡng và kỹ thuật nuơi thương phẩm cơng nghiệp cầu gai đạt hiệu quả kinh tế, đặc biệt là ở Hoa Kỳ, Úc, New Zealand, Nhật Bản và nhiều nước khác trên thế giới nhưng chủ yếu tập trung vào các lồi nhum sọ Tripnuestes gratila, Stronglyocentrotus franciscanus, Lytechinus variegatus (McBride et al . - Ở Việt Nam trong những năm gần đây, nguồn lợi cầu gai tự nhiên bị khai thác quá mức để xuất khẩu. - và tiêu thụ trong nước như lồi cầu gai sọ Tripnuestes gratila, Echinotrix calamaris ở vùng biển Kiên Giang. - Hiện nay, cầu gai chỉ cịn phân bố rải rác ở những nơi xa bờ. - Điều này cho thấy sản lượng cầu gai ở trong vùng cạn đã bị khai thác một cách triệt để dẫn đến sự phân bố mất cân đối theo thủy vực. - Tuy nhiên, nghề nuơi cầu gai/nhum thương phẩm vẫn chưa được phát triển rộng rãi do chưa xây dựng được quy trình sản xuất giống và kỹ thuật nuơi thương phẩm. - Trong đĩ, lồi cầu gai đen cũng được đánh giá là lồi cĩ giá trị kinh tế nhưng hiện nay đối tượng này vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều. - Đặc biệt là những nghiên cứu về sản xuất giống cầu gai rất giới hạn, chỉ cĩ một số nghiên cứu ban đầu về phân loại học và phân bố của lồi này (Latypov and Salin, 2011).. - Do đĩ, mục tiêu của nghiên cứu là xác định được một số đặc điểm sinh học sinh sản của cầu gai đen, gĩp phần cung cấp dẫn liệu khoa học cho nghiên cứu xây dựng qui trình sản xuất giống và nuơi thương phẩm cũng như quản lý khai thác cầu gai ở vùng biển Kiên Giang.. - Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh của cầu gai đen được thực hiện từ tháng 4 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017.. - 2.1 Phương pháp thu mẫu nghiên cứu Tổng số mẫu cầu gai đen (Hình 1) được thu liên tục trong 12 tháng là 632 mẫu, trong đĩ ít nhất là 25 con được thu định kỳ hàng tháng với các kích cỡ khác nhau về đường kính vỏ. - Mẫu cầu gai sau khi thu được vận chuyển sống trong thùng xốp cĩ sục khí nhẹ về Trại Thực nghiệm Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ để phân tích.. - Hình 1: Cầu gai đen phân bố ở vùng biển Kiên Giang. - Trước khi giải phẫu các chỉ số về tổng khối lượng (g/con), đường kính (cm), chiều cao vỏ (cm) của mỗi cầu gai sẽ được đo đạc và ghi nhận, sau đĩ mỗi cầu gai sẽ được giải phẫu cẩn thận và loại bỏ phân, chất thải, ruột,…chỉ tuyến sinh dục được thu. - Trong đĩ: GW là khối lượng tuyến sinh dục BW là khối lượng tổng.. - Phương pháp mơ học: Sau khi giải phẫu, một phần của tuyến sinh dục được thu và cố định với. - thành thục sinh của tuyến sinh dục theo phương pháp của Lima et al. - Kích cỡ thành thục sinh dục đầu tiên được xác định theo King (1995), tỷ lệ đực cái cũng sẽ được xác định trong nghiên cứu này khi tuyến sinh dục cầu gai đạt giai đoạn tiền thành thục và thành thục (giai đoạn III và IV).. - Tương quan giữa đường kính và khối lượng cầu gai được xác định theo cơng thức W = aL b (Le Cren, 1951. - 3.1 Kích cỡ và hệ số thành thục GSI của cầu gai đen. - Bảng 1 thể hiện kích cỡ về đường kính vỏ, chiều cao vỏ, khối lượng và hệ số thành thục GSI của cầu gai đen (n=632) trong thời gian nghiên cứu. - Kết quả thống kê cho thấy hệ số thành thục GSI của cầu gai khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê giữa các tháng thu mẫu (df = 12. - Bảng 1: Kích cỡ và hệ số thành thục GSI của cầu gai đen qua các tháng thu mẫu Tháng/năm Đường kính. - tổng (g) KL tuyến sinh. - Giá trị trên thể hiện là số trung bình và độ lệch chuẩn 3.2 Tương quan tăng trưởng giữa đường kính vỏ và khối lượng cầu gai. - cầu gai được thể hiện qua đồ thị Hình 3. - Hình 3: Tương quan giữa đường kính và khối lượng của cầu gai Hệ số tăng trưởng b = 2,8. - 3) cho thấy cầu gai. - (2012), hệ số tăng trưởng của cầu gai đen là b = 1,8 và tác giả cho rằng cầu gai đen phân bố ở vùng biển Malaysia tăng trưởng thiên về kích thước đường kính vỏ. - Kết quả phân tích mối tương quan giữa kích thước vỏ và chỉ số GSI cho thấy, tuyến sinh dục cầu gai đen bắt đầu giai đoạn phát triển khi đạt kích cỡ đường kính vỏ >2,5 cm. - kích cỡ mà 50% số cá thể trong quần đàn cầu gai đen đạt giai đoạn thành thục sinh dục (giai đoạn IV) là rất khĩ do sự biến động lớn về chỉ số GSI giữa các kích cỡ khác nhau.. - 3.3 Hệ số thành thục. - Hình 4 cho thấy sự biến động về chỉ số GSI của cầu gai đen qua các tháng thu mẫu. - Chỉ số GSI của cầu gai tăng cao nhất trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 7 hàng năm (cao nhất vào tháng 6) sau đĩ giảm dần và thấp nhất vào tháng 1 năm sau. - Sau thời gian này tuyến sinh dục bắt đầu phát triển trở lại từ tháng 2. - 3.4 Sự thành thục sinh dục của cầu gai Tần suất xuất hiện các giai đoạn thành thục của cầu gai đen được thể hiện qua Hình 5. - Kết quả cho thấy tần suất xuất hiện giai đoạn thành thục (giai đoạn IV) chủ yếu từ tháng 4 đến tháng 7. - Trong khi đĩ, trong thời gian từ tháng 8 đến tháng 3 năm sau, hầu hết tuyến sinh dục cầu gai ở giai đoạn phát triển và giai đoạn phục hồi. - Do đĩ, cĩ thể kết luận rằng mùa vụ sinh sản của cầu gai đen xảy ra chủ yếu vào các tháng 4 đến tháng 8 hàng năm tức là trong và sau thời gian mà cầu gai đạt đến giai đoạn thành thục cao nhất (tháng 4 đến tháng 7). - (2016), theo nhĩm tác giả này thì mùa vụ sinh sản của cầu gai đen ở vùng biển đỏ từ tháng 7 đến tháng 10 hàng năm. - Theo Phạm Thị Dự (2001), mùa vụ sinh sản của cầu gai sọ T. - (2005), mùa vụ sinh sản chính của cầu gai sọ ở vùng biển. - Chu kỳ sinh sản của các lồi cầu gai khác nhau thì khác nhau, thậm trí trong cùng 1 lồi. - Trong tự nhiên, mùa vụ sinh sản của các giống cầu gai Diadema bị tác động bởi các yếu tố mơi trường như tăng giảm nhiệt độ, chu kỳ ánh sáng ngày và đêm, trăng trịn. - Tương tự, mùa vụ sinh sản của cầu gai đen ở Hịn Sơn, vùng biển Kiên giang cĩ thể xảy ra vào đầu mùa mưa khi nhiệt độ giảm đột ngột, biển động mạnh. - Hình 5: Tỷ lệ các giai đoạn thành thục sinh dục của cầu gai qua các tháng thu mẫu.. - Từ kết quả phân tích hình thái tuyến sinh dục sau khi giải phẫu và phân tích kết quả mơ học cho thấy cầu gai đực thành thục cĩ buồng tinh màu vàng tươi khi. - chạm vào bằng kéo hay dao nhọn cĩ sẹ trắng chảy ra và cầu gai thành thục cái cĩ tuyến sinh dục màu nâu hoặc nâu đen, dùng vật nhọn chạm vào cĩ trứng chảy ra (Hình 6) và chỉ số GSI trung bình lớn hơn 12%.. - Hình 6: Buồng tinh (trái) và buồng trứng (phải) của cầu gai giai đoạn thành thục Dựa trên kết quả phân tích các tuyến sinh dục ở. - giai đoạn thành thục cho thấy được tỷ lệ đực:cái là 1:1,3. - Bên cạnh đĩ, sự phát triển tuyến sinh dục đực và cái luơn đồng đều và khơng cĩ sự chênh lệch nhiều qua các tháng. - Điều này cĩ thể giải thích rằng do cầu gai là lồi thụ tinh ngồi và trong mơi trường nước biển nên cần phải cĩ sự tương đồng về mức độ thành thục sinh dục của con đực và con cái.. - 3.5 Đặc điểm phát triển tuyến sinh dục của cầu gai đen. - (i) Giai đoạn nghỉ: Ở giai đoạn này tuyến sinh dục chưa phát triển chỉ là một dải mỏng màu nâu. - Đối với những cá thể mới tham gia sinh sản xong, tuyến sinh dục cịn chứa một số ít tế bào trứng, tinh trùng cịn sĩt lại.. - (ii) Giai đoạn phục hồi: Thực bào dinh dưỡng chiếm hầu hết trong xoang buồng trứng hay buồng tinh của cầu gai. - Các thùy bên trong của tuyến sinh dục bắt đầu phát triển về phía thành tuyến sinh dục.. - Tế bào trứng của cầu gai cái bắt đầu phát triển và bắt màu hồng, tế bào sinh tinh đã phát triển và bắt màu tím nhạt (Hình 7 C, D). - Hình thái bên ngồi của tuyến sinh dục rất khĩ phân biệt được đực và cái.. - (iii) Giai đoạn phát triển: Cĩ thể xác định được tuyến tinh và tuyến trứng. - Đối với tế bào sinh dục đực, nhiều thực bào dinh dưỡng bắt đầu phát triển và chiếm số lượng lớn trong xoang buồng tinh và khoảng rỗng bắt đầu xuất hiện ở trung tâm. - (iv) Giai đoạn tiền thành thục: Là giai đoạn được sử dụng để đánh giá tình trạng thành thục sinh dục của cá thể. - nỗn bào của tất cả các giai đoạn phát triển chiếm hầu hết trong khơng gian, tuy nhiên vẫn xuất hiện rải rác nhân và một số thực bào dinh dưỡng. - (v) Giai đoạn thành thục: Tuyến sinh dục của cầu gai đực và cái dày lên, kéo dài về mặt dưới của cơ thể, cĩ màu vàng nhạt, mềm nhão. - Tuyến sinh dục con cái màu nâu, con đực cĩ màu vàng kem.. - Hình 7: Tổ chức mơ học các giai đoạn phát triển tuyến sinh dục của cầu gai sau khi nhộm màu Hematoxyline &. - A: Tuyến sinh dục giai đoạn nghỉ, khơng phân biệt được trứng hay tinh trùng (40x, bar: 50 µm). - B: tuyến sinh dục con Đực ở giai đoạn II, sp: tinh trùng bắt đầu phát triển bắt màu tím đậm (40x, bar: 50 µm). - C: tuyến sinh dục cái trong giai đoạn phát triển, Ove: giai đoạn tiền thành thục, Ova: trứng bắt đầu phát triển giai đoạn II (10x. - D: tuyến sinh dục con đực phát triển ở giai đoạn III, Sp: tinh trùng phát triển dày đặc (40x, 50 µm). - E: Ova, trứng ở giai đoạn thành thục, giai đoạn IV (40x, 50 µm). - 3.6 Sức sinh sản của cầu gai đen. - Kết quả phân tích sức sinh sản tuyệt đối của cầu gai thành thục (7 con) cĩ trọng lượng trung bình 72,9±28,6 g/con là 7.084.403 trứng. - Kết quả cho thấy sức sinh sản của cầu gai cĩ liên quan đến mức độ thành thục của cầu gai đen. - Hình 8: Mối tương quan giữa chỉ số thành thục và sức sinh sản tuyệt đối của cầu gai 4 KẾT LUẬN. - Hệ số thành thục GSI của cầu gai đen đạt cao nhất trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 7 hàng năm (cao nhất là tháng . - Tỷ lệ đực:cái của cầu gai đen khi thành thục vùng Hịn Sơn, Kiên Giang là 1:1,3. - Tuyến sinh dục của Cầu gai đen bắt đầu phát triển khi đạt kích cỡ đường kính vỏ >. - Hiện trạng và tiềm năng phát triển nuơi cầu gai ở vùng biển Kiên Giang, Việt Nam.